分享大中型中空吹塑制品配方技術
在大(da)中(zhong)型中(zhong)空吹(chui)塑(su)制品(pin)(pin)配(pei)方的(de)研(yan)發方向上(shang),一方面將會(hui)(hui)更加功能(neng)化(hua),不(bu)斷追求制品(pin)(pin)功能(neng)的(de)完善和使(shi)用壽命的(de)延(yan)長(chang);而另一方面將會(hui)(hui)在優化(hua)產品(pin)(pin)質量(liang)的(de)同時,追求較大(da)幅度(du)的(de)降低原材(cai)料(liao)成(cheng)本和運行成(cheng)本,以(yi)其(qi)獲得(de)更大(da)的(de)收益。
進行吹塑制品的配方設計時應(ying)重點考(kao)慮的三個基本原(yuan)則是:
1) 盡量滿(man)足中空吹(chui)塑制品的各種(zhong)使用功能(neng)及用途;
2) 塑料原料配(pei)方具有良好的(de)加工性能;
3) 通過配方(fang)的設計與改進,降低生產成本(ben)。
同時,由于擠出吹塑(su)(su)制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)與工程配套(tao)的(de)范圍不斷擴展,對(dui)吹塑(su)(su)制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)性能(neng)提(ti)出了(le)更高(gao)的(de)技術要(yao)求。如汽(qi)車(che)(che)、轎(jiao)車(che)(che)、高(gao)鐵行(xing)業(ye)、航(hang)空、航(hang)天、航(hang)海、機(ji)械(xie)、電子、化工、物流、藥品(pin)(pin)包(bao)裝、食品(pin)(pin)飲品(pin)(pin)包(bao)裝、日用家居、農(nong)業(ye)、工程應用、水面浮體等(deng)(deng)許(xu)多行(xing)業(ye)的(de)配套(tao)吹塑(su)(su)制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)等(deng)(deng)等(deng)(deng),都對(dui)塑(su)(su)料吹塑(su)(su)制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)提(ti)出了(le)高(gao)強度、高(gao)剛度、高(gao)精度、長壽命等(deng)(deng)以及較好(hao)的(de)耐溫性能(neng)等(deng)(deng)許(xu)多優(you)越性能(neng)的(de)高(gao)要(yao)求。所以,對(dui)這(zhe)些吹塑(su)(su)制(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)改(gai)性就顯得非常的(de)重要(yao)。
塑(su)料的(de)(de)改(gai)性(xing)(xing)方(fang)(fang)法主要有物(wu)理改(gai)性(xing)(xing)和化學(xue)改(gai)性(xing)(xing)兩類。化學(xue)改(gai)性(xing)(xing)是指(zhi)通過化學(xue)方(fang)(fang)法改(gai)變聚(ju)合(he)物(wu)分子(zi)鏈上的(de)(de)原(yuan)(yuan)子(zi)或(huo)(huo)是原(yuan)(yuan)子(zi)團(tuan)(tuan)的(de)(de)種類以(yi)及組合(he)方(fang)(fang)式的(de)(de)改(gai)性(xing)(xing)方(fang)(fang)法,塑(su)料可以(yi)通過嵌段共聚(ju)、接枝共聚(ju)、交聯反應,或(huo)(huo)者是引入新的(de)(de)官能團(tuan)(tuan)的(de)(de)方(fang)(fang)式從而形(xing)成新的(de)(de)特定的(de)(de)高(gao)分子(zi)材(cai)料;化學(xue)改(gai)性(xing)(xing)可以(yi)使制品獲得新的(de)(de)功能或(huo)(huo)是更好(hao)的(de)(de)物(wu)理與化學(xue)性(xing)(xing)能。
