PE!PE!!PE!!!重要材料说三遍!

UTPE弹性体门户2019-12-01 06:49:16

PE材料性能及其常见问题


材料简介


聚乙烯(polyethylene ,简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上,也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭,无毒,手感似蜡,具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性优良。聚乙烯的力学性能一般,拉伸强度较低,抗蠕变性不好,耐冲击性好。聚乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。



材料性能


PE耐腐蚀性,电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,可以氯化,辐照改性,可用玻璃纤维增强.低压聚乙烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水性小,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙烯的柔软性,伸长率,冲击强度和渗透性较好;超高分子量聚乙烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨. 低压聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙烯适于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯适于制作减震,耐磨及传动零件.


成型性能



1.结晶料,吸湿小, 不须充分干燥,流动性极好,流动性对压力敏感, 成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形;

2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统;

3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤.

4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模.

5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂.



应用领域



高压聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等

中低、压聚乙烯:以注射成型制品及中空制品为主。

超高压聚乙烯:由于超高分子聚乙烯优异的综合性能,可作为工程塑料使用。



化学分类



聚乙烯依聚合方法、分子量高低、链结构之不同,分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及线性低密度聚乙烯。

低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE,LDPE)俗称高压聚乙烯,因密度较低,材质最软,主要用在塑胶袋、农业用膜等。

高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE,HDPE)俗称低压聚乙烯,与LDPE及LLDPE相较,有较高之耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性及抗环境应力开裂性,此外电绝缘性和抗冲击性及耐寒性能很好,主要应用于吹塑、注塑等领域。

线型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE,LLDPE),则是乙烯与少量高级 -烯烃在催化剂存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外观与LDPE相似,透明性较差些,惟表面光泽好,具有低温韧性、高模量、抗弯曲和耐应力开裂性,低温下抗冲击强度较佳等优点。



注塑工艺



1、PE为结晶性原料,吸湿性极小,不超过0.01%,因此在加工前无需进行干燥处理。 PE分子联链柔性好,键间作用力小,熔体粘性低,流动性极好,因此,成型时无需太高压力就能成型出薄壁长流程制品。

2、PE的收缩率范围大,收缩值大,方向性明显,LDPE收缩率为1.22%左右,HDPE收缩率在1.5%左右。因此容易变形翘曲,模具冷却条件对收缩率的影响很大,故应该控制好模具温度,保持冷却均匀、稳定。

3、PE的结晶能力高,模具的温度对塑件的结晶状况有很较大的影响。模温高,熔体冷却慢,塑件结晶度高,强度也就高。

4、PE的熔点不高,但比热容较大,因此塑化时仍需要消耗较多的热量,故要求塑化装置要有较大的加热功率,以便提高生产效率。

5、PE的软化温度范围较小,且熔体易氧化,因此在成型加工中应尽可能避免熔体与氧发生接触,以免降低塑件质量。

6、PE制件质地较软,且易脱模,因此当塑件有浅侧凹槽时可以强力脱模。

7、PE熔体的非牛顿性不明显,剪切速率的改变对粘度的影响较小,PE熔体粘度受温度的影响也较小。

8、PE熔体的冷却速度较慢,因此必须充分冷却。模具应该有较好的冷却系统,若PE熔体在注射时采用直接进料口进料,易增大应力和产生搜索不均匀及方向性明显的增大变形,因此应注意选择进料口参数。

9、PE的成型温度较宽,在流动状态下,温度的少许波动对注塑成型没有影响。

10、PE的热稳定性较好,一般在300度以下无明显的分解现象,对质量没什么影响。



成型条件


料筒温度料筒温度主要是与PE的密度高低和熔体流动速率大小有关,另外还与注塑机的类型和性能,一级塑件的形状有关。由于PE为结晶型聚合物,在熔融时晶粒要吸收一定热量,因此料筒温度应高于它的熔点10度。度于LDPE来说,料筒温度控制在140~200℃,HDPE的料筒温度控制在220℃,料筒后部取最小值,前端取最大值。

模具温度:模温对塑件的结晶状况有较大影响,模温高,熔体结晶度高,强度高,但收缩率也会增大。通常LDPE的模具温度控制在30℃~45℃,而HDPE的温度相应再高10~20℃。

注塑压力:提高注塑压力有利于熔料的充模,由于PE的流动性很好,因此除薄壁细长制品外,应该精良选择较低的注射压力,一般注射压力为50~100MPa。形状简单。壁后较大的塑件,注射压力可以低些,反之则高。



材料的产能分布





材料遇到注塑问题及其解决方法



1.薄膜太黏,开口性差

故障原因如下:

①树脂原料型号不对,不是吹膜级的低密度聚乙烯树脂粒子,其中不含开口剂或者开口剂的含量偏低。

②熔融树脂的温度太高,流动性太大。

③吹胀比太大,造成薄膜的开口性变差。

④冷却速度太慢,薄膜冷却不足,在牵引辊压力的作用下发生相互黏结。

⑤牵引速度过快。

解决办法如下:

①更换树脂原料,或向料斗中加一定量的开口剂。

②适当降低挤出温度和树脂的温度。

③适当降低吹胀比。

④加大风量,提高冷却效果,加快薄膜冷却速度。

⑤适当降低牵引速度。

2.薄膜透明度差

故障原因如下:

①挤出温度偏低,树脂塑化不良,造成吹塑后薄膜的透明性较差。

②吹胀比过小。

③冷却效果不佳,从而影响了薄膜的透明度。

④树脂原料中的水分含量过大。

⑤牵引速度太快,薄膜冷却不足。

解决办法如下:

①适当提高挤出温度,使树脂能够均匀塑化。

②适当提高吹胀比。

③加大风量,提高冷却效果。

④对原料进行烘干处理。

⑤适当降低牵引速度。

3.薄膜出现皱折

故障原因如下:

