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1、-1-一、 橡塑加工应用基础知识（一）聚乙烯类塑料1、聚乙烯类塑料简介聚乙烯是指由乙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，英文名称为polyethylene，简称 PE，俗称软胶。聚乙烯的主要品种有：低密度聚乙烯（LDPE） 、高密度聚乙烯（HDPE） 、线性低密度聚乙烯（LLDPE） 、高分子量聚乙烯（UHMWPE）及茂金属聚乙烯。此外，还有改性品种乙烯-乙酸乙烯脂（ EVA）和氯化聚乙烯（CPE）等。聚乙烯的应用情况：薄膜占 65.5%（其中包装膜占 33.4%、棚地膜占32.1%） ，中空容器占 8.2%，管材占 7.9%，单丝及编织袋占 7.1%，电缆料占3.9%，周转箱占 3.9%，瓦楞箱
2、占 2.1%，其他占 1.4%。2、聚乙烯类塑料的成型加工2.1 加工特性LDPE、HDPE 的流动性好，加工温度低，黏度大小适中，是一种加工性能很好的塑料，很容易注射成型。但 LLDPE 的黏度稍高，需相应增大电机功率 20%30% ，易发生熔体破裂，需增加模间隙和加入加工助剂，加工温度稍高，可达 200215。虽然 PE 在惰性气体中的热稳定性很好，分解温度可达 300以上，但在受热状态下，温度超过 50时热氧就会引发其降解反应，因此需加入抗氧剂，如主抗氧剂 1010 和辅助抗氧剂 168。PE 为非极性分子，吸水率低于 0.01%，微量的水对制品性能和外观无影响，加工前一般不需要干燥处理
3、。PE 熔体属非牛顿流体，黏度随温度的变化波动较小，而随剪切速率的增加下降快，并呈线性关系，其中以 LLDPE 的下降速度最慢，但剪切速率不应超过临界值，否则熔体会产生破裂现象。PE 制品在冷却过程中容易结晶，在加工过程中应注意模具温度，以控制制品的结晶度，使之具有不同的性能。PE 的成型收缩率大，一般成型收缩率为 1.5%2.5%，但方向性明显，在流动性方向的收缩率为 2.8%3.2%，在垂直方向的收缩率为1.8% 2.2%，易引起翘曲，因此在设计模具时一定要考虑。-2-PE 熔体流动指数和性能的关系为：随着 PE 熔体流动指数的升高，表面光泽、透明度、收缩率和断裂伸长率都增加，而熔融黏度、
4、拉伸强度、冲击强度和耐应力开裂性下降。表-1 PE 的熔体流动速率与制品种类的关系熔体流动速率/（g/10min）用 途LDPE LLDPE HDPE吹塑薄膜 0.38.0 0.33.3 0.58.0重包装薄膜 0.11.0 0.11.6 3.06.0挤出平膜 1.42.5 2.54.0 单丝、扁丝 1.02.0 0.251.2管材、型材 0.15.0 0.22.0 0.15.0中空吹塑容器 0.30.5 0.31.0 0.21.5电缆绝缘层 0.20.4 0.41.0 0.58.0注塑制品 1.550 2.350 2.020涂 覆 20200 3.311 5.010.0旋转成型 0.7520
5、 1.025 3.020PE 一般不需要热处理，如需要可在 80的各种介质中处理 12h，然后冷却至室温。2.2 加工方法PE 可用注塑、挤出、吹塑、压制、压延、滚塑、涂覆等方法成型。（1）注塑 PE 因质软而易脱模，侧壁带有浅凹槽也可强制脱模。PE 的流动性好，壁厚应在 0.8mm 以上， LDPE 流动比为 280：1，HPDE 流动比为 230：1，排气槽深度应控制在 0.03mm 以下。脱模斜度沿脱模方向为 2545，模腔部分为 20 45。LDPE 的注射成型工艺条件为：注射温度为 180240，模具温度为5070，注射压力为 80100MPa。LLDPE 的注射成型工艺条件为：注射
