美国犹他州奥勒姆市的Mity Fence Systemas的工程主管R.Dru Laws最近开发出一种新技术,适合用滚塑成型工艺制造由泡沫或固体层组成的聚乙烯制件,据称该方法简单易行、可实现全自动化操作,而且节约成本,并可成型更薄的泡沫层结构滚塑制件,不残留一个瑕疵在部件上。Lawys 称,在滚塑成型中,没有其他发泡方法与之相媲美!
Lawys给自己开发的新技术起名叫“熔膜技术(fusible membrane teclhnology)”,该方法是把用装好粉料发泡剂的聚四氟乙烯(PTFF)容器作为料斗紧固好,使其口对着辊塑模外面的排气口,当模温达到一定值时,贴在发泡剂料斗口并同时附着在排气口上面的一小块乙烯/醋酸乙烯共聚物(EVA)薄膜,在热和压力的作用下,就会自动收缩至撕裂,从料斗口脱落,这样发泡剂就会自动释放。
当Lawys在英国女王大学(Queens University)做为理科硕士时,他主攻中心之一就是模具开发与设计(rotomolding R&D),那时候Lawys一直在岩发一种可避免现有技术缺陷的发泡方法,流行的一种方法是利用“落箱(drop box)”或者用隔热漏斗附在模具外面。据Lawys介绍,“落箱”花费在6000美元以上,并且需要压缩空气作为动力促使其汽缸开启或关闭,这种“落箱”通常从模具开始运转时用手按时开动,因此物料各部分稠度无法保证,同时,因为“落箱”有一大的开口,能在制作上面形成瑕疵。
另外一种更加自动化的方法就是在发现小球(一般而言混有发泡剂)任何一个循环流动形成的周围开始,需要组成该发泡小球的发泡树脂的熔化比粉体树脂(用来成型制件的外表层)的熔化更慢,或者用装在密封塑料袋里的发泡剂在加工过程中熔化,这两种方法无疑都增加了原料成本,并且小球能在制作表面形成瑕疵,通常塑料袋是由不相容材料组成的,混入制件里面会折中其物理性能。Lawys也认为这两种发泡方法,均不易形成更薄层泡膜结构。
为什么选择“可熔膜”方法呢?
Lawys的回答是二中择一选择一个更小、更简单的是落箱,他用一个更小的PTFE容器装发泡剂,在备好的PTFE标准模排气口上面,贴上密封塑料膜当做“窗口(window),遮住排气口洞,当模内温度达到一定值时,薄膜“窗口”就会自动变柔软并且开始收缩,然后在容器开口的边缘撕裂剥落,因此,发泡剂就可以释放。
Lawys发现,在聚乙烯制作成型中,EVA薄膜很适合用做“可熔膜”,他在HDPE成型实验后得出结论:任何一种PE应该都可以用这种方法,熔化以后不形成粘膜,因为它的行为是由温度决定的,该膜的作用是实现自动化并且能保持稳定性,Lawys说,EVA膜的厚度等因素影响,是有值得研究的。
Lawys还发现单一加入粉体发泡剂,需要经过可熔不成膜树脂(the fusible membrame-no resin),可通过调整模具的旋转参数,使发泡剂达到适当的分布状态。
Lawys最后说:可熔膜能发泡成型任何尺寸的制件,无论厚的还是薄的;同时也能用在滚塑成型制