在(zai)擠(ji)出(chu)吹塑制(zhi)品(pin)的(de)配(pei)方改性(xing)實際(ji)操作中,一般常(chang)用物理改性(xing)技術應用較(jiao)多,而化學改性(xing)技術應用較(jiao)少(shao),擠(ji)出(chu)吹塑制(zhi)品(pin)的(de)物理改性(xing)技術目前常(chang)用的(de)方法有:①填充改性(xing);②共混(hun)改性(xing);③增強改性(xing);④增韌改性(xing);⑤納(na)米復合(he)改性(xing);⑥功能(neng)化改性(xing)等等。
1. 常用吹(chui)塑制品的配方技(ji)術
1) 25L 塑料桶配方(fang),見表 1。
從表 1 配方(fang)中(zhong)看出,配方(fang)中(zhong)采用兩種牌號的(de)(de)HDPE,其吹塑(su)(su)制品的(de)(de)強度(du)、硬度(du)韌性(xing)可(ke)得(de)到(dao)保障,可(ke)滿足 25L 系(xi)列塑(su)(su)料(liao)桶的(de)(de)基本(ben)要求(qiu)。
配(pei)方(fang)中(zhong)兩(liang)種主料基本對半配(pei)置,在實際應用中(zhong)可(ke)(ke)以根據不同的(de)性能需要(yao)調整配(pei)方(fang)中(zhong)主料的(de)比(bi)例(li),同時,主料的(de)牌號(hao)選(xuan)(xuan)擇也(ye)可(ke)(ke)以根據市場供貨的(de)具體情況選(xuan)(xuan)擇。
2) 化學(xue)危險品中空塑料包(bao)裝(zhuang)桶配方設(she)計:
如:試制容(rong)器(qi)(qi) 25L 的(de)包裝(zhuang)桶,桶的(de)質量為(wei)1800g。用(yong)于(yu)盛裝(zhuang)濃(nong)度為(wei) 68.2﹪的(de)濃(nong)硝酸。單純的(de)HDPE 容(rong)器(qi)(qi)耐濃(nong)硝酸性(xing)能(neng)是(shi)不足的(de),但是(shi)加入適當的(de)高(gao)聚(ju)物改(gai)性(xing)劑(ji)之(zhi)后,可(ke)使 HDPE 耐濃(nong)硝酸的(de)性(xing)能(neng)明顯提高(gao)。即采用(yong) EVA 和低分子(zi)改(gai)性(xing)劑(ji)LC 改(gai)性(xing) HDPE 制濃(nong)硝酸包裝(zhuang)容(rong)器(qi)(qi),試驗配方(fang)如表 2。
表 2 配方中 HDPE 為 HHM5205,熔體流動(dong)速(su)率(lv) MFI=0.35g/10min;EVA 牌(pai)號 560,熔體流動(dong)速(su)率(lv) MFI=3.5 g/10min,密(mi)度=0.93,VA 含量14﹪;低分子改性劑 LC,中國產,工業級(ji)。上(shang)述三(san)(san)種配方制得包裝桶檢測結(jie)果見表 3。以上(shang)三(san)(san)種配方,經按普通包裝檢驗(yan)全部合格。但是,用(yong)于盛裝濃硝酸(suan)(suan),配方 1 一個月(yue)后就破裂(lie)了,因此(ci)不(bu)宜盛裝濃硝酸(suan)(suan);配方 2 六個月(yue)后跌落試驗(yan)桶體破裂(lie)了,不(bu)合格,雖(sui)然其它(ta)試驗(yan)合格,若用(yong)來盛裝濃硝酸(suan)(suan)有(you)危險性,建議不(bu)宜采用(yong);
配方 3 從(cong)表 3-18 可以看出,用于盛裝(zhuang)濃硝酸半年后所(suo)有試驗都合格。
由此得出,在 HDPE 中配入(ru) EVA 和低分(fen)子改(gai)性劑(ji) LC,之后,改(gai)性 HDPE 抗濃(nong)硝酸的性能明顯改(gai)善,可以用于制造(zao)濃(nong)硝酸(68.4﹪)的包裝(zhuang)桶。
3) 一種戶(hu)外塑料座椅的塑料配方表。(見(jian)表4)
注:表 4 配方(fang)中 7000F,6098 均為高密度(du)聚乙烯,具有較(jiao)高的分子量。18D 為低(di)密度(du)聚乙烯。
EVA 在這個(ge)配方中主(zhu)要作(zuo)為加工助(zhu)劑使用(yong),改善吹塑制品的外觀質量和增強抗沖擊能力。并且具有較長的耐(nai)環境應(ying)力開裂時間(jian)。
4) 50~100L 吹(chui)塑(su)容(rong)器配方,見表(biao) 5。
表 5 中的配方可(ke)以根(gen)據(ju)實際使用情況進行(xing)配方調整。
