1.配方[40]
单位: 质量份
原材料 配方1 配方2 原材料 配方1 配方2
HDPE(5070) 100 100 抗氧剂168 0.1 0.1
聚烯烃弹性体(POE) 10 10 硬脂酸钙 0.2 0.2
纳米瓷粉 — 10 加工助剂 1~2 1~2
纳米 CaCO3 10 — 其他助剂 适量 适量
抗氧剂1010 0.2 0.2
2.制备方法
(1) 工艺过程 按配方称取 PE-HD, POE及其他助剂, 高速混合后经双螺杆挤出机挤
出造粒, 然后注塑成如图2-9所示的试样, 按 GB/T1039—1992的规定从20mm 厚的 PE垫
板实物中制取标准试样 (用数控机床把20mm 厚的 PE 垫板铣成4mm 厚 PE 薄片, 在薄片
上用拉伸试样的冲刀取样)。
34.5
3
190 20f0.3
3
218
1.5
0
R13
图2-9 垫板试样的尺寸
(2) 选择工艺条件 采用不同螺杆组合方式 (见表 2-55) 的同向啮合双螺杆挤出机挤
出造粒, 经注塑、 制样后得到的试样力学性能见表2-56。
072 o %C6+
表2-55 双螺杆挤出机螺杆组合方式
组合方式 加料段 塑化段 剪切段 均化段
1# (加强) 56×56,垫圈10,
96×96D×2,垫圈10,
96×96,72×72,72×36,
56×56×3,56×28
30°×7×84,45°×5×56,
45°×5×56L,56×56,
45°×5×60,45°×5×56,
90°×5×56,45°×5×56,
72×36L,96×96×2,
72×72,56×56×2
30°×7×84,45°×5×56,
72×36,56×56,
45°×5×56,
30°×7×72L,
56×56×2
72×36L,96×96×2和
72×72×3,72×36,
56×56×3,蘑菇头
2# (普通) 56×56,垫圈10,
96×96D×2,垫圈10,
96×96,72×72×4,
56×56,52×52
45°×5×60,72×72×3,
56×56,52×26,
45°×5×60,96×96×2,
72×72×2,52×52×2,
45°×5×56,72×72×2,
56×56,52×52,
45°×5×60
72×36L,96×96×2和
72×72×3,72×36,
56×56×3,蘑菇头
3# (增加
排气,压实
物料)
56×56,垫圈10,
96×96D×2,垫圈10,
96×96,72×72×4,
56×56,52×52
45°×5×60,72×72×3,
56×56,52×26,
45°×5×60,96×96×2,
72×72×2,52×52×2
45°×5×56,72×72×2,
56×56,52×52,
45°×5×60
72×36L,96×96×2和
72×72×2,
56×56×5,蘑菇头
表2-56 不同螺杆组合方式对 PE垫板试样力学性能的影响
项 目
组合方式
1# 2# 3#
拉伸强度/MPa
18.663 16.340 16.035
18.520 15.400 15.669
18.410 16.590 15.717
19.210 15.950 15.891
断裂伸长率/%
91.50 150.79 683.20
91.56 160.60 401.00
98.94 140.86 614.25
85.62 128.67 382.05
邵尔硬度 63~66 63~66 63~66
(3) 注塑工艺的优化
① 料筒温度 随着料筒温度升高, 垫板的拉伸强度降低, 断裂伸长率升高, 收缩率变
大, 考虑到垫板较厚, 后收缩情况明显, 故注塑垫板的温度不宜过高, PE-HD 具有很宽的
加工温度 (108~220℃), 故 选 用 的 温 度 为 一 段 200℃ , 二 段 195℃ , 三 段 180℃ , 四 段
180℃ , 五段160℃ 。
② 注塑压力与保压压力 随着注塑压力与保压压力的升高, 收缩率逐渐降低, 制品的
密实度增高。 但压力过大也会导致制品内应力增加, 以致后期垫板翘曲变形严重无法二次机
加工, 另外, 垫板的生产效率也会降低。 因此注塑压力设为90MPa。
③ 模具温度与成型周期 模具温度高, 熔体冷却速率慢, 制品结晶度高, 密度增大,
硬度、 刚性均有所提高, 但对制品收缩率不利; 而模具温度低, 熔体的冷却速率快, 制品的
结晶度低, 呈现柔韧性, 但由此产生的内应力会使收缩率的各向异性明显增加, 制品会出现
翘曲、 扭曲等, 对于 PE垫板的模具温度应保持在60~70℃ 。 考虑到浇口厚度是垫板的五分
之一, 不容易迅速结晶, 所以注塑成型周期要严格控制在160s左右, 以弥补因熔体收缩产
生的缺料及局部密实度差等缺陷。
3.性能
见表2-57。
073.
 
表2-57 2种 PE垫板配方的力学性能对比
项目 配方1 配方2
拉伸强度/MPa
22.4 21.5
22.1 22.1
22.4 22.3
23.0 22.6
22.0 20.3
断裂伸长率/%
77.7 18.5
25.4 652.2
49.3 23.7
28.4 23.5
69.9 196.5
邵尔硬度 68~70 68~70