6、温度为 200240，模具温度为5070，注射压力为 80100MPa。HDPE 的注射成型工艺条件为：注射温度为 180250，模具温度为5070，注射压力为 80100MPa。（2）挤出 -3-LDPE 的挤出温度随制品不同而变化，管材为 150、吹塑薄膜为163、片材为 177、电缆为 218、挤出平膜为 246。HDPE 的挤出条件为：温度为 160260，挤出压力为 35140MPa。3、聚乙烯类塑料的应用范围（1）薄膜类制品薄膜类制品是 PE 的主要用途，LDPE 树脂用于膜类制品占 50%以上，可用于食品、日用品、蔬菜、收缩、自黏、垃圾袋等轻质包装膜及农业用地膜、棚膜、保鲜膜等。
7、HDPE 树脂用于膜类制品占 10%以上，因其薄膜强度高，主要用于重包装膜、撕裂膜及背心袋等。LLDPE 树脂用于薄膜类制品的比重比 LDPE 大，占 70%以上，LLDPE 膜具有延伸性好、较高的拉伸、耐穿刺，可制成超薄、耐环境应力开裂及低温冲击性好等优点，主要用于包装膜、垃圾袋、保鲜膜、自黏膜、缠绕膜、收缩膜及超薄膜地膜等，并常与LDPE 共混制膜，以改善其加工性能。（2）注塑制品PE 因加工性好而广泛用于注塑制品，其中 HDPE 占 30%以上、LDPE和 LLDPE 各占 10%以上。主要产品为：日用品（如盆、筒、篓、盒等） 、周转箱、瓦楞箱、暖瓶壳、杯、台灯、玩具等。（3）中空制品以
8、 HDPE 树脂为主，可占树脂用量的 20%.其制品具有耐应力开裂性好、耐油性好、耐低温冲击性好等优点，可用于食品油、酒类、汽油及化学试剂等液体的包装，此外还有中空玩具等。（4） 管材类制品以 HDPE 树脂为主，主要用于生活给水、煤气输送、农业灌溉、穿线波纹管、液体吸管及圆珠笔芯等；LDPE 管还可用于化妆品、药品、鞋油及牙膏等化学品的包装。（5）丝类制品圆丝常以 HDPE 为原料，主要用于编织渔网、缆绳、工业滤网及民用纱窗网等。扁丝常以 HDPE 和 LLDPE 为原料，主要用于编织袋、编织布及撕裂膜等。（6）电缆制品PE 广泛用于中高压电缆的绝缘和护套材料，其中以 LDPE 为主，最高-
9、4-耐压可达 200KV。（7）其他制品HDPE、LLDPE 可用于打包带，LLDPE 还可用于型材。（二）聚丙烯类塑料1、聚丙烯塑料简介聚丙烯是由丙烯单体经自由基聚合而成的聚合物，英文名称为polypropylene，简称 PP，因疲劳强度极好而俗称百折胶。按结构不同，PP 可分为等规、间规及无规三类。目前应用的主要为等规 PP，其用量可占 PP 的 90%以上。PP 的优点为电绝缘性和耐化学腐蚀性优良，力学性能和耐热性在通用热塑性塑料中最高、耐疲劳性好，经过玻璃纤维增强的 PP，具有很高的力学性能，接近工程塑料。PP 的缺点为低温脆性大和耐老化性不好。2、聚丙烯塑料的成型加工2.1 PP
10、的加工特性PP 的吸水率低，因此加工前不必干燥处理。虽然 PP 在惰性气体中的热稳定性很好，分解温度在 300以上，但在受热状态下，热氧会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂，如主抗氧剂 1010 和辅助抗氧剂 168。PP 的熔体接近非牛顿体，黏度对温度敏感性小，其取决于剪切速率的大小。PP 的收缩率和方向选择性都大，这对制品的精度影响较大，在具体设计模具和确定工艺条件时要注意。PP 在加工中易产生取向，并造成不同方向上的性能差异，在成型中要引起注意。PP 制品对缺口较敏感，制品应避免出现尖角和缺口，以免引起应力集中。PP 熔体与铜接触会导致降解，应避免与铜接触或加入抗铜剂。PP 在冷却凝固速
11、度快时，易产生内应力。如对制品进行退火处理后，能消除残留的内应力，并改善冲击强度。PP 如需加入金属嵌件，必须对金属嵌件进行热处理，且嵌件周围塑料的厚度不应小于嵌件直径。2.2 PP 的加工方法PP 可用注塑、挤出及吹塑等方法成型加工。（1）注塑 选用通用注塑机，浇口随着制品质量增大而加大，原料选用熔体流动速率中等（MI 为 0.415）的树脂。制品的厚度不得低于 0.4mm，当壁厚在2.33mm 范围时,极限流动长度与厚度比为 250：1。模具的脱模斜度为-5-301。具体成型工艺条件为:料筒温度后 160180、中 180200、前200220，喷嘴温度 200280，模具温度 6080，
