滚塑工艺是塑料成型加工中的紧急分支，经历半个多世纪的进展，其设置与工艺日益完美，在欧州发财国度获得遍及运用，从小巧的童子玩物到汽车塑料件、直至硕大的工程塑料成品。非常是大型及异型中空的成品，由于保守工艺其自身个性的束缚，目前只可仰赖滚塑成型工艺才具结尾。连年来滚塑行业成为高分子材料加工成型的研讨热门，详细有哪些材料能够用于这个工艺？

墟市上罕见的滚塑材料包罗如下几种：

聚乙烯（PE）

聚丙烯（PP）

尼龙（PA）

聚氯乙烯（PVC）

聚碳酸酯（PC）

其余题目来了，上头提到的塑料内里，不是整个的都能用于滚塑。滚塑需求特意打算的材料。最根底的请求包罗：

易于磨粉（或易于维持液态）。欺诈高本能的常温磨粉机和低温磨粉机，咱们曾经能够责罚聚乙烯和聚丙烯等罕用的滚塑材料，况且成本也在不停的低沉。

得当的固定性。以最罕用的聚乙烯材料为例，招牌的熔指（MI，或MFI）界限正常该当介于2到10（克/10分钟）之间，优化的熔指界限是3-6（克/10分钟）。熔指太低，产物难于成型；熔指太高，产物的物理本能会下落。

聚乙烯材料

聚乙烯粉的宏观相片

聚乙烯被遍及运用于滚塑工艺中，是有缘由的：

第一，聚乙烯的加工窗口宽敞，实用于万古间的高温处境，这也同时低沉了对滚塑死板的请求；

第二，在室温下，聚乙烯不会与水、大部份油脂、酸和碱性物资产生反映，实用界限广；

第三，聚乙烯材料成本省钱，易于推行。

首先ICI在实践室无意发掘了聚乙烯的布局，也即是咱们目前说的低密度聚乙烯（LDPE）。这类聚乙烯完尽是由乙烯单体围拢而成的。为了抵达反映前提，需求高温文高压的处境。于是LDPE也叫高压聚乙烯。

这时辰，齐格勒和纳塔两个大牛现身了，推出了齐格勒纳塔催化剂，简称ZN催化剂（钛系，Ti）。欺诈这个催化剂，人们能够在更轻便的处境下临盆聚乙烯，低沉了对高温、高压的刻薄请求。于是当前HDPE（高密度聚乙烯）也被称为“低压聚乙烯”（临盆中只要要较低的压力）。在催化剂的影响下，聚乙烯临盆出来具备高度的线性布局，因而咱们能够统称LLDPE和HDPE为线性聚乙烯，不事后来逐步被众人用于LLDPE了。

由于这类聚乙烯分子布局取向性太强，在笔直方位上本能相对太弱。为了改革这类情状，共聚单体被引进了聚乙烯临盆当中，以改革聚乙烯的支化程度，罕用的共聚单体包罗丁烯（C4），己烯（C6）和辛烯（C8）。跟着碳数的延长，聚乙烯分子中的支链长度延长，宏观下良多本能会有显然的改革，如冲锋强度，韧性，ESCR（抗处境应力本能，这是指塑料产物在历久外力的影响下，会产生毁坏的情状）等。别的，跟着共聚单体比例的抬高，聚乙烯大伙的密度低沉。

另一方面，聚乙烯分子量的散布也会影响其本能。聚乙烯是各类不同是非的分子链的混杂物。正常来讲，分子链长度越短，固定性越好，熔指越高；反之则熔指低沉。其次，分子量散布越宽，材料越轻易加工（由于低分子量的部份能够起到增塑剂的影响），然而产物的本能相对较弱。

分子量的散布，重要决意要素在于聚乙烯的围拢安设和应用的催化剂典型。

别的一个紧急的要素是聚乙烯的结晶度。结晶是聚乙烯分子链折叠孕育层晶从而结晶的进程。形态为球形，于是也叫球晶。在确定应力下，球晶是有弹性的，受力减小后，能够恢回复状；然而到了确定的强度，球晶会崩溃成为纤形，这个进程是不成逆，这个强度也即是屈就强度了。聚乙烯结晶度的不同，会呈现为密度的差别：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升高；同样，某些属性也就响应低沉了，如ESCR等。

