HDPE塑料颗粒加工成型

时间：2019-02-26 作者：91再生 来源：91再生网

　　HDPE塑料颗粒结构与特点:HDPE的分子结构主要与聚合方法、条件和所使用的催化剂类型有关，聚集态结构不仅与聚合过程有关，而且还取决于成型加工条件。HDPE的化学结构、结晶性、相对分子质量是决定其性能的三个重要方面。从化学组成看，HDPE是碳氢化合物，属于高分子长链脂肪烃，为非极性聚合物，分子间作用力小，力学强度较低，易燃。HDPE是由支化的碳氢长链构成，即以链节组成的主链上具有长度和数目不等的侧基，不同类型的PE分子中所含支链差异很大。HDPE大分子链上侧基较少，每1000个原子约有5个或更少的侧基。HDPE分子间力小，分子链柔顺性好，基本结构简单、规整，结晶通力强。

 

　　无论采用哪种聚合方法得到的PE都具有结晶结构。因而纯净的HDPE树脂在常温下呈乳白色半透明状。HDPE的结晶度高于LDPE，它的透明性更差。PE的相对分子质量通常在1.5万一30万之间，LDPE不超过7万，HDPE不超过30万，随相对分子质量的提高，HDPEE的力学性能、耐低温性能、耐环境应力开裂性能都有所提高，但熔体黏度也随之增大，成型加工性能变差。相对分子量分布对HDPE性能也有一定影响。相对分子质量分布较窄时，材料力学性能较好，但熔体的弹性增加，易出现熔体破裂现象；相对分子质量分布较宽时熔体流动性好，对成型加工有利。

 

　　HDPE塑料颗粒性能：纯净的HDPE是乳白色蜡状物，无味、无臭、无毒。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。HDPE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。尽管HDPE的分子链柔顺，Tg较低，但由于结晶使它在较宽的温度范围内具有一定的力学强度。结晶度和相对分子质量的高低决定了它的力学性能的优劣。一般情况下，LDPE柔韧，耐冲击；而HDPE的拉伸强度、刚度和硬度较高。HDPE是对环境应力开裂较敏感的树脂品种，其应力开裂的速度除与成型加工中产生的内应力和使用过程中受到的应力大小有关外，环境介质的作用是应力开裂的主要因素，如热、氧、酯类、金属皂类、硫化醇类、有机硅液体、潮湿土壤等作用。

 

　　HDPE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。显然，熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125～137℃，LDPE的熔点约为105～120℃。PE地透气性随密度的增加而减小，HDPE的透气性远低于LDPE。HDPE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液等。PE具有良好的耐老化性，尤其是具有线型结构的HDPE更是如此。但实际上PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化。HDPE是大分子链中仅含有碳、氢原子的聚合物，分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能。

 

　　HDPE塑料颗粒加工成型：HDPE常用的加工成型方法有挤出、注塑、吹塑、热成型、压延成型、纺丝等。HDPE的熔体黏度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。在成型中应注意下述几点。

 

　　①HDPE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE在180℃左右，HDPE在220℃左右，高成型加工温度通常不超过280℃。

 

　　②熔融状态下，HDPE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。

 

　　③HDPE的熔体黏度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。

 

　　④HDPE制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性能。

 

　　⑤由于结晶，HDPE熔体冷却后收缩率较大，一般成型收缩率为1.5%-5.0%。

 

　　⑥HDPE属于化学惰性材料，印刷性能较差，为增加油墨与其表面的结合牢度，可对制品表面进行电晕处理或火焰处理。

 

　　挤出成型HDPE制品包括薄膜、管材、片材、板材、单丝等，其中HDPE薄膜和管材近年来发展迅速，产量占HDPE总产量的1/4左右。注塑成型制品是HDPE又一个重要应用领域。用于注塑成型的HDPE的MFR分布较宽，约为0.5～20g/10min，可根据产品性能和成型加工的要求进行选用，其中MFR为8-10g/10min的HDPE为常用。