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旋转模塑聚乙烯专用树脂实验研究

2021-08-18 来源:安徽农业机械网

旋转模塑聚乙烯专用树脂实验研究

摘 要:用一种高密度聚乙烯分别与两种线形低密聚乙烯进行共混制备了两种旋转模塑聚乙烯专用树脂,并使用双轴旋转模塑机生产了两种规格的大型中空制品,研究了不同质量配比对共混树脂力学性能的影响;通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射分析了旋转模塑制品的热稳定性及不同成型温度和风冷时间下的微观结构,制品经垂直冲击跌落、正弦定频垂直振动、耐压力、高低温和空投试验考察了旋转模塑制品的环境适应性。实验结果表明,经共混改性得到的两种原料可以作为旋转模塑专用树脂。

旋转模塑又称旋转成型或滚塑。该工艺适用于生产大中型和形状复杂的中空塑料制品。这种成型方法具有设备和模具投资少,制品无内应力和无接缝等优点。自20世纪70年代中期,旋转模塑技术在发达国家广泛应用,并形成了较大的产业。近几年来,国内旋转模塑技术和产业也有了一定的发展,但同国外相比差距十分明显。其主要原因之一就是没有对旋转模塑成型技术引起足够的重视,国内市场缺乏旋转模塑聚乙烯专用树脂。目前国内的旋转模塑专用料主要靠进口,齐鲁石化公司、大庆石化公司、天津联化公司、盘锦天然气公司、兰州石化总厂等厂家引进的聚乙烯装置均含有旋转模塑级树脂牌号,但由于国内旋转模塑产品市场较小,这些专用料并未实际生产。因此,研制旋转模塑聚乙烯专用树脂十分必要。国内藏群传等的研究已有报道,他们以一种性能符合旋转模塑要求的树脂为基础,添加其他助剂制成旋转模塑专用原料。本文采用三种通用的聚乙烯树脂经共混制备旋转模塑专用树脂。

1 实验部分

1.1 主要原料

线形低密度聚乙烯树脂(PE-LLD),7143、7042,大庆石化公司;

高密度聚乙烯树脂(PE-HD),6070,新疆独山子石化公司;

Dowlex旋转模塑专用树脂(PE-LLD),2440,美国Dow公司;

其他助剂均为工业品。

1.2 仪器设备

双螺杆挤出机,SLF-35B,意大利CEAST公司;

熔体流动速率测试仪,6542,意大利CEAST公司;

密度测试仪,6001,意大利CEAST公司;

硬度计,3117,意大利CEAST公司;

冲击试验机,XE-2,宁夏吴中试验机厂;

万能拉力机,4467,美国INSTRON公司;

红外光谱仪,750,美国Nicolet公司;

扫描电镜,X-650,日本日立公司;

X射线衍射仪,D/max-2500,日本理学公司;

塑粒微粉磨,SFM-550,浙江丰利粉碎机厂;

双轴旋转模塑机,HZG-2000,天津海正公司。

1.3 树脂共混和性能测试

PE-HD 6070分别与PE-LLD 7143、PE-LLD 7042以不同质量比进行共混、着色、造粒、制样。试样的密度、熔体流动速率、拉伸强度、冲击强度、肖氏硬度的测试分别根据相关国家标准GB1033—1989、GB3682—1983、GB/T1040—1992、GB1843—1980、GB2411—1980进行测试。根据测试的结果确定符合旋转模塑工艺要求的共混树脂,并利用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)考察了成型温度和风冷时间对其影响。

1.4 样品制备

上述实验确定的聚乙烯旋转模塑专用树脂,研磨得到粒径分布如表1所示的旋转模塑生产用粉状树脂,控制旋转模塑工艺参数如表2所示,加工成型500mm×600mm×420mm和500mm×600mm×580mm二种规格的专用仪器设备防水包装箱。

1.5 环境适应性测试

箱体环境适应性按表3进行测试。 (待续)

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