超高分子量聚乙烯模压成型工艺特性及影响因素

    超高分子量聚乙烯这种热固性塑料模压成型时，超高分子量聚乙烯从粉末或粒料经过熔融，并同时经过交联反应而成致密的固体制品，物料在模内进行复杂的物理和化学变化的同时，模具内的压力、塑料的体积以及温度也随之变化，两种模具中这种压力体积温度的相互关系，在无凸肩模具的情况下，模腔的容积是随模压压力和所加塑料量而变化的，而在有凸肩的模具内，物料的体积温度压力关系则稍有不同，这是因为有凸肩的模具成型模腔的容积保持不变，多余的塑料能通过羊模上的气隙和分型面而溢流，所以模压过程中塑料的体积和尺寸不变的是其特点，由于物料在高压下溢流，所以初期模腔压力上升到最大值后很快下降，因物料吸热但无法膨胀，导致压力又有所回升，在交联反应脱除低分子物过程中，也因阳模不能下移，物料体积不能减小，以致模内压力逐渐下降，
    对实际模压过程，模型中物料所显示的行为是上述两种情况的复合，体积温度和压力的变化时互相影响的且同时进行的，例如在物料的吸热膨胀和因化学反应而收缩的情况，就可能同时进行，仅定性的表明了模压过程的物料压力，温度体积间变化的一般规律。
    温度  是指模压时所规定的模具温度，它是使热固性塑料流动，冲模，并最后固化成型的主要原因。它决定了成型过程中超高分子量聚乙烯聚合物交联反应的速度，从而影响塑料制品的最终性能。物料温度上升的过程意味着物料固体逐渐融化，粘度由大到小，交联反应开始，聚合物熔体粘度则经历由减小到增大的变化，并随温度的升高交联反应速度增大，因而其流动性-温度曲线也具有峰值，流动减少情况反映了聚合物交联反应进行的速度，峰值过后曲线斜率最大的区域，交联速度最大，此后流动性逐渐降低，温度升高能加速热固性塑料在模腔中的固话速度，固体时间缩短。但过高的温度会因固化速度太快而使塑料流动性迅速降低，并引起冲模不满，这种弊病最为明显，同时高温下外层固话要比内层快的多，以致内层发挥发物难以排出，这不仅会降低制品的机械性能，而且在模具开启时，会使制品发生开裂、变形等，因此在模压厚度较大的制品时，要适当降低温度，延长模压时间，对经过预热的塑料进行模压时，由于外层温度较均匀，流动性好，故模压温度可高些。
模压压力
    它能使塑料在塑模中加速流动增加塑料的密度，克服树脂在缩聚反应中放出的低分子物及塑料中其他挥发份所产生的压力，避免出现肿胀，脱层等缺陷，使模具紧密闭合，从而使制品具有固定的尺寸，形状和最小毛边，防止制品在冷却时发生变形，模压压力的大小不仅取决于塑料的种类，而且与模温，制品的形状以及物料是否预热等因素有关，对一种物料来说，流动性越小，固化速度越快以及物料的压缩率越大时，所需模压压力应越大，模温高。制品形状复杂深度大壁厚和面积大时，所需成型压力也越大。

模压时间
    指超高分子量聚乙烯的类型、制品形状、厚度、模具结构、模压条件。以及操作步骤等有关升高温度能缩短塑料固化时间，模压周期缩短，通常模压时间随制品厚度增加而增加，模压时间太短，树脂固化不完全，制品物理机械性能差，外观无光泽，制品脱模后易出现翘曲，变形等现象，但过长时间会使塑料交联过度，增加制品收缩率，引起树脂与填料间产生内应力，制品表面发暗和起泡，超高分子量聚乙烯制品性能降低，严重时会使制品破裂，而且会浪费和降低生产率。现在国内超高分子量聚乙烯制品的生产工艺中，模压成型生产大部分应用于超高分子量聚乙烯板材、片材。模压成型已经不能满足主流产品超高分子量聚乙烯管的成型需要了，从而采用挤出成型，在油田应用的超高分子量聚乙烯抽油衬管的生产则采用更高级的挤出内真空的牵引成型方式。