مواد خام برای فرآیند های روتومی

در حال حاضر مواد اولیه پلاستیکی معمول در بازار عبارتند از:
پلی اتیلن (PE)
پلی پروپیلن (PP)
نایلون (PA)
پلی وینیل کلرید (PVC)
پلی کربنات (PC)
همه پلاستیک های ذکر شده در بالا نمی توانند برای قالب گیری چرخش استفاده شوند. چرخش پلاستیک به مواد طراحی شده ویژه نیاز دارد. الزامات اساسی شامل:
آسان برای خرد کردن (یا مایع باقی می ماند). با استفاده از آسیاب دمای اتاق با عملکرد بالا و آسیاب دمای پایین،ما در حال حاضر می توانیم مواد خام معمول روتپلاستیک مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن را اداره کنیم، و هزینه به طور مداوم کاهش می یابد.
نقدینگی مناسب: به عنوان مثال از مواد اولیه پلی اتیلن استفاده می شود، محدوده انگشت فیوژن (MI، یا MFI) باید به طور کلی بین 2 تا 10 (g / 10 دقیقه) باشد.و محدوده انگشت فیوژن بهینه شده 3-6 (g / 10 دقیقه). انگشت ذوب بیش از حد پایین است، محصول دشوار است شکل؛ اگر انگشت ذوب بیش از حد بالا است، خواص فیزیکی محصول کاهش می یابد.
​
​
​
مواد اولیه پلی اتیلن (PE)
PE به طور گسترده ای در فرآیند قالب گیری چرخش به یک دلیل استفاده می شود:
PE دارای پنجره پردازش گسترده ای است که برای مدت طولانی در یک محیط با دمای بالا مناسب است و نیاز به ماشین آلات چرخش را کاهش می دهد.
دوم، در دمای اتاق، PE با آب، اکثر چربی ها، اسیدهای و مواد قلیایی واکنش نشان نمی دهد و طیف گسترده ای از کاربردهایش را دارد.
سوم، مواد اولیه PE هزینه ای کم دارند و فروش آنها آسان است.
از آنجا که جهت گیری ساختار مولکولی پلی اتیلن بیش از حد قوی است، عملکرد در جهت عمودی نسبتا ضعیف است.مونومرهای کوپلیمر در تولید پلی اتیلن برای بهبود درجه شاخه بندی پلی اتیلن وارد شده اندمونومرهای مشترک کپولیمر شامل بوتن (C4) ، هکسین (C6) و اکتن (C8) می باشند. با افزایش تعداد کربن، طول زنجیره شاخه در مولکول پلی اتیلن افزایش می یابد.و بسیاری از خواص به طور قابل توجهی در سطح کلان بهبود خواهد یافت، مانند مقاومت در برابر ضربه، سختی و ESCR (مقاومت در برابر استرس محیط زیست، که به شکست محصولات پلاستیکی تحت تأثیر نیروهای خارجی طولانی مدت اشاره دارد).با افزایش نسبت کوپلیمر، تراکم کلی پلی اتیلن کاهش می یابد.
از سوی دیگر، توزیع وزن مولکولی پلی اتیلن نیز بر عملکرد آن تأثیر می گذارد. پلی اتیلن ترکیبی از زنجیره های مولکولی مختلف با طول های مختلف است.هرچه طول زنجیره مولکولی کوتاه تر باشد، هرچه مایعیت بهتر باشد، انگشت ذوب بالاتر است؛ در غیر این صورت انگشت ذوب کاهش می یابد. دوم، هرچه توزیع وزن مولکولی گسترده تر باشد،هرچه پردازش مواد اولیه آسان تر باشد (زیرا بخش کم وزن مولکولی می تواند نقش پلاستیک را ایفا کند)، اما عملکرد محصول نسبتا ضعیف است.
توزیع وزن مولکولی عمدتاً توسط دستگاه پلیمریزاسیون پلی اتیلن و نوع کاتالیزور مورد استفاده تعیین می شود.
یک عامل مهم دیگر کریستالینیت پلی اتیلن است. کریستالیزه شدن فرآیندی است که با آن زنجیره های مولکولی پلی اتیلن کریستال های کامبیوم را تاپیک می کنند و سپس کریستال می شوند. شکل کروی است.,پس به آن اسفرولیت نیز گفته می شود. اما به یک قدرت خاص،اسفروليت به يه فيبر از هم جدا ميشه، این فرآیند غیر قابل برگشت است، این قدرت مقاومت است. تفاوت در کریستالینیت پلی اتیلن در تفاوت تراکم منعکس می شود: هرچه بیشتر کریستالینیت،هرچه تراکم پلی اتیلن بیشتر باشددر عین حال، نقطه ذوب، مقاومت کششی و سایر خواص فیزیکی بهبود می یابد. همچنین برخی از ویژگی ها به همین ترتیب کاهش می یابد، مانند ESCR.
تحت عمل ترکیبی عوامل فوق، پلی اتیلن خطی دو شاخص کلیدی - انگشت ذوب و تراکم را نشان می دهد.
انگشتان فیوژن می توانند برای ارزیابی خواص جریان مواد خام استفاده شوند. به طور کلی، استاندارد D-1238 انجمن آمریکایی مواد آزمایش (ASTM) ،یا استاندارد سازمان استاندارد سازی (ISO) 1133، اغلب برای تعیین انگشت فیوژن استفاده می شود. شرایط آزمایش مشخص شده در این دو استاندارد کمی متفاوت است، اما به طور کلی می توان آنها را به راحتی مقایسه کرد. شرایط آزمایش عبارتند از:وزن مواد خام که از یک لوله نازک استخراج می شوند در گرام در هر 10 دقیقه (g/10min) در دمای 190 درجه و فشار وزن 2.16 کیلوگرم در مدت 10 دقیقه
تراکم عمومی است و بر اساس ASTM D1505 یا ISO1183 در گرم در هر سانتی متر مکعب (g/cm ^ 3) اندازه گیری می شود.
