軟聚乙烯泡沫塑料滾塑工藝突破局限性

　　為改進(jìn)傳統(tǒng)軟聚乙烯泡沫塑料工藝的突出局限性，PolivinilRotomachinery公司開發(fā)了“一次投料”滾塑新工藝，用來生產(chǎn)聚乙烯結(jié)構(gòu)泡沫塑料板。對此領(lǐng)域進(jìn)行研究的興趣在于能在板的兩壁之間填充一種可改進(jìn)板材各項(xiàng)性能的材料，這些性能主要有化學(xué)—物理性能(如隔熱性、比重、漂浮性等等)或機(jī)械性能(如抗振性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等)。除了能得到聚乙烯結(jié)構(gòu)泡沫塑料產(chǎn)品外，對其感興趣的另一原因就是考慮物料的回收使用。

　　傳統(tǒng)的“二次投料”工藝開始于將必需的一定量的物料投入模具成型塑件的外層(“表皮殼層”)，一旦該物料在加熱爐內(nèi)熔融就將模具從爐內(nèi)取出并加入發(fā)泡劑(如：一種預(yù)混在聚乙烯中的粉末狀助劑)，并立即重新置入加熱爐內(nèi)完成整個成型周期(第二次熔融、冷卻等)。此工藝存在安全問題，因?yàn)閷Ω邷啬＞叩娜斯げ僮魇钩尚椭芷谘娱L，延長的時間長短與模具大小成正比，而且在表皮殼層與適于向下滴落的物料凝固以前必須中斷操作過程(模具越大這種現(xiàn)象越嚴(yán)重)。

　　與“二次投料”工藝不同，“一次投料”法將兩種不同的聚乙烯原料放入模具，一種為粉狀聚乙烯，而另一種為混有發(fā)泡劑的小球狀聚乙烯。粉狀聚乙烯的熔點(diǎn)比發(fā)泡劑分解溫度低，且顆粒尺寸大小也不同，用來成型塑件的外表層。(粉狀聚乙烯的顆粒尺寸在500~1000微米，小球狀(混有發(fā)泡劑)聚乙烯顆粒尺寸為3~4毫米)。粉狀聚乙烯首先與模具粘附而小球狀聚乙烯繼續(xù)循環(huán)流動并不斷受熱，然后形成了塑件的表皮殼層接著進(jìn)行發(fā)泡反應(yīng)。

　　物料在210℃下通過第一階段的熔融，軟聚乙烯泡沫塑料開始粘附在模具上，只有形成了塑件的表面殼層才向溫度為265℃的第二階段熔融推進(jìn)，此時聚乙烯軟化形成球壁。由于發(fā)泡劑分解而產(chǎn)生內(nèi)壓，這個過程一直持續(xù)到內(nèi)壓與排氣口的大氣壓相平衡為止。小球狀聚乙烯顆粒依次發(fā)泡漲大，最后充滿整個型腔，通過冷卻后聚乙烯凝固。理想的工藝結(jié)果是2種物料在模塑階段完全分離，對發(fā)泡材料的控制通過調(diào)節(jié)加工溫度、熔融與冷卻時間、旋轉(zhuǎn)速度及排氣口位置。更進(jìn)一步說，必須要避免的是在表皮殼層中粘合有小球狀聚乙烯顆粒，在通常條件下，由于發(fā)泡劑分解產(chǎn)生壓力，小球顆粒均勻受熱軟化、發(fā)泡。因此，如果塑件表皮殼層沒有熔融，除非小球完全包裹，小球狀聚乙烯顆粒就可能下沉(幾乎不可避免)，加熱并使殼層與小球狀顆粒接觸處達(dá)到軟化點(diǎn)但還沒有發(fā)生膨脹，發(fā)泡劑只在殼層與小球接觸處分解(此處為后屈服點(diǎn))，在塑件表面留下可見的痕跡。