Для полиэтилена высокой плотности, так же как и для полиэтилена низкой плотности, метод литья под давлением является одним из основных методов переработки его в изделия.
Испытание на пластичность производится на сжимающем пластомере типа ПСМ-2 и является наиболее быстрым методом определения принадлежности полиэтилена к той или иной марке. При определении пластичности таблетка полиэтилена диаметром 16 и толщиной 5 мм предварительно прогревается при 140 0С в течение 10 мин, а затем подвергается давлению груза 5 кг в течение 10 мин. Уменьшение высоты таблетки по отношению к первоначальной, выраженное в процентах, и есть показатель пластичности материала.
В табл. 7 приведена характеристическая вязкость и пластичность полиэтилена различных марок.
Таблица7 Характеристическая вязкость и пластичность полиэтилена различных марок
Марки полиэтилена низкого давления | Характеристическая вязкость | Пластичность, % |
Литьевой | 1,0–3,3 | 97–69 |
Экструзионный | 2,6–5,1 | 79–58 |
Прессовочный | 3,6–6,5 | 66–48 |
Величине характеристической вязкости соответствуют определенные значения средневесовой молекулярной массы полиэтилена низкого давления. Зная характеристическую вязкость, можно судить о значении средневесовой молекулярной массы полиэтилена низкого давления. Зависимость характеристической вязкости от значения средневесовой молекулярной массы полиэтилена низкого давления приведена в табл. 8.
Таблица 8. Зависимость характеристической вязкости от значения средневесовой молекулярной массы полиэтилена низкого давления
Характеристическая вязкость | Средневесовая молекулярная масса |
1,0 | 59 900 |
2,0 | 180 000 |
3,0 | 340 000 |
4,0 | 540 000 |
5,0 | 774 000 |
Хорошие литьевые свойства полиэтилена зависят также от его полимолекулярности. Большое количество высокомолекулярных фракций требует значительного повышения температуры материала при литье.
Литье полиэтилена низкого давления производится аналогично литью полиэтилена высокого давления на лабораторной литьевой машине лишь с некоторой разницей в температурном режиме литья. Температура литья устанавливается от 200–270 °С в зависимости от молекулярной массы (характеристической вязкости) полиэтилена и размеров литьевых каналов.
В табл. 9 приведены примерные температуры литья для полиэтилена с различной характеристической вязкостью.
Таблица 9. Примерные температуры литья для полиэтилена с различной характеристической вязкостью
Характеристическая вязкость | Температура литья под давлением, 0С |
1,3 | 170–180 |
1,7 | 200–205 |
2,8 | 210–220 |
3,7 |
На внешний вид изделия большое влияние оказывает температура формы. Понижение температуры формы увеличивает усадочные дефекты и ухудшает внешний вид изделия. Оптимальная температура формы каждый раз должна устанавливаться экспериментально.
Для полиэтилена с характеристической вязкостью 1,2–2,2 и с циклом литья от 40 до 90 с температура пресс-формы должна поддерживаться 50–70 0С в зависимости от конфигурации и толщины стенок изделия, сечения и формы литинговых каналов.
Удельное давление при литье полиэтилена низкого давления не превышает 100 МПа, что вполне обеспечивается литьевыми машинами обычного типа. Для литья полиэтилена высокой плотности должен применяться только гранулированный полиэтилен, так как при этом достигается точность дозировки на автоматических литьевых машинах и получаются изделия высокого качества.
ЗАДАНИЕ. Сформовать изделия различной конфигурации. Определить усадку при охлаждении. Сравнить режимы переработки ПЭНД и ПЭВД.
РАБОТА 10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ЭКСТРУЗИЕЙ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомиться с работой экструдера; изготовление изделий из полиэтилена высокого давления экструзией.
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: экструзионная машина.
РЕАКТИВЫ: полиэтилен высокого давления (гранулированный).