模压成型是一种类似于加工聚四氟乙烯时的方法,将粉末的超高分子量聚乙烯制成棒、板、轴套等半成品或成品。模压成型的缺点是生产效率低、劳动强度大、产品质量不稳定等。但对于超高分子量聚乙烯的成型加工来说,由于其相对分子质量太高,流动性极差,在其他成型还不太成熟的情况下,世界各国主要采用模压成型加工超高分子量聚乙烯制品。
由于超高分子量聚乙烯的相对分子质量很高,在成型过程中分子之间互相缠绕和相互在分子空间渗入比其他工程塑料严重,因此热胀冷缩系数较大,又加之压制烧结法神生产是手工操作随机性强,以及成品的尺寸与烧结温度、烧结时间、添加剂的品种、比例、偶联剂的品种、加压大小、开模温度等等有关,因此很难直接压制成成品。
只有在制品尺寸要求不严格的情况下可以直接压制成成品。杜宇尺寸要求较高的制品采取一定措施也可以直接加工成成品。模压成型法加工超高分子量聚乙烯制品时,可根据具体工艺的差别分为5种方法。压制-烧结-压制法也叫自由烧结法,他是把超高分子量聚乙烯粉料放入模具中先高压压制成毛坯,然后把毛坯放入加热炉中加热,加热一定时间后取出制品再放入另一模具中加压冷却,然后取出制品,这样就完成了一个制品加工过程。
模压成型法是塑料加工成型中很古老的方法,早在100多年前就已采用。可用于多种塑料的成型加工。由于超高分子量聚乙烯的熔体粘度特别高以及对他的熔体流动改性研究较少,因此以前只能采用模压法成型生产。其特点是成本低、设备简单、投资少、不受超高分子量聚乙烯相对分子质量高低影响,即使是世界上相对分子质量最高的超高分子量聚乙烯也能加工。
自由烧结法要有毛坯成型模具和压制成型模具。分子量聚乙烯粉料压制成毛坯主要是通过高压依靠颗粒之间的嵌合作用而实现,因此成型压力较高,毛坯成型要一般14-56MPa,最好为42MPa,尺寸要考虑1-3%的热胀冷缩率。压制成型模具的设计时壁厚相对要薄些,因为压制时的压力相对小。考虑到毛坯离模机加热后要膨胀,所以压制成型模具的尺寸在长和宽上要比毛坯成型模具大12%,但在高度方向要小些。
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