在上头要素的协同影响下，线形聚乙烯呈现出两个关键的目标——熔指和密度。

熔指能够用来评价材料的固定本能。正常情状下，屡屡应用美国材料实验协会（ASTM）的D-准则，或国际准则化机关（ISO）准则，来测定熔指。两个准则所规矩的测试前提有轻微的不同，然而正常情状下，能够简朴较量。测试前提是：度温度下，在2.16千克的砝码压力下，10分钟功夫内，从一个细管中挤出的材料的分量，单元是克/10分钟（g/10min）。

密度是通用的，在ASTMD或ISO前提下测得，单元是克/立方厘米（g/cm^3）。

同时，这些要素也决意了聚乙烯的其余物理本能，如熔点、拉伸强度、拉伸伸长率、弹性模量等。

物理属性

密度↗

熔指↗

熔点

↗

→

耐热本能

↗

→

拉伸强度

↗

↘

冲锋强度

↘

↘

弹性模量

↗

↘

硬度

↗

→

光学本能

↘

↗

抗化学腐蚀性

↗

↘

间隔性

↗

→

蠕变

↗

→

压缩率

↗

→

茂金属聚乙烯

20世纪70年头，德国知名化学家WalterKaminsky开拓出来了茂金属催化剂（MAO）。茂金属本来是一系列具备雷同布局的催化剂的统称。不同的石化公司，会依照本身安设的情状，开拓私有的茂金属催化剂。

比拟通俗ZN催化剂临盆的聚乙烯材料，茂金属聚乙烯有如下特色：

茂金属聚乙烯

1、共聚单体：广泛应用C6或C8做为共聚单体，况且共聚单体在分子中的散布非常匀称，雷同于定制产物！

2、分子量散布：更窄，即分子链的是非很匀称，这样临盆出来的塑料成品匀称性、光辉度、物理本能（如上头表格内里提到的）都有相当显然的改革，这样能够升高产物的强度，也许把产物做的更薄，更检朴材料，更环保。

3、结晶度：茂金属聚乙烯的球晶的巨细和散布越发匀称，这使得茂金属聚乙烯能呈现出更好的光学本能（如光辉度，通明度等）。

当前，茂金属聚乙烯曾经在包装和薄膜范畴获得遍及的应用，仅华夏区域，年耗费量就曾经抵达了万吨。

在滚塑运用上，北美墟市的茂金属滚塑材料当前占较量低，然而延长速即；在欧洲，茂金属滚塑材料曾经成为合流。而在华夏，茂金属聚乙烯在滚塑方面的运用才方才起步。然而跟着滚塑行业的快速进展，咱们有原因坚信，茂金属聚乙烯将成为高端运用的合流材料筛选。

当前，PE攻下了滚塑材料90%左右的墟市。

国内墟市上重要的滚塑用PE-LLD

聚丙烯（PP）材料

寰球合成树脂的耗费布局中，聚丙烯是仅次于聚乙烯的通用材料。与聚乙烯比拟，聚丙烯有如下特色：

密度低：PP的密度大体在0.85-0.93之间，而通俗聚乙烯在0.91-0.98之间。此中的一个缘由是PP的结晶度低于PE；

力学本能好：PP的拉伸强度，弹性模量广泛高于PE。当前，经历改性的PP以至能够媲美PS（聚苯乙烯）的力学本能，遍及地运用于电子电器和汽车范畴；

光学本能好：比拟PE，PP的通明度超出良多；

耐高温：PP的熔点在-度左右，比拟PE的-度，超出很多。因而能够用于更高温度处境下应用；

耐低温差：在零度如下，PP的冲锋强度低，不适当在低温冷冻处境下应用；

耐受性好：PP比PE的耐水性，耐化学腐蚀性，耐酸、碱性都有升高，更适实用于临盆化工容器；

老化本能差：PP在阳光晖映（紫内线，热）的处境下，轻易氧化降解。因而不适当做历久在室外应用的产物。

PP的临盆也需求催化剂的参加，况且最大方的催化剂依然是前方提到的ZN催化剂。不过，当前墟市上也曾经呈现了欺诈茂金属催化剂临盆的PP产物。

与PE同样，全面基于丙烯单体围拢反映而获得的PP叫做均聚聚丙烯；而与其余单体（罕用的是乙烯）围拢而获得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。