在表(biao) 5 的(de)(de)配方中(zhong),隨著分子量較高(gao)的(de)(de)塑(su)料(liao)(liao)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)比例(li)增(zeng)加,其制品的(de)(de)強(qiang)度(du)、剛(gang)度(du)、耐溫性能增(zeng)強(qiang),耐環境(jing)應力開裂時(shi)間延長。制品廠家可以(yi)根據生產(chan)的(de)(de)產(chan)品的(de)(de)要求不同來調(diao)整各(ge)種(zhong)塑(su)料(liao)(liao)原(yuan)(yuan)料(liao)(liao)的(de)(de)不同比例(li),以(yi)達到各(ge)種(zhong)不同的(de)(de)技術要求。
5) 100-220L 吹塑容器
由于(yu)普通(tong)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)密度(du)(du)聚乙(yi)(yi)烯樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)不(bu)高(gao)(gao)(gao),如(ru) HHM5502 牌號(hao)的(de)(de)樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)是相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)約為 15 萬左右(you)、典型(xing)的(de)(de)吹塑成(cheng)型(xing)級乙(yi)(yi)烯和(he)己烯共聚物,雖然它的(de)(de)力(li)(li)(li)學(xue)性(xing)能、剛(gang)性(xing)及表(biao)面硬(ying)度(du)(du)均較好,但耐環境應(ying)(ying)力(li)(li)(li)開裂能力(li)(li)(li)和(he)抗沖擊強度(du)(du)都比較差、熔體強度(du)(du)不(bu)高(gao)(gao)(gao)、擠出(chu)(chu)型(xing)坯(pi)過程(cheng)中下(xia)垂(chui)現(xian)(xian)象(xiang)嚴(yan)嚴(yan)重。如(ru)果采(cai)用該牌號(hao)樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)制造(zao) 200L,凈(jing)重10.5kg 全塑料(liao)大(da)(da)(da)桶(tong)按國家標準作跌落試驗(yan)(yan),則出(chu)(chu)現(xian)(xian)破(po)裂現(xian)(xian)象(xiang)。可見相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)較低的(de)(de)樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)基本上是不(bu)適合于(yu)生產 100~200L 以(yi)(yi)上的(de)(de)大(da)(da)(da)型(xing)塑料(liao)桶(tong)的(de)(de)。采(cai)用相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)大(da)(da)(da)于(yu) 25 萬的(de)(de) HMWHDPE樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)吹塑成(cheng)型(xing) 200L 以(yi)(yi)上的(de)(de)大(da)(da)(da)型(xing)桶(tong)在進行與上述相同(tong)試驗(yan)(yan)條件作跌落試驗(yan)(yan)時,通(tong)常不(bu)會發生破(po)裂現(xian)(xian)象(xiang),同(tong)時桶(tong)體壁厚的(de)(de)均勻性(xing)也(ye)得以(yi)(yi)明(ming)(ming)顯改善,大(da)(da)(da)型(xing)桶(tong)的(de)(de)耐環境應(ying)(ying)力(li)(li)(li)開裂能力(li)(li)(li)也(ye)成(cheng)倍(bei)地得以(yi)(yi)提高(gao)(gao)(gao)。