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    滚塑成型工艺的发展概况

    2013-06-18 13:58:13
        在国外,滚塑成型已经是一个广泛采用的塑料成型工艺之一。在本世纪40年代,开始用聚氯乙烯糊通过滚塑成型方法生产塑料球之类的玩具等产品;50年代,开发了以低密度聚乙烯粉状树脂为原料的聚乙烯滚塑成型工艺,生产聚乙烯贮槽、大型管材等工业产品,从而大大促进了滚塑工艺的发展,此后尼龙、聚碳酸酯、ABS等多种塑料也相继采用滚塑工艺成型,到70年代初,滚塑成型已成为一个颇具规模的塑料成型工艺。
        1971年,在英国已有50余家公司从事滚塑制品的生产,滚塑热塑性塑料的厂家约70余家;在欧洲大陆有20余家公司从事滚塑成型加工,其中有德国、法国、瑞士、挪威、奥地利、丹麦等国的公司。在70年代初,英国已能提供可生产容量达18000L的容器的滚塑机;荷兰则已生产出直径2.1m,长4.8m的大型圆柱形贮水槽,该贮槽540kg、壁厚25mm。在1970年,欧洲滚塑制品的总量已达15000t以上,其中英国约7000t.
        1970年美国已有300余家单位从事滚塑制品的生产,拥有500余台滚塑机,滚塑制容器的容量已超过10000L(2400加仑);拥有的滚塑机所能生产的最大塑料制件为4.6*4.6*2.1m,用于生产容器类制件,制品的最大容量可达50立方。
        60年代,滚塑成型工艺之所以得到了迅速的发展,与树脂性能及滚塑设备的改进息息相关。其间开发了不少滚塑成型专用塑料,例如联合碳化公司开发的PE P-320,Raychems Flamolin 771等聚乙烯树脂。PE P-320是一种低密度聚乙烯,它兼有低密度聚乙烯树脂的良好的流动成型性能和高密度聚乙烯树脂的低温冲击韧性、耐化学药品性以及耐应力开裂性;Raychems Flamolin 711是一种滚塑用交联聚乙烯树脂,它除了可交联外,还具有自熄性。菲力浦公司的著名的滚塑级交联聚乙烯树脂Marlex Cl-100也是在这段时间里开发出来的。为了适应制备大型滚塑制品的需要,60年代末期开发了许多能滚塑成型大型制件,能有效地利用占地面积和热能的机器,到1970年,市售滚塑机中一半以上的滚塑机,其回转直径范围超过1.75m(70in)。此外,机器的控制水平也得到了不同程度的提高,例如三臂式滚塑机McNeil Auronis model 3000-200,可以分别控制各臂的加热、冷却周期,以便同时滚塑成型不同尺寸和不同物料的制品,其回转直径达5m,每个臂可承受的模具和树脂的总重量约13500N;传热效果好,占地面积小的夹套式滚塑机也在这段时间设计、制造出来。
        我国滚塑的开发研究亦可追溯到60年代,到60年代后期,上海玩具行业已开始利用滚塑成型方法年产软聚氯乙烯小球;上塑三厂已成功地试制出容积200L和1500L的滚塑聚乙烯容器;70年低中期,北京玻璃钢研制所开发成功滚塑尼龙容器并在森林灭火瓶等产品中得到应用。但真正大规模工业化生产,还是在80年代中、后期,从国外引入先进滚塑设备与技术之后,目前已能制备容器20000L以上的化工贮槽以及高塑全塑游艇等大型塑料制品。
        滚塑制品的应用范围,随着滚塑成型工艺的发展而不断扩大,到现在滚塑制品的应用面已很广泛,一些具有代表性的应用可举例如下。
        1.容器类滚塑制件  这类塑料制件广泛用于贮水槽、各种液态化学药品的贮槽(如酸、碱、盐、化学肥料、农药等),汽油用容器(汽油贮槽及洗车、飞机用油箱),蓄电池的壳体等等。大型贮水槽是滚塑制品在英国最成功的应用之一,据报道,仅英国干旱地区紧急贮水,每年需要容积6立方的容器12000个;牧区处理牧草,每年需要容积1立方的容器10000个。在蓄电池壳方面,用滚塑聚乙烯容器代替硬质橡胶瓶,可以取得十分明显的经济效益,据称可以降低成本约75%。
        2.汽车用滚塑制件  主要是应用聚乙烯和聚氯乙烯糊树脂,滚塑各种管件,如空调弯管、靠背、扶手等。
        3.体育器材及各种代用品  主要有聚氯乙烯糊滚塑的各种制件,如水球、蓝球、浮球、自行车座垫,小船以及船和船坞之间的缓冲吸震器等。
        利用菲力浦公司的滚塑级交联聚乙烯树脂“Marles Cl-100”制得的滚塑交联聚乙烯桶,可以同金属桶相竞争,而且它耐化学腐蚀性好,维修保养费用低。
        滚塑码垛盘,在70年代初,在美国、日本等国已商业化;冲浪板、小船等亦是文献中常常得到的滚塑制件。
        4.玩具、模特儿、工艺品等  由于滚塑模具可以采用精密浇注、电铸等工艺制造;滚塑制件表面对模具型腔表面的精细结构“复制”效果很好,因此滚塑法可以使制品作得相当精致美观,故常用于制取具有较大观赏价值的产品,特别是玩具、模特儿、工艺品等。
        5.其它  除上述外,滚塑制品应用较多的还有各种箱体、壳体、大型管材等制作,如周转箱、垃圾箱、机器外壳、防护罩、灯罩、浴室、厕所以及电话间、游艇等等。
        这里逻列了滚塑制件的一些应用,但并不意味着这些方面只能采用滚塑制件;另一方面,滚塑的应用亦不仅仅局限于上述领域。在确定是否选用滚塑成型工艺以前,常需对各种塑料成型工艺的技术经济效果作具体的分析研究。
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