در عین حال، این عوامل همچنین دیگر خواص فیزیکی پلی اتیلن را تعیین می کنند، مانند نقطه ذوب، قدرت کشش، کشش کشش، ماژول انعطاف پذیری و غیره.
​
​
​
مواد اولیه پلی پروپیلن (PP)
در ساختار مصرف رزین های مصنوعی، پلی پروپیلن دومین ماده خام رایج پس از پلی اتیلن است. در مقایسه با پلی اتیلن، پلی پروپیلن دارای ویژگی های زیر است:
تراکم کم: تراکم PP تقریباً بین 0.85-0 است.93، در حالی که پلی اتیلن معمولی بین 0.91-0.98یکی از دلایل این است که کریستالینیت PP کمتر از PE است.
خواص مکانیکی خوب: مقاومت کششی و ماژول انعطاف پذیری PP به طور کلی بالاتر از PE است. در حال حاضر، PP اصلاح شده حتی می تواند با خواص مکانیکی PS (پولی استیرین) مقایسه شود.به طور گسترده ای در لوازم الکترونیکی و زمینه های خودرو استفاده می شود;
عملکرد نوری خوب: در مقایسه با PE، شفافیت PP بسیار بالاتر است.
مقاومت در برابر دمای بالا: نقطه ذوب PP حدود 160-170 درجه است که بسیار بالاتر از 100-130 درجه PE است. بنابراین می تواند در محیط با دمای بالاتر استفاده شود.
مقاومت در برابر دمای پایین: در زیر صفر، مقاومت ضربه PP کم است و برای استفاده در محیط یخچال با دمای پایین مناسب نیست.
تحمل خوب: مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، مقاومت در برابر اسید، مقاومت در برابر قلیایی از PP نسبت به PE بهبود یافته است، برای تولید ظروف شیمیایی مناسب تر است.
عملکرد ضعیف پیری: PP به راحتی در محیط نور خورشید (نور ماوراء بنفش، گرما) اکسید می شود و تخریب می شود. بنابراین، برای استفاده طولانی مدت در فضای باز مناسب نیست.
تولید PP همچنین نیاز به مشارکت کاتالیزورها دارد و کاتالیزور هنوز کاتالیزور ZN ذکر شده در بالا است.محصولات PP تولید شده با کاتالیزورهای متالوسن نیز در بازار ظاهر شده اند.
مانند PE، PP که با پلیمریزاسیون مونومر پروپیلن به دست می آید، پلی پروپیلن همپولیمر نامیده می شود.پلی پروپیلن به دست آمده از طریق پلیمریزاسیون با دیگر مونومرها (معمولاً اتیلن) ، پلی پروپیلن کوپلیمر نامیده می شود، و کوپلیمر شدن به کوپلیمر شدن بلوک و کوپلیمر شدن تصادفی تقسیم می شود.
بر اساس ترتیب گروه های متیل در پروپیلن، PP را می توان به سه نوع تقسیم کرد: ایزوتاکسی، اینترتاکسی و تصادفی.بنابراین شفافیت آن بالاترین در PP است.
در گردآوری، کاربرد PP گسترش نیافته است، عمدتا به دلایل زیر:
دمای شکنندگی دمای پایین بسیاری از کاربردهای را محدود می کند.
پیساندن PP دشوار است و نیاز به انجام در یک محیط با دمای پایین دارد، که برای توسعه مواد اولیه روتپلاستیک PP مفید نیست.
برای بهبود مقاومت PP در برابر دمای بالا و نور ماوراء بنفش، برخی از افزودنی های ویژه برای بهبود عملکرد آن نیاز به اضافه شدن به PP دارند.
محدوده دمای مناسب پردازش PP بسیار باریک است، که الزامات بالایی را برای کنترل فرآیند مطرح می کند.
با وجود این شرایط نامطلوب، با توجه به مزایای PP در مدولوس انعطاف پذیری، مقاومت شیمیایی و شفافیت،بسیاری از تامین کنندگان نیز در تلاش برای توسعه مربوطه پلاستیک های رولینگ PP هستند، و به صورت تجاری در دسترس بوده اند، مانند TPS-D-0023 (نوع شفافیت بالا) و TPS-D-0026 (نوع بهبود قدرت ضربه) که توسط Total راه اندازی شده است.
​
​
​
توسعه سریع صنعت قالب گیری نه تنها نیاز به طراحی محصول خلاق، کاربردی و سیستماتیک، تجهیزات پردازش با اتوماسیون بالا، دقت و صرفه جویی در انرژی،همچنین باعث تنوع و توسعه عملکردی مواد اولیه روتو مولدی خواهد شد.در حال حاضر، مواد پلیولفینی کاربردی مانند پلی اتیلن مقاوم در برابر دمای بالا و تاثیرات بالا برای روتپلاستیک،پلی اتیلن برای پوشش پوشش فولادی و پلی اتیلن فوم شده سبک در چین به سرعت توسعه یافته است، که توسعه و استفاده از محصولات روتوپلاستیک را در این زمینه به شدت گسترش می دهد.