高密度聚乙烯工藝有哪些,高密度聚乙烯材料
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HDPE材料簡(jiǎn)介【官方英文名稱】High Density Polyloidy 【英文縮寫】HDPE 【官方中文名稱】高密度聚乙烯【通用名稱】低壓乙烯【通用單體】乙烯【基本性能】高密度聚乙烯是一種不透明的物質(zhì)白蠟比重為0.9410.960,比水輕,柔軟而堅(jiān)固,但比LDPE稍硬,有彈性,無(wú)毒、無(wú)味。 【燃燒特性】易燃,離火仍繼續(xù)燃燒;鹧骓敳砍庶S色,底部呈藍(lán)色。燃燒時(shí)熔化并滴下液體,但不冒黑煙。與此同時(shí),還有一股石蠟燃燒的氣味。 【主要優(yōu)點(diǎn)】耐酸、堿、有機(jī)溶劑,具有優(yōu)良的電絕緣性能,即使在低溫下也能保持一定的韌性。表面硬度、拉伸強(qiáng)度、剛性等機(jī)械強(qiáng)度高于LDPE,接近PP,比PP堅(jiān)韌,但表面光潔度不如PP。 【主要缺點(diǎn)】機(jī)械性能差,透氣性差,易變形,易老化,易變脆,脆性比PP低,易應(yīng)力裂紋,表面硬度低,易劃傷。印刷困難,印刷時(shí)需要表面拔染處理,不可能電鍍,表面沒(méi)有光澤。 【應(yīng)用范圍】包裝薄膜、繩索、編織袋、漁網(wǎng)、水管、低價(jià)日用品及貝殼、非承重件、塑料盒的擠出成型、旋轉(zhuǎn)盒的注塑、擠出吹塑容器、制品用于吹塑、瓶子。 [注塑工藝] HDPE 的用途無(wú)數(shù),從可重復(fù)使用的薄壁飲料杯到5 gsl 罐,消耗了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的HDPE 的1/5。注塑級(jí)的熔體指數(shù)通常為5 至10,有堅(jiān)韌的低流動(dòng)級(jí)和可加工的高流動(dòng)級(jí)。應(yīng)用包括家庭用品和食品的薄壁包裝、堅(jiān)固耐用的食品和油漆罐,以及小型發(fā)動(dòng)機(jī)油箱和90 加侖垃圾桶等環(huán)境應(yīng)力和抗裂應(yīng)用。 HDPE的一般特性是熔點(diǎn)為142,分解溫度為300,注射成型溫度的調(diào)節(jié)范圍較寬。在注射成型的情況下,一般操作溫度為180至230,但由于它是烯烴樹脂,不吸水,因此在制造過(guò)程中不需要干燥,但可以在考慮產(chǎn)品質(zhì)量。不。 60 1小時(shí)浮水排出; 聚乙烯熔體粘度高,流長(zhǎng)比低薄壁制品可能缺乏粘合劑,因此澆口和流道較大,容易產(chǎn)生靜電,表面易起毛吸收埃。收縮率為16%,溢出值為0.05mm。表現(xiàn)
高密度聚乙烯具有優(yōu)良的耐熱性和耐寒性,化學(xué)穩(wěn)定性高,剛性和韌性高,機(jī)械強(qiáng)度好。它還具有良好的介電性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。硬度、拉伸強(qiáng)度、蠕變性能均優(yōu)于低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性、耐寒性均優(yōu)于低密度絕緣;室溫化學(xué)穩(wěn)定性好。在一定條件下不溶于任何有機(jī)溶劑,耐酸、堿、各種鹽的腐蝕;薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透性低,吸水率低;特別是低密度聚乙烯,環(huán)境開裂性較差耐熱性差,且因熱氧化而使其性能惡化,因此需要在樹脂中添加抗氧化劑和紫外線吸收劑來(lái)改善這一缺點(diǎn)。高密度聚乙烯薄膜在應(yīng)力作用下熱變形溫度較低,因此應(yīng)用時(shí)必須小心。制造工藝最常見的PE 制造方法是漿料或氣相加工,但也有一些采用溶液相加工。所有這些過(guò)程都是放熱反應(yīng),涉及乙烯單體、-烯烴單體、催化劑體系(可以是不止一種化合物)和各種類型的烴稀釋劑。氫氣和一些催化劑用于控制分子量。漿料反應(yīng)器一般為可對(duì)漿料進(jìn)行循環(huán)攪拌的攪拌釜,或更常用的是大型環(huán)形反應(yīng)器。當(dāng)乙烯和共聚單體(如果需要)接觸催化劑時(shí)形成聚乙烯顆粒。除去稀釋劑后,將聚乙烯顆;蚍勰└稍锊⑻砑犹砑觿┮陨a(chǎn)粒料。最先進(jìn)的生產(chǎn)線,配備大型反應(yīng)器,配備雙螺桿擠出機(jī),每小時(shí)可生產(chǎn)超過(guò)40,000 磅PE。新催化劑的開發(fā)將有助于提高新等級(jí)HDPE 的性能。最常用的兩種催化劑類型是飛利浦氧化鉻基催化劑和鈦化合物-烷基鋁催化劑。