超高分子量聚乙烯柱塞推压管材成型工艺

    国外主要采用柱塞推压机生产超高分子量聚乙烯管，国内也有几家塑料机械厂近几年研制出超高分子量聚乙烯衬板柱塞推压成型技术，但是相对较落后，也仅限于生产超高分子量聚乙烯衬板。

    下面重点讲一下超高分子量聚乙烯管材的柱塞推压技术生产工艺

    柱塞推压技术成型作为一种往复间歇性的挤出方法，是早期就使用的塑料加工手段，其原理是：将粉料频频加入加料室和模具中，由施加压力压缩粉料、连续烧结和冷却定型三个步骤组成。

工艺路线

超高分子量聚乙烯管柱塞推压成型的工艺路线为：
计量—混合去水—混合—贮存—给料—推压—预热—烧结—定型—冷却—切割

1、 除水
超高分子量聚乙烯树脂计量后置于高速混合机中，通过混合生产摩擦热达到蒸发树脂中的水分，搅拌时间≤15分钟，物料温度不能超过100℃。

2、 混合
经除水后的超高分子量聚乙烯加入各种加工助剂和必要的填充剂，进行混合，使助剂在超高分子量聚乙烯树脂中分散均匀，混合时间为5-6分钟，放出的物料温度不得超过110℃。

3、 给料
物料通过电磁振动器和送料器的作用下均匀流入模具的加料段中，不能断流。

4、 柱塞压缩预热
推压塞端不能有刃和毛刺，并与模具端部平行，防止偏斜在压力下擦伤模具。立式柱塞推压机的成型动作为：柱塞、芯棒同时向下运动—抽芯—柱塞上升。

5、 烧结
烧结时物料为油腻状弹性体，此时温度太高就会使物料黏附，出现粘附后，制品表面形成沟痕，管子倾斜变弯，造成推压困难，其温度应根据配方而定。

6、 定型
烧结后的物料进入定型段后温度要逐渐下降，不能剧变，其温度不能低于130℃，太低就会使物料收缩到芯棒上以至不能推进，定型温度太高会使物料粘附到模具上，也会造成推进的困难。

7、 冷却
从定型段端部推出的管子，温度较高，很容易造成变形，为此定型段端部接冷却水套进行冷却。

8、 切割
用圆锯跟踪切割，以保证端部平整。

工艺条件
    采用柱塞式塑料推压机生产管材，主要解决成型温度下物料粘附在模具上造成推压的困难，另外要解决无聊在高温下氧化降解，造成制品表面粗糙出现不规则流纹并发黄，不能稳定生产。
    推压成型相对分子量在250-300万以上的超高分子量聚乙烯树脂时，为了使超高分子量聚乙烯熔体具有适当的流动性，既要降低大分子之间的亲和力，减少内摩擦，又要在熔体表面和机筒、模具表面之间形成隔离层，减少阻力和防止粘附，必须使用具有内、外润滑功能的加工流动改性剂。通过实验，最终确定使用不同作用原理的两种助剂复配而成的FH-2型加工流动改性剂，这种改性剂无腐蚀性，高温下部分解、不变色，对超高分子量聚乙烯材料的性能影响小。
    由于超高分子量聚乙烯有着极其特殊的熔体特性，所以制品对柱塞推压成型的工艺条件要求十分严格和苛刻，通过大量的实验证明，只有确定出与超高分子量聚乙烯树脂相对分子质量相适应的的工艺条件，产品的物理力学性能才能达到预期的数值并满足用户要求。
    工艺条件的控制主要是烧结时间、烧结温度和推压力，这些参数控制得适当与否，直接关系到制品内在质量的好坏与挤出量的大小，而制品的外观质量出了加入助剂有关外，还与超高分子量聚乙烯树脂颗粒大小及定型冷却温度有关。