12、注射压力4070MPa，注射时间 2060s，冷却时间 2060s。（2） 、可生产膜、片、管及丝等制品。挤出机的螺杆的加料段长度要比 PE 长，以克服热导率低的缺点。具体成型条件为：加料段 180、其他 250、最高达 300，冷却条件对制品的透明性和冲击性能影响都很大。PP 挤出制品可进行拉伸处理，既可单向拉伸也可双向拉伸，拉伸倍率可达 3 倍以上；拉伸后 PP 制品的强度、冲击性、透明性、耐热性、表面光泽和阻隔性都有明显的提高。3、聚丙烯塑料的应用范围(1) 注塑制品PP 树脂用在注塑制品中可占一半左右，日用品以普通 PP 为原料，汽车配件以增强或增韧 PP 为原料，其他用途以高冲击强度
13、和低温脆化温度的PPC 原料为主。PP 的具体注塑制品如下：汽车配件 PP 越来越成为汽车配件的主导材料，成为第一大汽车用塑料品种。如保险杠和轮壳罩等用增韧 PP，而增强 PP 用于仪表盘、方向盘、手柄及蓄电池壳等。日用品 普通 PP 用于衣架、椅子、桶类、盆类、凳子、书架、浴盆、玩具、文具、办公用品、家具、周转箱及货箱等。电器 改性 PP 用于洗衣机桶、电视机壳、电扇叶、电冰箱内衬及电话壳等。（2） 薄膜制品PP 膜可占 PP 用量的 10%左右，其特点为透明性和表面光泽接近玻璃纸，但柔软性不好，手揉有强声；强度高，可用于重包装材料；透氧率仅为HDPE 膜的 30%，适用于防潮包装材料如高级
14、衣物、药品及香烟等包装。PP 膜的耐热性能好，可进行煮沸消毒，用于冷冻和保险食品的包装。PP 膜的电绝缘性能好，经过热定型处理的定向薄膜可用于电容器、电机和变压器的绝缘材料，比 PET 膜还好。PP 双向拉伸膜的强度、透明性及光泽等都好，可用于打字机带、黏胶带基膜及香烟包装膜等。（3） 纤维制品PP 纤维制品主要包括单丝、扁丝和纤维三类。-6-PP 单丝的密度小、韧性好、耐磨性好，适用于生产绳索和渔网。PP 扁丝拉伸强度，适用于生产编织袋。PP 编织袋具有防潮、强度高等特点，可用于包装化肥、水泥、粮食、食糖、矿物粉及化工原料等。PP 扁丝还可生产编织布，用于宣传品、帐篷及防雨布等。PP 纤维广
15、泛用于地毯、毛毯、衣料、蚊帐、人造草坪、人造毛、尿布、滤布、无纺布及窗帘等。（4） 挤出制品管及管件为新型应用领域，主要以 PPC 为原料，管材可用于上水、排水、供暖及化工腐蚀性介质等，管材与管件用热熔法连接。PP 片材以 PP/PE 共混物为原料，主要用于文具及吸塑制品，具体有水杯、冰淇淋盒、药托、影集、名牌夹、文件夹、工艺品等。此外，PP 还可用做棒、板等制品，板材可用于生产汽车挡泥板、气车座椅、马达和泵的壳体、液体储槽等。（5） 中空制品PP 中空制品的透明性和力学性能好，但单层瓶主要用做洗涤剂、化妆品和药品的包装，与阻隔材料复合的复合瓶用于食品（如酱油） 、液体燃料和化学试剂的包装。-
16、7-（三） 通用聚苯乙烯类塑料1、通用聚苯乙烯塑料简介通用聚苯乙烯（简称聚苯乙烯）是指由苯乙烯单体经自由基聚合反应合成的聚合物，英文名称为 polystyrene,简称 PS。PS 的优点为高透明性，其透光率可达 90%以上，电绝缘性好，易着色、加工流动性好、刚性好及耐化学腐蚀性好等。PS 的不足之处在于性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差及不耐沸水等。PS 的主要用途为包装产品占 50%、透明产品占 40%、注塑制品占10%。2、聚苯乙烯塑料的成型加工2.1 加工特性PS 属无定形树脂，无明显熔点，熔融温度范围比较宽，可在120180之间熔融为熔体。PS 的热稳定性较好，分解温度在 300 以上。虽然 PS 在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发其降解反应，因此需要加入抗氧剂，具体如主抗氧