使用菲利普斯型催化劑生產(chǎn)的HDPE 具有較寬的分子量分布,而鈦-烷基鋁催化劑則產(chǎn)生較窄的分子量分布。用于在雙反應(yīng)器中生產(chǎn)窄MDW 聚合物的相同催化劑也可用于生產(chǎn)寬MDW 等級(jí)。例如,串聯(lián)連接兩個(gè)生產(chǎn)分子量差異很大的產(chǎn)品的反應(yīng)器可以生產(chǎn)具有全范圍分子量分布的雙峰分子量聚合物。分子量越高,聚合物的粘度越高,這也與測(cè)試時(shí)使用的溫度和剪切速率有關(guān)。使用流變測(cè)量或分子量測(cè)量來(lái)表征材料的分子量。 HDPE牌號(hào)的分子量范圍一般為40,000至300,000,重均分子量大致對(duì)應(yīng)于熔體指數(shù)范圍,即100至0.029g/10min(230C,2.16kg)。一般來(lái)說(shuō),較高的Mw(較低的熔融指數(shù)MI)可以提高熔體強(qiáng)度,提高韌性和ESCR,但較高的Mw可能更難以加工或需要更高的壓力和溫度來(lái)做到。分子量分布(MWD):PE 的WD 變化范圍從窄到寬,具體取決于所使用的催化劑和加工過(guò)程。最常用的MWD 指標(biāo)是異質(zhì)性指數(shù)(HI),它等于重均分子量(Mw) 除以數(shù)均分子量(Mn)。所有HDPE 等級(jí)的該指數(shù)范圍為4 至30。窄的MWD 可以減少成型過(guò)程中的翹曲和更大的影響。中等到寬的MWD 為大多數(shù)擠出工藝提供了可加工性。寬MWD還提高了熔體強(qiáng)度和抗蠕變性。添加抗氧化劑可以防止聚合物在加工過(guò)程中降解,并防止最終產(chǎn)品在使用過(guò)程中氧化。許多包裝等級(jí)都使用抗靜電添加劑,以減少灰塵和污垢對(duì)瓶子和包裝的粘附。某些應(yīng)用需要特殊的添加劑配方,例如與電線和電纜應(yīng)用相關(guān)的銅抑制劑。
通過(guò)添加抗紫外線添加劑可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的耐候性和抗紫外線(或陽(yáng)光)性能。 PE和炭黑不抗紫外線,不建議在戶外連續(xù)使用。高級(jí)炭黑顏料具有優(yōu)異的抗紫外線性能,常用于電線、電纜、線槽和管道等戶外應(yīng)用。注塑工藝分析
高密度聚乙烯(HDPE) 料筒溫度供料區(qū)域30~50 (50) 第1 區(qū)160~250 (200) 第2 區(qū)200~300 (210) 第3 區(qū)220~300 (230) 第4 區(qū)220~300 (240) 5區(qū)220~300 (240) 噴嘴220~300 (240) 括號(hào)內(nèi)的溫度為推薦基本設(shè)定值,行程利用率為35%、65%。 %,模塊的流動(dòng)長(zhǎng)度與壁厚比為50:1~100:1 熔融溫度:220~280 料筒恒溫:220 模具溫度:20~60 注射壓力:具有良好的流動(dòng)性能,避免使用注射壓力過(guò)高,達(dá)到80 至140 MPa(800 至1400 bar),除了一些保壓壓力達(dá)到180 MPa(1800 bar)的薄壁包裝容器外:收縮程度高,產(chǎn)品保壓一定時(shí)間大約需要背壓的注射壓力的30%~60%:5~20MPa(50~200bar) 如果背壓太低,產(chǎn)品的重量很可能會(huì)不均勻和分散。注射速度:薄壁包裝需要較高的注射速度,而中等注射速度通常適用于其他類型的塑料制品。螺桿轉(zhuǎn)速:只要在冷卻時(shí)間結(jié)束前完成塑化過(guò)程,就可以采用較高的螺桿轉(zhuǎn)速(線速度為1.3m/s);螺桿所需的扭矩較低。計(jì)量行程:0.5~4D(min~max);4D 計(jì)量行程為熔融物料提供足夠的停留時(shí)間非常重要?dú)埩粑锪狭浚?~8mm,取決于計(jì)量行程和螺桿直徑而變化預(yù)干燥:不需要;如果儲(chǔ)存條件不好,80干燥1小時(shí)即可達(dá)到100%恢復(fù)率收縮率:1.2~2.5%;易扭曲;收縮率高;收縮不超過(guò)(成型后收縮率)澆口方式:點(diǎn)式澆口、加熱熱流道、保溫?zé)崃鞯、?nèi)注射套,截面積比較小,對(duì)于薄斷面產(chǎn)品足夠了,不需要采用。其他停機(jī)時(shí)特殊清洗的物料,PE溫升料筒裝置:標(biāo)準(zhǔn)螺桿、標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)螺桿、包裝容器產(chǎn)品的混合部分和剪切部分具有特殊的幾何形狀(L:D=25:1 )、直噴嘴和止回閥。
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