ما هي المواد الخام التي يمكن استخدامها في عملية القولبة الدورانية؟

حاليًا، تشتمل المواد الخام الشائعة للقولبة الدورانية في السوق على ما يلي:

البولي ايثيلين (بي)

مادة البولي بروبيلين (PP)

نايلون (السلطة الفلسطينية)

كلوريد البوليفينيل (PVC)

البولي (كمبيوتر)

لا يمكن استخدام جميع المواد البلاستيكية المذكورة أعلاه في القولبة الدورانية. يتطلب التشكيل الدوراني مواد مصممة خصيصًا. تشمل المتطلبات الأساسية:

من السهل طحنها (أو من السهل الاحتفاظ بها في شكل سائل). باستخدام طواحين الطحن ذات درجة الحرارة العادية عالية الأداء وطواحين الطحن ذات درجة الحرارة المنخفضة، يمكننا بالفعل معالجة المواد الخام للقولبة الدورانية شائعة الاستخدام مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين، كما يتم تقليل التكلفة بشكل مستمر.

السيولة المناسبة. بأخذ المواد الخام من البولي إيثيلين شائعة الاستخدام كمثال، يجب أن يتراوح نطاق مؤشر الذوبان (MI أو MFI) للعلامة التجارية بشكل عام بين 2 و10 (جم/10 دقائق). نطاق مؤشر الذوبان الأمثل هو 3-6 (جم/10 دقائق). ). إذا كان مؤشر الذوبان منخفضًا جدًا، فسيكون من الصعب تشكيل المنتج؛ إذا كان مؤشر الذوبان مرتفعا جدا، فسوف تنخفض الخصائص الفيزيائية للمنتج.

المواد الخام للبولي إيثيلين (PE).

يستخدم PE على نطاق واسع في عمليات التشكيل الدوراني لسبب ما:

، PE لديه نافذة معالجة واسعة ومناسبة لبيئات درجات الحرارة العالية على المدى الطويل، مما يقلل من متطلبات آلات التشكيل الدوراني؛

ثانيًا، في درجة حرارة الغرفة، لا يتفاعل البولي إيثيلين مع الماء ومعظم الشحوم والأحماض والمواد القلوية، وله نطاق واسع من التطبيقات؛

ثالثًا، المواد الخام PE منخفضة التكلفة وسهلة الترويج.

نظرًا لأن التركيب الجزيئي للبولي إيثيلين موجه للغاية، فإن أدائه في الاتجاه الرأسي يكون ضعيفًا نسبيًا. ومن أجل تحسين هذا الوضع، يتم إدخال المونومرات في إنتاج البولي إيثيلين لتحسين درجة تفرع البولي إيثيلين. تشتمل المونومرات الشائعة الاستخدام على البيوتين (C4)، والهكسين (C6)، والأوكتين (C8). مع زيادة عدد الكربون، يزداد طول الفرع في جزيء البولي إيثيلين، وسيتم تحسين العديد من الخصائص بشكل كبير على المستوى المجهري، مثل قوة التأثير والمتانة وESCR (مقاومة الإجهاد البيئي)، والتي تشير إلى تأثير المنتجات البلاستيكية على المدى الطويل. مصطلح القوى الخارجية، قد يحدث الضرر)، الخ. بالإضافة إلى ذلك، مع زيادة نسبة المونومر، تنخفض الكثافة الإجمالية للبولي إيثيلين.

ومن ناحية أخرى، فإن توزيع الوزن الجزيئي للبولي إيثيلين سيؤثر أيضًا على خصائصه. البولي إيثيلين عبارة عن خليط من السلاسل الجزيئية ذات الأطوال المختلفة. بشكل عام، كلما كان طول السلسلة الجزيئية أقصر، كانت السيولة أفضل وارتفاع مؤشر الذوبان؛ وإلا فإن مؤشر الذوبان ينخفض. ثانيا، كلما كان توزيع الوزن الجزيئي على نطاق أوسع، كان من الأسهل معالجة المواد الخام (لأن الجزء ذو الوزن الجزيئي المنخفض يمكن أن يعمل كملدن)، ولكن أداء المنتج ضعيف نسبيًا.

المحددات الرئيسية لتوزيع الوزن الجزيئي هي جهاز بلمرة البولي إيثيلين ونوع المحفز المستخدم.

عامل مهم آخر هو تبلور البولي ايثيلين. التبلور هو العملية التي يتم فيها طي سلاسل البولي إيثيلين الجزيئية لتكوين بلورات طبقة ثم تتبلور. الشكل كروي، لذلك يطلق عليه أيضًا اسم السبيروليت. تحت ضغط معين، تكون الكريات مرنة ويمكن أن تعود إلى شكلها الأصلي بعد تقليل الضغط؛ ولكن عند قوة معينة، سوف تتفكك الكريات إلى أشكال ألياف. هذه العملية لا رجعة فيها، وهذه القوة هي قوة الخضوع. سوف ينعكس الفرق في تبلور البولي إيثيلين في الفرق في الكثافة: كلما زادت التبلور، زادت كثافة البولي إيثيلين. وفي الوقت نفسه، ستزداد أيضًا الخصائص الفيزيائية مثل نقطة الانصهار وقوة الشد؛ وبالمثل، فإن بعض الخصائص ستنخفض تبعاً لذلك، مثل الحقوق الاقتصادية والاجتماعية والثقافية، وما إلى ذلك.

تحت التأثير المشترك للعوامل المذكورة أعلاه، يعرض البولي إيثيلين الخطي مؤشرين رئيسيين - مؤشر الذوبان والكثافة.

