Quelles sont les matières premières qui peuvent être utilisées dans le processus de rotomoulage ?

Actuellement, les matières premières de rotomoulage courantes sur le marché sont les suivantes:

Polyéthylène (PE)

Polypropylène (PP)

Nylon (PA)

Chlorure de polyvinyle (PVC)

Polycarbonate (PC)

Tous les plastiques mentionnés ci-dessus ne peuvent pas être utilisés pour le rotomoulage. Le rotomoulage nécessite des matériaux spécialement conçus. Les exigences de base comprennent:

Facile à broyer (ou facile à conserver sous forme liquide). En utilisant des broyeurs haute performance à température normale et des broyeurs à basse température, nous pouvons déjà traiter des matières premières de rotomoulage couramment utilisées telles que le polyéthylène et le polypropylène, et le coût est également continuellement réduit.

Liquidité adéquate. En prenant comme exemple les matières premières de polyéthylène couramment utilisées, la plage d'indice de fluidité (MI ou MFI) d'une marque doit généralement être comprise entre 2 et 10 (g/10 minutes). La plage d'indice de fusion optimisée est de 3 à 6 (g/10 minutes). ). Si l'indice de fusion est trop faible, le produit sera difficile à former ; si l'indice de fusion est trop élevé, les propriétés physiques du produit diminueront.

Matières premières en polyéthylène (PE)

Le PE est largement utilisé dans les processus de rotomoulage pour une raison:

, le PE a une large fenêtre de traitement et convient aux environnements à haute température à long terme, ce qui réduit les exigences en matière de machines de rotomoulage ;

Deuxièmement, à température ambiante, le PE ne réagit pas avec l'eau, la plupart des graisses, des acides et des substances alcalines, et a une large gamme d'applications ;

Troisièmement, les matières premières PE sont peu coûteuses et faciles à promouvoir.

La structure moléculaire du polyéthylène étant trop orientée, ses performances dans le sens vertical sont relativement faibles. Afin d'améliorer cette situation, des comonomères sont introduits dans la production de polyéthylène pour améliorer le degré de ramification du polyéthylène. Les comonomères couramment utilisés comprennent le butène (C4), l'hexène (C6) et l'octène (C8). À mesure que le nombre de carbone augmente, la longueur des branches dans la molécule de polyéthylène augmente et de nombreuses propriétés seront considérablement améliorées de manière macroscopique, telles que la résistance aux chocs, la ténacité et l'ESCR (résistance aux contraintes environnementales), qui fait référence à l'effet des produits en plastique sur les fibres à long terme. terme forces externes, des dommages peuvent survenir), etc. De plus, à mesure que le rapport des comonomères augmente, la densité globale du polyéthylène diminue.

D’un autre côté, la distribution du poids moléculaire du polyéthylène affectera également ses propriétés. Le polyéthylène est un mélange de chaînes moléculaires de différentes longueurs. D'une manière générale, plus la longueur de la chaîne moléculaire est courte, meilleure est la fluidité et plus l'indice de fluidité est élevé ; sinon, l'indice de fusion diminue. Deuxièmement, plus la distribution du poids moléculaire est large, plus il est facile de traiter la matière première (car la partie de faible poids moléculaire peut agir comme plastifiant), mais les performances du produit sont relativement faibles.

Les principaux déterminants de la distribution du poids moléculaire sont le dispositif de polymérisation du polyéthylène et le type de catalyseur utilisé.

Un autre facteur important est la cristallinité du polyéthylène. La cristallisation est le processus dans lequel les chaînes moléculaires du polyéthylène se replient pour former des couches de cristaux, puis cristallisent. La forme est sphérique, c'est pourquoi on l'appelle aussi sphérulite. Sous une certaine contrainte, les sphérulites sont élastiques et peuvent reprendre leur forme originale une fois la contrainte réduite ; mais à une certaine force, les sphérulites se désintègrent en formes de fibres. Ce processus est irréversible et cette résistance est la limite d'élasticité. La différence de cristallinité du polyéthylène se reflétera dans la différence de densité : plus la cristallinité est élevée, plus la densité du polyéthylène est élevée. Dans le même temps, les propriétés physiques telles que le point de fusion et la résistance à la traction augmenteront également ; de même, certaines propriétés diminueront en conséquence, comme les ESCR, etc.

Sous l'effet combiné des facteurs ci-dessus, le polyéthylène linéaire présente deux indicateurs clés : l'indice de fluidité et la densité.