①薄膜厚度不均匀。

②冷却效果不够。

③吹胀比太大,造成膜泡不稳定,左右来回摆动,容易出现皱折。

④人字夹板的夹角过大,膜泡在短距离内被压扁,因此薄膜也容易出现皱褶。

⑤牵引辊两边的压力不一致,一边高一边低。

⑥各导向辊之间的轴线不平行,影响薄膜的稳定性和平展性,从而出现皱折。

解决办法如下:

①调整薄膜的厚度,保证厚度均匀一致。

②提高冷却效果,保证薄膜能够充分冷却。

③适当降低吹胀比。

④适当减小人字夹板的夹角。

⑤调整牵引辊的压力,保证薄膜受力均匀。

⑥检查各导向轴的轴线,并使之相互平行。

4.薄膜有雾状水纹

故障原因如下:

①挤出温度偏低,树脂塑化不良。

②树脂受潮,水分含量过高。

解决办法如下。

①调整挤出机的温度设置,并适当提高挤出温度。

②将树脂原料烘干,一般要求树脂的含水量不能超过0.3%。

5.薄膜厚度不均匀

故障原因如下:

①模口间隙的均匀性直接影响薄膜厚度的均匀性,如果模口间隙不均匀,有的部位间隙大一些,有的部位间隙小一些,从而造成挤出量有多有少,因此,所形成的薄膜厚度也就不一致,有的部位薄,有的部位厚。

②模口温度分布不均匀,有高有低,从而使吹塑后的薄膜薄厚不均。

③冷却风环四周的送风量不一致,造成冷却效果的不均匀,从而使薄膜的厚度出现不均匀现象。

④吹胀比和牵引比不合适,使膜泡厚度不易控制。

⑤牵引速度不恒定,不断地发生变化,这当然就会影响到薄膜的厚度。

解决办法如下:

①调整机头模口间隙,保证各处均匀一致。

②调整机头模口温度,使模口部分温度均匀一致。

③调节冷却装置,保证出风口的出风量均匀。

④调整吹胀比和牵引比。

⑤检查机械传动装置,使牵引速度保持恒定。

6.薄膜的厚度偏厚

故障原因如下:

①模口间隙和挤出量偏大,因此薄膜厚度偏厚。

②冷却风环的风量太大,薄膜冷却太快。

③牵引速度太慢。

解决办法如下:

①调整模口间隙。

②适当减小风环的风量,使薄膜进一步吹胀,从而使其厚度变薄一些。

③适当提高牵引速度。

7.薄膜的厚度偏薄

故障原因如下:

①模口间隙偏小,阻力太大,因此薄膜厚度偏薄。

②冷却风环的风量太小,薄膜冷却太慢。

③牵引速度太快,薄膜拉伸过度,从而使厚度变薄。

解决办法如下:

①调整模口间隙。

②适当增大风环的风量,加快薄膜的冷却。

③适当降低牵引速度。

8.薄膜的热封性差

故障原因如下:

①露点太低,聚合物分子发生定向,从而使薄膜的性能接近定向膜,造成热封性能的降低。

②吹胀比和牵引比不适当(过大),薄膜发生拉伸取向,从而影响了薄膜的热封性能。

解决办法如下:

①调节风环中风量的大小,使露点高一点,尽可能地在塑料的熔点下进行吹胀和牵引,以减少因吹胀和牵引导致的分子拉伸取向。

②吹胀比和牵引比应适当小一点,如果吹胀比过大,且牵引速度过快,薄膜的横向和纵向拉伸过度,那么,就会使薄膜的性能趋于双向拉伸,薄膜的热封性就会变差。

9.薄膜纵向拉伸强度差

故障原因如下:

①熔融树脂的温度太高,会使薄膜的纵向拉伸强度下降。

②牵引速度较慢,薄膜纵向的定向作用不够,从而使纵向的拉伸强度变差。

③吹胀比太大,同牵引比不匹配,使薄膜横向的定向作用和拉伸强度提高,而纵向的拉伸强度就会变差。

④膜的冷却速度太快。

解决办法如下:

①适当降低熔融树脂的温度。

②适当提高牵引速度。

③调整吹胀比,使之与牵引比相适应。

④适当降低冷却速度。

10.薄膜横向拉伸强度差

故障原因如下:

①牵引速度太快,同吹胀比相差太大.使纵向产生纤维化,横向强度就变差。

②冷却风环的冷却速度太慢。

解决办法如下:

①适当降低牵引速度,使之与吹胀比相配合。

②加大风环风量,使吹胀膜快速冷却,避免在较高温度的高弹态下被拉伸取向。

11.膜泡不稳定

故障原因如下:

①挤出温度过高,熔融树脂的流动性太大,黏度过小,容易产生波动。

②挤出温度过低,出料量少。

③冷却风环的风量不稳定,膜泡冷却不均匀。

④受到了外来较强气流的干扰和影响。

解决办法如下:

①调整挤出温度。

②调整挤出温度。

③检查冷却风环,保证四周的送风量均匀一致。

④阻止和减小外界气流的干扰。

12.薄膜表面粗糙,凹凸不平

故障原因如下:

①挤出温度太低,树脂塑化不良。

②挤出速度太快。

解决办法如下:

①调整挤出的温度设置,并适当提高挤出温度,保证树脂塑化良好。

②适当降低挤出速度。

13.薄膜有异味

故障原因如下:

①树脂原料本身有异味。

②熔融树脂的挤出温度太高,造成树脂分解,从而产生异味。

③膜泡冷却不足,膜泡内的热空气没有排除干净。

解决办法如下:

①更换树脂原料。

②调整挤出温度。

③提高冷却风环的冷却效率,使膜泡充分冷却。



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