يمكن استخدام مؤشر الذوبان لتقييم خصائص تدفق المواد الخام. بشكل عام، غالبًا ما يتم استخدام معيار الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (ASTM) D-1238 أو معيار منظمة التقييس (ISO) 1133 لتحديد مؤشر الذوبان. هناك اختلافات طفيفة في شروط الاختبار التي يحددها المعياران، ولكن بشكل عام يمكن مقارنتها ببساطة. شروط الاختبار هي: عند درجة حرارة 190 درجة، تحت ضغط وزن 2.16 كجم، وزن المادة الخام المبثوقة من أنبوب رفيع خلال 10 دقائق، الوحدة هي جرام/10 دقائق (جم/10 دقيقة).

الكثافة عالمية، ويتم قياسها وفقًا لشروط ASTM D1505 أو ISO1183، بالجرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم^3).

وفي الوقت نفسه، تحدد هذه العوامل أيضًا الخصائص الفيزيائية الأخرى للبولي إيثيلين، مثل نقطة الانصهار، وقوة الشد، واستطالة الشد، ومعامل المرونة، وما إلى ذلك.

المواد الخام من مادة البولي بروبيلين (PP).

في هيكل استهلاك الراتنجات الاصطناعية، يعد البولي بروبيلين المادة الخام الأكثر شيوعًا بعد البولي إيثيلين. بالمقارنة مع البولي إيثيلين، يتميز البولي بروبيلين بالخصائص التالية:

كثافة منخفضة: تتراوح كثافة PP تقريبًا بين 0.85-0.93، بينما تتراوح كثافة البولي إيثيلين العادي بين 0.91-0.98. أحد الأسباب هو أن تبلور PP أقل من تبلور PE؛

الخواص الميكانيكية الجيدة: قوة الشد ومعامل المرونة لـ PP أعلى عمومًا من قوة الشد لـ PE. في الوقت الحاضر، يمكن أن تكون الخواص الميكانيكية لـ PP المعدل مماثلة لتلك الخاصة بـ PS (البوليسترين)، ويستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية ومجالات السيارات؛ خصائص بصرية جيدة: بالمقارنة مع PE، يتمتع PP بشفافية أعلى بكثير؛

مقاومة درجات الحرارة العالية: تبلغ نقطة انصهار PP حوالي 160-170 درجة، وهي أعلى بكثير من 100-130 درجة لـ PE. لذلك، يمكن استخدامه في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة؛

مقاومة درجات الحرارة المنخفضة: أقل من الصفر، PP لديه قوة تأثير منخفضة وغير مناسب للاستخدام في بيئات التجميد ذات درجات الحرارة المنخفضة؛

تحمل جيد: يتمتع PP بمقاومة أفضل للماء، ومقاومة للتآكل الكيميائي، ومقاومة الأحماض ومقاومة القلويات مقارنة بالـ PE، مما يجعله أكثر ملاءمة لإنتاج الحاويات الكيميائية؛

أداء ضعيف للشيخوخة: يتأكسد PP بسهولة ويتحلل في بيئة معرضة لأشعة الشمس (الأشعة فوق البنفسجية والحرارة). ولذلك، فهو غير مناسب للاستخدام الخارجي على المدى الطويل. ويتطلب إنتاج PP أيضًا مشاركة محفز، والذي لا يزال محفز ZN المذكور سابقًا. ومع ذلك، ظهرت أيضًا في السوق منتجات PP المنتجة باستخدام محفزات الميتالوسين.

مثل PE، يسمى PP الذي تم الحصول عليه على أساس بلمرة مونومر البروبيلين بولي بروبيلين مبلمر متجانس؛ في حين أن مادة البولي بروبيلين التي يتم الحصول عليها عن طريق البلمرة مع المونومرات الأخرى (عادة الإيثيلين) تسمى البولي بروبيلين المبلمر. تنقسم البلمرة المشتركة إلى بلمرة مشتركة وتجمعات عشوائية.

وفقا لترتيب مجموعات الميثيل في البروبيلين، يمكن تقسيم PP إلى ثلاثة أنواع: متساوي التوتر، متلازمي وعشوائي. لا يمكن للبولي بروبيلين التكتيكي أن يتبلور، لذا فإن شفافيته هي الأعلى بين البولي بروبيلين.

في القولبة الدورانية، لم يتم توسيع تطبيق PP، وذلك بشكل أساسي للأسباب التالية:

درجة حرارة التقصف المنخفضة للغاية منخفضة جدًا، مما يحد من العديد من التطبيقات؛

يعد طحن PP أمرًا صعبًا ويجب تنفيذه في بيئة ذات درجة حرارة منخفضة، وهو أيضًا لا يفضي إلى تطوير المواد الخام للقولبة الدورانية PP؛ من أجل تحسين مقاومة PP لدرجات الحرارة المرتفعة والأشعة فوق البنفسجية، تحتاج بعض الإضافات الخاصة إلى تضاف إلى PP لتحسين أدائها؛

نطاق درجة حرارة معالجة PP المناسب ضيق جدًا، مما يضع متطلبات عالية على التحكم في العملية. على الرغم من هذه الظروف غير المواتية، مع الأخذ في الاعتبار مزايا PP في معامل المرونة، ومقاومة التآكل الكيميائي، والشفافية، فإن العديد من الموردين يعملون أيضًا بجد لتطوير درفلة PP المقابلة وقد قامت بالفعل بتسويقها تجاريًا، مثل TPS-D الذي أطلقته شركة Total -0023 (النوع عالي الشفافية) وTPS-D-0026 (النوع المحسن بقوة التأثير)، وما إلى ذلك.