因此設計(ji) 100~220 升大(da)(da)(da)型(xing)中空塑料(liao)桶(tong)配方時一定(ding)要(yao)將(jiang)相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)大(da)(da)(da)于(yu) 25 萬作為首(shou)先考慮的(de)(de)指(zhi)標,其次是樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)密度(du)(du),實踐(jian)證明(ming)(ming),當樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)密度(du)(du)處在 0.945~0.955g/cm 3 的(de)(de)范圍內時高(gao)(gao)(gao)相對(dui)分(fen)子質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)高(gao)(gao)(gao)密度(du)(du)聚乙(yi)(yi)烯樹(shu)(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)制品(pin)的(de)(de)剛(gang)性(xing)和(he)耐應(ying)(ying)力(li)(li)(li)開裂性(xing)能是比較均衡(heng)的(de)(de)。
工業生(sheng)產中,當對制品的抗沖擊(ji)性(xing)(xing)能(neng)和耐應力(li)開裂性(xing)(xing)能(neng)要求苛刻(ke)時(如汽油箱等),往(wang)往(wang)選(xuan)用密度為(wei) 0.945g/cm 3 的樹脂為(wei)原料;再其次是加工性(xing)(xing)能(neng)相對容(rong)易(yi)性(xing)(xing)等。
現在(zai),許多國家都針對大型(xing)塑(su)料桶設(she)計生(sheng)產專用原料,它(ta)的相(xiang)對分子質量、熔體流動(dong)速率及相(xiang)對密度都適合制作大型(xing)中空塑(su)料桶。
在 200L 雙 L 環危包桶的生產配方中,長期的吹塑生產(chan)(chan)(chan)經(jing)驗證明(ming),采用(yong)多(duo)(duo)種牌號(hao)的高分子(zi)量(liang)聚(ju)乙烯(xi)塑料(liao)(liao)原(yuan)料(liao)(liao)組合配方(fang)進行(xing)生產(chan)(chan)(chan),其產(chan)(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)會(hui)比采用(yong)單(dan)一塑料(liao)(liao)原(yuan)料(liao)(liao)的配方(fang)生產(chan)(chan)(chan)穩定(ding)性(xing)及其他性(xing)能會(hui)提高較多(duo)(duo),這(zhe)(zhe)一點值(zhi)得引起(qi)危包桶(tong)制(zhi)品廠家的高度(du)重視,以減少因為塑料(liao)(liao)原(yuan)料(liao)(liao)單(dan)一造成的生產(chan)(chan)(chan)損(sun)失。另外,值(zhi)得特別(bie)(bie)提醒的是,由于 200L 雙 L環危包桶(tong)的特殊使用(yong)要(yao)求,從(cong)大(da)量(liang)的實踐經(jing)驗中得出:在(zai)大(da)型中空(kong)吹塑塑料(liao)(liao)桶(tong)的原(yuan)材料(liao)(liao)中不要(yao)盲目添加礦(kuang)物(wu)性(xing)母粒(li)來降低成本或提高硬度(du),否則對產(chan)(chan)(chan)品的質(zhi)(zhi)量(liang)影響相當大(da),特別(bie)(bie)是對于液體狀危險品的包裝桶(tong)而言,產(chan)(chan)(chan)品質(zhi)(zhi)量(liang)將很難得到完全的保障,在(zai)這(zhe)(zhe)方(fang)面的配方(fang)改性(xing)技術還有待于進一步的研究(jiu)與(yu)開發。
擠出吹塑的制品越來越多了,其使用的條件千差萬別,使用的塑料原料越來越多,品種、牌號也是數不勝數,從現實生產來看,吹塑廠家需要根(gen)據自(zi)己的產(chan)品(pin)特點來(lai)設計和改進每(mei)個(ge)產(chan)品(pin)的配方(fang),這(zhe)樣才(cai)能達到較好的效果(guo)。以(yi)上(shang)介紹的常用配方(fang)技術只(zhi)是一些常用吹(chui)塑制品(pin)的常用配方(fang),建議(yi)在(zai)吹(chui)塑制品(pin)具體生產(chan)中參考使(shi)用。
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