滾塑成型工藝的方法

    滾塑成型應注意的工藝要點有:滾塑成型與滾塑材料粉末的粒徑分布有密切關系;滾塑工藝對成型產品的性能影響較大,在加工過程中,選擇合適的工藝參數是十分重要的;采用合適的加熱溫度、延長加熱時間有利于改善材料的沖擊性能;在加熱溫度較高、加熱時間較長的條件下,材料的內表面主要發生交聯反應;不同工藝所生產的產品交聯度(結晶度)差別不明顯。熱固性復合材料的滾塑有2種方法:即預混合法和預成型法。這位專家以不飽和聚酯為例,說明預混合法操作步驟:配制樹脂體系,按照熱固性復合材料常規配方,在不飽和聚酯樹脂膠液中加入適量的固化劑、催化劑、調料或顏料等助劑,然后將其攪拌混合均勻;浸漬纖維增強材料:將短切纖維加入樹脂體系之中進行充分攪拌,混合均勻后便制得旋轉成型用物料,此物料為短纖維狀,短切纖維加入前,應對纖維進行表面處理,不然會造成樹脂/纖維界面質量不高;將混合好的物料加入旋轉磨具內,按不飽和聚酯成型工藝條件加熱,使其旋轉成型待物料均勻地附在腔上,再經樹脂凝膠、固化反應完成后再進行冷卻;待冷卻至室溫便可開模取出制品;將制品進行后加工處理,如除去飛邊毛刺等,在進行后烘熱處理,便可裝箱或投入使用。 

    此成型方法工序簡單、勞動強度低、生產環境良好,但制品中玻纖含量低,一般都不超過20%,玻璃纖維的長度也小于25mm,所以造成制品力學強度偏低,不能制造承力結構制品;此法適用于制備那些利用中空吹塑難以成型的中空制品,如油箱、罐及其他容器。預成型法生產流程分2步,步先用玻纖與熱塑性樹脂混合成型坯件,然后再加入不飽和聚酯混合體系,再進行二次滾塑成型制得制品。其具體操作步驟:選用長度為25mm的經表面處理的玻纖,或按照制品大小或長度決定玻纖長度;選用粘接性能優良的熱塑性樹脂,如ABS、丙烯酸、聚苯乙烯、聚氨酯或其他樹脂,這種熱塑性樹脂不僅與玻纖有優良的粘接性,而且對不飽和聚酯也具有良好的相容性;將備好的玻纖以30%含量加入型腔,再將熱塑性樹脂加入型腔,并將其混合5~10min,混合均勻即可;根據所選熱塑性樹脂工藝條件,將混合物加熱,加熱時間為10~15min;預成型坯件厚度達3~5mm時,即可冷卻使其定型,冷卻時間為3~5min,待用熱固性樹脂浸漬;選用粘度為0.6Pa•s的不飽和聚酯、添加適量的催化劑,室溫固化選用過氧化甲乙酮,加熱固化則選用過氧化苯甲酰,混合3~5min后均勻加入裝有預成型坯件的型腔內。 

    然后旋轉使不飽和聚酯膠液浸漬并固化15~20min;將制品充分固化后再冷卻脫模取出制品,整個成型周期約45~60min;將制品置于120~160℃下熱處理6~24h;清理模具,備好進行下一次旋轉成型。預成型的主要優點主要有:可采用長25mm以上的纖維,纖維含量可提高到40~50%,纖維分布均勻無取向性、制品性能可與噴涂成型和手糊成型制品相媲美;可成型大型和形狀復雜的制品;生產環境良好,勞動強度偏低,工作場所無有害氣體和玻纖飛揚;制品可采用加熱固化,縮短其成型周期;滾塑成型的中空制品、大型容器等力學性能、尺寸穩定性均好于吹塑制品,可用作承力結構件。滾塑成型技術又稱旋轉或回轉成型技術。它是將塑料粉料裝入模具中,使粉料在模具中繞兩個相互垂直的軸,一邊加熱一邊轉動。由于在旋轉過程中,粉料不斷翻動,彼此間相互摩擦及其模具表面對粉料的拖拽,使粉料不斷向模具壁上方運動,直到其運動作用力足以克服粉料所受重力作用時,粉料才能越過粉料池達到對面模壁,粉料隨模具做360度轉動。