而依照丙烯中甲基排布的情状，能够把PP分为等规、间规和无规三种。无规聚丙烯不能结晶，因而它的通明度在PP中是最高的。

在滚塑上，PP的运用还没有全面拓打开来，重要有如下几个缘由：

低温脆化温度很低，束缚了良多运用；

PP磨粉很难，需求在低温处境下举行，这也不利于PP滚塑材料的开拓；

为了改革PP关于高温、紫内线的耐受性，需求在PP中增加一些非常的增加剂以改革其本能；

适宜的PP加工温度界限非常窄，对工艺管束提议了很高的请求。

即使有这些不利的前提，思考到PP在弹性模量，耐化学腐蚀性、通明度上的上风，良多提供商也在竭力开拓响应的PP滚塑专用料，且曾做生意用，如道达尔推出的TPS-D-（高通明型）和TPS-D-（冲锋强度改革型）等。

聚碳酸酯（PC）

PC是一种非结晶的高聚物，有着极高的弹性模量，况且热变性温度在度以上，适当在高温处境下应用。由于没有结晶，PC的通明度非常高，险些濒临玻璃的程度。

然而PC亲水，在举行滚塑加工前，需求举行烘干操纵，正常请求在度处境下烘干4小时左右。

PC在某些处境下，如阳光晖映，高温等，万古间今后会发黄，况且其耐化学腐蚀性本能较量弱，况且价值不菲，于是本来用界限相对较小。

正常来讲，PC的滚塑加工温度在-度之间。于是需求更高本能的滚塑死板才具责罚PC材料。

尼龙（NYLON，PA-聚酰胺）

尼龙是一类高聚物的统称。由于其良好的间隔本能，尼龙在包装和滚塑上也获患有遍及的运用。尼龙的熔点界限大体在-度之间，部份尼龙是液态，部份是粉状。

尼龙同样亲水，在滚塑加工前需求烘干。

比拟聚乙烯，尼龙的力学本能更良好，弹性模量更高，硬度也更大；抗化学腐蚀性也更好；况且能起到间隔本能。

尼龙滚塑进程中，需求注入气体，以保证更好的光学成绩。尼龙的滚塑温度在-度之间。

PLA（聚乳酸）

PLA由葡萄糖发酵制成的乳酸围拢而成，而葡萄糖能够从农做物中索取。因而PLA是一种纯绿色围拢物。

PLA的弹性模量非常高，抵达MPa，况且有非常好的通明度！

PLA是绿色围拢物，能够在微生物腐蚀下，也许是外果然处境下落解，不会孕育混浊物。因而，用纯PLA制成的产物不宜历久间在室外应用。

其余材料

其余较罕见的滚塑材料还包罗PVC（聚氯乙烯），EVA等等。在国内不是合流，因而不再详细打开。

归纳

末了，咱们简朴较量一下各类材料在滚塑上的优毛病。

物理属性

PE

PP

PC

PA

熔点

-

-

-

-

低温冲锋强度

好

较差

很好

差

弹性模量

-

0-

2

0-

壁厚界限

1.5-25

1.5-25

1.5-10

2.5-20

压缩率

1.5-3.0

1.0-1.5

0.6-0.8

1.5-3.0

成本

低

较高

高

很高

滚塑行业的快速进展不单请求产物打算具备创意性、机能性和系统化，加工设置具备大型主动化、精湛化和节能化，也将启动滚塑材料的百般化和机能化进展。当前，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机能性聚烯烃材料有了较快的进展，极地面拓展了滚塑产物在高端范畴的开拓和运用。

滥觞：聚烯烃人

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