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成型工藝
一、注塑成型
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在一定溫度下，通過(guò)螺桿攪拌使塑料完全熔融，然后通過(guò)高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成型品。
圖：注塑工藝
1.聚乙烯PE的成型加工八大特性：
1）聚乙烯為非牛頓型流體
由于聚乙烯熔體屬于非牛頓型流體，(注：牛頓流體指應(yīng)力與應(yīng)變速率成正比的流體。此比例系數(shù)為流體的黏度),也就是說(shuō)聚乙烯的剪切速率與剪切應(yīng)力之間呈非線性關(guān)系，并且聚乙烯還具有假?gòu)椥圆牧咸匦裕?dāng)應(yīng)力釋去時(shí)，有一定程度的彈性回復(fù)。
2）結(jié)晶度明顯
此外，聚乙烯和其它的結(jié)晶聚合物相似，都有較為明顯的熔點(diǎn)，軟化溫度范圍窄小（約3-5℃，結(jié)晶度雖溫度的上升而下降。
3）純聚乙烯熱氧化性能差
純聚乙烯的熱氧化性能較差，在不和氧接觸的情況下分解溫度可達(dá)300度以上，而一旦與氧接觸，溫度超過(guò)50度就有被氧化的傾向，氧化后的聚乙烯不僅色澤變黃，而且起物理機(jī)械性能和電氣性能均有下降的趨勢(shì)，因此，在聚乙烯樹(shù)脂出廠之前通常都添加了適量的抗氧化劑。
4）分子量分布不同材料性能不同
在注塑時(shí)，熔融狀態(tài)下的樹(shù)脂要承受很高的剪切應(yīng)力此時(shí)分子量分布對(duì)熔體的流動(dòng)性有著較大的影響，由于分子兩分布較寬的流動(dòng)性較好，因而在聚乙烯中有時(shí)也加入適量的低分子量聚乙烯樹(shù)脂以加寬分子量分布，達(dá)到改善流動(dòng)性的目的，但這樣做會(huì)影響其機(jī)械物理性能，造成拉伸強(qiáng)度，耐應(yīng)力開(kāi)裂，柔軟性以及耐熱性等有所下降。
5）注塑壓力對(duì)聚乙烯熔體流動(dòng)的影響明顯
注射壓力的變化對(duì)聚乙烯熔體流動(dòng)性的影響要比料筒明顯，這在成型中十分重要。但需注意，在高剪切速率下易使聚乙烯熔體出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。試驗(yàn)證明，當(dāng)剪切力達(dá)到4.31×10pa時(shí)，就會(huì)使制品表面出現(xiàn)毛糙，斑紋等熔體破裂現(xiàn)象。因此，聚乙烯熔體存在著臨界速率和應(yīng)力問(wèn)題，在成型過(guò)程中須控制在臨界值以下。
6）低吸水性
聚乙烯的吸水性較低（＜0.01%）。可以不進(jìn)行干燥處理。
7）收縮性大
收縮率大且方向性明顯，制品易翹曲變形，須注意模具的設(shè)計(jì)和成型工藝的合理性。
8）某些顏料易于遷移
為防止顏料出現(xiàn)遷移性，須注意對(duì)著色劑的選擇，如油溶紅等一般不宜采用。
2.PE的注塑成型條件：
料筒溫度
料筒溫度主要是與PE的密度高低和熔體流動(dòng)速率大小有關(guān)，另外還與注塑機(jī)的類型和性能，一級(jí)塑件的形狀有關(guān)。由于聚乙烯是結(jié)晶聚合物,其熔融時(shí)結(jié)晶,晶核還需要吸收一部分熱量,故所選用的機(jī)筒溫度通常高于熔點(diǎn)數(shù)十度，通常為190℃。
模具的溫度
對(duì)制品的結(jié)晶狀況有較大的影響,溫度高、熔體冷卻速率慢,制品的結(jié)晶度便高,制品強(qiáng)度高,但是制品的收縮率會(huì)隨著溫度的增高而增大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形,因此需按高低密度情況不同確定模具溫度,通常LDPE 模具溫度在30~45℃,而HDPE相應(yīng)再提高10~20℃。
注塑壓力
選取主要是考慮流動(dòng)狀況,一般情況聚乙烯在熔融狀態(tài)下具有較好的流動(dòng)性,因此除薄壁細(xì)長(zhǎng)的制品外,盡量選擇低的注塑壓力,一般在60~80MPa即可，注塑壓力過(guò)大，容易造成翹曲。
二、模壓成型
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又稱壓制成型或壓縮成型，先將粉狀，粒狀或纖維狀的塑料放入成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓而使其成型并固化。
圖：模壓成型工藝流程
三、吹塑成型
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借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹形成中空制品；擠出吹膜是其中一種，如果您想親身領(lǐng)略吹膜成型過(guò)程。可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接：→實(shí)拍：聚乙烯多種吹膜成型
圖：吹膜成型
四、擠出成型
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指物料通過(guò)擠出機(jī)料筒和螺桿間的作用，邊受熱塑化，邊被螺桿向前推送，連續(xù)通過(guò)機(jī)頭而制成各種截面制品或半制品的一種加工方法。
圖：PE材料擠出成型工藝
下一章，我們將復(fù)習(xí)PE的應(yīng)用，敬請(qǐng)期待~
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