适用滚塑工艺的原料有哪些

市场上常见的滚塑原料包括以下几种：

• 聚乙烯（PE）
• 聚丙烯（PP）
• 尼龙（PA）
• 聚氯乙烯（PVC）
• 聚碳酸酯（PC）

问题来了，上面提到的塑料里面，不是所有的都能用于滚塑。滚塑需要专门设计的材料。基本的要求包括：

• 易于磨粉（或易于保持液态）。利用高性能的常温磨粉机和低温磨粉机，我们已经可以处理聚乙烯和聚丙烯等常用的滚塑原料，而且成本也在不断的降低。
• 恰当的流动性。以常用的聚乙烯原料为例，牌号的熔指（MI，或MFI）范围一般应该介于2到10（克/10分钟）之间，优化的熔指范围是3-6（克/10分钟）。熔指过低，产品难于成型；熔指过高，产品的物理性能会下降。

聚乙烯(PE)原料

PE被广泛应用于滚塑工艺中，是有原因的：

，PE的加工窗口宽广，适用于长时间的高温环境，降低了对滚塑机械的要求；

第二，在室温下，PE不会与水、大部分油脂、酸和碱性物质发生反应，适用范围广；

第三，PE原料成本低廉，易于推广。

由于聚乙烯分子结构取向性太强，在垂直方向上性能相对太弱。为了改善这种情况，共聚单体被引进了聚乙烯生产之中，以改善聚乙烯的支化程度，常用的共聚单体包括丁烯（C4），己烯（C6）和辛烯（C8）。随着碳数的增加，聚乙烯分子中的支链长度增加，宏观下很多性能会有明显的改善，如冲击强度，韧性，ESCR（抗环境应力性能，这是指塑料产品在长期外力的作用下，会发生破坏的情况）等。另外，随着共聚单体比例的升高，聚乙烯整体的密度降低。

另一方面，聚乙烯分子量的分布也会影响其性能。聚乙烯是各种不同长短的分子链的混合物。一般来说，分子链长度越短，流动性越好，熔指越高；反之则熔指降低。其次，分子量分布越宽，原料越容易加工（因为低分子量的部分可以起到增塑剂的作用），但是产品的性能相对较弱。

分子量的分布，主要决定因素在于聚乙烯的聚合装置和使用的催化剂类型。

另外一个重要的因素是聚乙烯的结晶度。结晶是聚乙烯分子链折叠形成层晶进而结晶的过程。形状为球形，所以也叫球晶。在一定应力下，球晶是有弹性的，受力减小后，可以恢复原状；但是到了一定的强度，球晶会解体成为纤形，这个过程是不可逆，这个强度也就是屈服强度了。聚乙烯结晶度的不同，会表现为密度的区别：结晶度越高，聚乙烯的密度也越高。同时，熔点、拉伸强度等物理属性也会提高；同样，某些属性也就相应降低了，如ESCR等。

在上面因素的共同作用下，线形聚乙烯表现出两个关键的指标——熔指和密度。

• 熔指可以用来评估原料的流动性能。一般情况下，常常使用美国材料试验协会（ASTM）的 D-1238标准，或标准化组织（ISO）1133标准，来测定熔指。两个标准所规定的测试条件有细微的差别，但是一般情况下，可以简单比较。测试条件是：190度温度下，在2.16公斤的砝码压力下，10分钟时间内，从一个细管中挤出的原料的重量，单位是克/10分钟（g/10min）。
• 密度是通用的，在ASTM D1505或ISO1183条件下测得，单位是克/立方厘米（g/cm^3）。

同时，这些因素也决定了聚乙烯的其他物理性能，如熔点、拉伸强度、拉伸伸长率、弹性模量等。

聚丙烯（PP）原料

合成树脂的消费结构中，聚丙烯是仅次于聚乙烯的通用原料。与聚乙烯相比，聚丙烯有以下特点：

• 密度低：PP的密度大致在0.85-0.93之间，而普通 聚乙烯在0.91-0.98之间。其中的一个原因是PP的结晶度低于PE；
• 力学性能好：PP的拉伸强度，弹性模量普遍高于 PE。目前，经过改性的PP甚至可以媲美PS（聚苯乙烯）的力学性能，广泛地应用于电子电器和汽车领域；
• 光学性能好：相比PE，PP的透明度高出很多；
• 耐高温：PP的熔点在160-170度左右，相比PE的100-130度，高出许多。因此可以用于更高温度环境下使用；
• 耐低温差：在零度以下，PP的冲击强度低，不适合在低温冷冻环境下使用；
• 耐受性好：PP比PE的耐水性，耐化学腐蚀性，耐酸、碱性都有提高，更适合用于生产化工容器；
• 老化性能差：PP在阳光照射（紫外线，热）的环境下，容易氧化降解。因此不适合做长期在室外使用的产品。

PP的生产也需要催化剂的参与，催化剂仍然是前面提到的ZN催化剂。不过，目前市场上也已经出现了利用茂金属催化剂生产的PP产品。

与PE一样，*基于丙烯单体聚合反应而得到的PP叫做均聚聚丙烯；而与其他单体（常用的是乙烯）聚合而得到的聚丙烯叫做共聚聚丙烯，共聚又分为嵌段共聚和无规共聚。

而根据丙烯中甲基排布的情况，可以把PP分为等规、间规和无规三种。无规聚丙烯不能结晶，因此它的透明度在PP中是zui 高的。

在滚塑上，PP的应用还没有*拓展开来，主要有以下几个原因：

• 低温脆化温度很低，限制了很多应用；
• PP磨粉很难，需要在低温环境下进行，这也不利于PP滚塑原料的开发；
• 为了改善PP对于高温、紫外线的耐受性，需要在PP中添加一些特殊的添加剂以改善其性能；
• 合适的PP加工温度范围非常窄，对工艺控制提出了很高的要求。

    虽然有这些不利的条件，考虑到PP在弹性模量，耐化学腐蚀性、透明度上的优势，很多供应商也在努力开发相应的PP滚塑料，且已经商用，如道达尔推出的 TPS-D-0023（高透明型）和TPS-D-0026（冲击强度改善型）等。

总结：

    滚塑行业的快速发展不仅要求产品设计具有创意性、功能性和系统化，加工设备具有大型自动化、精密化和节能化，也将驱动滚塑原料的多样化和功能化发展。目前，国内滚塑用耐温高抗冲聚乙烯、钢衬涂覆用聚乙烯、轻量化发泡聚乙烯等功能性聚烯烃材料有了较快的发展，极大地拓展了滚塑产品在领域的开发和应用。