L'indice de fusion peut être utilisé pour évaluer les propriétés d'écoulement des matières premières. En général, la norme D-1238 de l'American Society for Testing and Materials (ASTM) ou la norme ISO 1133 de l'Organisation de normalisation est souvent utilisée pour déterminer l'indice de fusion. Il existe des différences subtiles dans les conditions de test spécifiées par les deux normes, mais en général, elles peuvent être comparées simplement. Les conditions de test sont les suivantes : à une température de 190 degrés, sous une pression de poids de 2,16 kg, le poids de la matière première extrudée d'un tube mince en 10 minutes, l'unité est en grammes/10 minutes (g/10 min).

La densité est universelle, mesurée dans les conditions ASTM D1505 ou ISO1183, en grammes par centimètre cube (g/cm^3).

Dans le même temps, ces facteurs déterminent également d'autres propriétés physiques du polyéthylène, telles que le point de fusion, la résistance à la traction, l'allongement à la traction, le module élastique, etc.

Matières premières en polypropylène (PP)

Dans la structure de consommation des résines synthétiques, le polypropylène est la matière première la plus courante après le polyéthylène. Comparé au polyéthylène, le polypropylène présente les caractéristiques suivantes:

Faible densité : La densité du PP se situe approximativement entre 0,85 et 0,93, tandis que celle du polyéthylène ordinaire se situe entre 0,91 et 0,98. L'une des raisons est que la cristallinité du PP est inférieure à celle du PE ;

Bonnes propriétés mécaniques : La résistance à la traction et le module élastique du PP sont généralement supérieurs à ceux du PE. À l'heure actuelle, les propriétés mécaniques du PP modifié peuvent même être comparables à celles du PS (polystyrène), et il est largement utilisé dans les appareils électroniques et les domaines automobiles ; Bonnes propriétés optiques : par rapport au PE, le PP a une transparence beaucoup plus élevée ;

Résistance aux hautes températures : le point de fusion du PP est d'environ 160 à 170 degrés, ce qui est beaucoup plus élevé que les 100 à 130 degrés du PE. Par conséquent, il peut être utilisé dans des environnements à température plus élevée ;

Résistance aux basses températures : en dessous de zéro, le PP a une faible résistance aux chocs et ne convient pas pour une utilisation dans des environnements de congélation à basse température ;

Bonne tolérance : le PP a une meilleure résistance à l'eau, à la corrosion chimique, aux acides et aux alcalis que le PE, ce qui le rend plus adapté à la production de conteneurs chimiques ;

Mauvaises performances de vieillissement : le PP s’oxyde facilement et se dégrade dans un environnement exposé au soleil (ultraviolets, chaleur). Par conséquent, il ne convient pas à une utilisation extérieure à long terme. La production de PP nécessite également la participation d’un catalyseur, qui est toujours le catalyseur ZN mentionné précédemment. Cependant, des produits en PP fabriqués à partir de catalyseurs métallocènes sont également apparus sur le marché.

Comme le PE, le PP obtenu à partir de la polymérisation du monomère de propylène est appelé polypropylène homopolymérisé ; tandis que le polypropylène obtenu par polymérisation avec d'autres monomères (généralement de l'éthylène) est appelé polypropylène copolymérisé. La copolymérisation est divisée en copolymérisation en blocs et en rassemblements aléatoires.

Selon la disposition des groupes méthyle dans le propylène, le PP peut être divisé en trois types : isotactique, syndiotactique et aléatoire. Le polypropylène atactique ne peut pas cristalliser, sa transparence est donc la plus élevée parmi les PP.

Dans le rotomoulage, l'application du PP n'a pas été étendue, principalement pour les raisons suivantes:

La température de fragilisation à basse température est très faible, ce qui limite de nombreuses applications ;

Le broyage du PP est difficile et doit être effectué dans un environnement à basse température, ce qui n'est pas non plus propice au développement de matières premières de rotomoulage PP ; Afin d'améliorer la résistance du PP aux températures élevées et aux rayons ultraviolets, certains additifs spéciaux doivent être ajouté au PP pour améliorer ses performances ;

La plage de températures de traitement du PP appropriée est très étroite, ce qui impose des exigences élevées en matière de contrôle du processus. Malgré ces conditions défavorables, compte tenu des avantages du PP en termes de module élastique, de résistance à la corrosion chimique et de transparence, de nombreux fournisseurs travaillent également dur pour développer le laminage correspondant du PP. plastiques et les ont déjà commercialisés, comme le TPS-D lancé par Total -0023 (type haute transparence) et le TPS-D-0026 (type résistance aux chocs améliorée), etc.