+86-18006248936
Dom / Aktualności / Wiadomości branżowe / Znajomość formowania rotacyjnego PE (polietylenu) i materiałów kompozytowych

Znajomość formowania rotacyjnego PE (polietylenu) i materiałów kompozytowych

Polietylen jest związkiem wielkocząsteczkowym powstałym w wyniku polimeryzacji addycyjnej etylenu. Rzeczywista masa cząsteczkowa waha się od 10 000 do kilku milionów, w zależności od warunków polimeryzacji. Wynalezionym polietylenem był polietylen o małej gęstości otrzymywany metodą wysokociśnieniową, o ciężarze właściwym 0,910-0,925 g/cm3. Polietylen otrzymywany metodami niskociśnieniowymi i średniociśnieniowymi posiada ciężar właściwy wynoszący 0,941-0,965 g/cm3 i nazywany jest polietylenem dużej gęstości. Polietylen to biały, woskowaty, półprzezroczysty materiał, miękki i wytrzymały, lekko wydłużony, nietoksyczny, palny, a podczas spalania topi się i kapie, wydzielając zapach spalonej parafiny. Właściwości polietylenu są związane z jego masą cząsteczkową i krystalicznością.
Wiele właściwości mechanicznych polietylenu zależy od gęstości i wskaźnika szybkości płynięcia materiału. Od polietylenu o małej gęstości do polietylenu o dużej gęstości gęstość waha się w zakresie 0,90-0,96 g/cm3. Wskaźnik płynięcia (wskaźnik szybkości płynięcia) polietylenu jest bardzo zróżnicowany, od 0,3 do ponad 25,0. Wiele ważnych właściwości polietylenu różni się w zależności od gęstości i wskaźnika szybkości płynięcia.
Temperatura zeszklenia materiału polietylenowego jest stosunkowo niska i wynosi 125°C, ale może on zachować swoje właściwości mechaniczne w szerokim zakresie temperatur. Równowagowa temperatura topnienia liniowego polietylenu o dużej masie cząsteczkowej wynosi 137°C, ale na ogół trudno jest osiągnąć punkt równowagi. Zwykle zakres temperatury topnienia podczas przetwarzania wynosi 132-135°C. Temperatura zapłonu polietylenu wynosi 340°C, temperatura samozapłonu 349°C, a temperatura zapłonu jego pyłu 450°C. Wskaźnik szybkości płynięcia polietylenu zależy od jego masy cząsteczkowej. Kiedy miesza się materiały polietylenowe o różnych masach cząsteczkowych, ich wskaźnik szybkości płynięcia również przyjmuje określoną wartość zgodnie z pewną zasadą.
Polietylen jest wodoodporny, a jego właściwości fizyczne pozostają niezmienione pod wpływem dużej wilgotności lub wody. Stężony kwas siarkowy, stężony kwas azotowy i inne utleniacze powodują powolną korozję polietylenu. W przypadku węglowodorów alifatycznych, węglowodorów aromatycznych i węglowodorów chlorowanych polietylen pęcznieje, ale pierwotne właściwości można przywrócić po odparowaniu środka spęczniającego. Poniżej 60°C polietylen jest odporny na rozpuszczalniki, ale rozpuszczalniki węglowodorowe szybko powodują korozję polietylenu, gdy temperatura przekracza 70°C. Gdy temperatura będzie nadal rosła, polietylen rozpuści się w niektórych rozpuszczalnikach. Polietylen wydzielony z roztworu po ochłodzeniu, w zależności od temperatury, tworzy pastę lub stan koloidalny.
Polietylen jest podatny na fotoutlenianie, utlenianie termiczne, rozkład ozonu i halogenowanie. Ze względu na swoją obojętność chemiczną i niepolarną powierzchnię polietylen jest trudny do klejenia i drukowania. Jednakże po obróbce utleniaczami, płomieniem i wyładowaniami koronowymi polietylen ma dobrą przyczepność i właściwości drukarskie.
Kiedy polietylen jest napromieniany, zachodzą reakcje sieciowania, rozrywania łańcucha i tworzenia grup nienasyconych, ale główną reakcją jest sieciowanie. Kiedy polietylen jest napromieniany w gazie obojętnym, następuje przepełnienie wodoru i traci on na wadze; gdy polietylen jest napromieniany w powietrzu, przybiera na wadze w wyniku dodatku tlenu. Po napromieniowaniu do cząsteczek polietylenu dodaje się grupy nienasycone, co powoduje zmniejszenie stabilności oksydacyjnej. Po napromieniowaniu reakcja sieciowania polietylenu przebiega do reakcji rozrywania łańcucha i tworzenia grup nienasyconych. Reakcja sieciowania może poprawić odporność polietylenu na warunki atmosferyczne, dlatego napromieniowane produkty z polietylenu mają lepszą odporność na warunki atmosferyczne niż produkty z nienapromieniowanego polietylenu.
Polietylen rozkłada się powoli pod wpływem tlenu zawartego w powietrzu, a proces ten przyspieszają ciepło, promienie ultrafioletowe i promieniowanie wysokoenergetyczne. Cechami charakterystycznymi degradacji i starzenia są blaknięcie kruchości, a nawet uszkodzenie produktów. Sadza znacząco chroni polietylen przed światłem. Dodanie 2% sadzy może skutecznie wydłużyć żywotność produktów polietylenowych. Oprócz sadzy dodanie pewnych pochłaniaczy ultrafioletu do polietylenu może również odgrywać rolę przeciwstarzeniową.
Tworzywo polietylenowe ma słabą przewodność cieplną. Aby umożliwić szybkie przekazanie ciepła do całej objętości cząstek proszku tworzywa sztucznego podczas formowania rotacyjnego, wielkość cząstek proszku polietylenowego stosowanego do formowania rotacyjnego powinna spełniać określone wymagania. Im mniejsze cząstki, tym łatwiej jest przenosić ciepło i tym łatwiej temperatura materiału osiąga temperaturę topnienia. Jeżeli jednak cząstki są zbyt małe, materiał łatwo wchłania wilgoć i ulega zbrylaniu, co nie sprzyja ruchom bębnowym w formie. Tworzywa polietylenowe kupowane na rynku to często granulat, który należy zmielić i przesiać, aby spełnić wymagania procesu formowania rotacyjnego.
Polietylen jest tworzywem sztucznym o dużej wytrzymałości. Podczas przetwarzania w konwencjonalnym młynie jego granulki zostaną rozdarte do kształtu, który nie sprzyja ponownemu mieleniu. Kruszenie granulek polietylenu wymaga specjalnego sprzętu do rozdrabniania o dużej prędkości.