旋转成型工艺是塑料成型加工的重要分支。经过半个多世纪的发展，其设备和技术日趋完善，已在欧洲发达国家广泛应用，从小型儿童玩具到汽车塑料零件再到巨大的工程塑料产品。特别是，由于传统工艺的限制，大型和异形中空产品只能通过旋转模塑工艺完成。近年来，滚塑工业已成为高分子材料加工的研究热点。在这个过程中可以使用哪些具体材料？
市场上常见的滚塑材料包括：
聚乙烯（PE）
聚丙烯（PP）
尼龙（PA）
聚氯乙烯（PVC）
聚碳酸酯（PC）
其他问题已经来临。并非所有上述塑料都可用于滚塑。旋转成型需要特殊设计的材料。最基本的要求包括：
易于研磨（或易于保持液体）。使用高性能室温研磨机和低温研磨机，我们能够处理普通的滚塑材料，如聚乙烯和聚丙烯，成本不断降低。
适当的移动性。以最常用的聚乙烯原料为例，熔体指数（MI或MFI）的范围通常为2-10（g / 10分钟），优化的熔体范围为3-6（g / 10） ）。分钟）。如果熔体指数太低，则难以形成产品;如果熔体指数太高，则产品的物理性能会降低。
聚乙烯广泛用于滚塑工艺，原因如下：
首先，聚乙烯具有宽的加工窗口，适用于长期高温环境，这也降低了对滚塑机械的要求;
其次，在室温下，聚乙烯不与水，大多数油，酸和碱性物质发生反应，具有广泛的应用前景;
三，聚乙烯原材料成本低，易于推广。
最初，ICI在实验室中发现了聚乙烯的结构，这就是我们现在所说的低密度聚乙烯（LDPE）。该聚乙烯完全由乙烯单体聚合而成。为了实现反应条件，需要高温高压环境。因此，LDPE也称为高压聚乙烯。
这时，Ziegler和Nata出现在两头牛身上，并推出了Ziegler Natta催化剂，简称ZN催化剂（钛，钛）。使用这种催化剂，人们可以在更宽松的环境中生产聚乙烯，从而降低对高温和高压的苛刻要求。因此，目前HDPE（高密度聚乙烯）也被称为“低压聚乙烯”（生产中仅需要低压）。在催化剂的作用下，生产的聚乙烯具有高线性结构，因此我们可以将LLDPE和HDPE统称为线性聚乙烯，但它已逐渐用于LLDPE中。
由于聚乙烯的分子取向太强，因此垂直方向的性能相对较弱。为了改善这种情况，已将共聚单体引入聚乙烯的生产中以改善聚乙烯的支化度。常用的共聚单体包括丁烯（C4），己烯（C6）和辛烯（C8）。 。随着碳数的增加，聚乙烯分子中支链的长度增加，并且在宏观性能下的许多性能将得到显着改善，例如冲击强度，韧性和ESCR（抗环境应力性能，其指的是塑料制品在长期外力中的作用）。在这种情况下，会发生损坏）等。另外，随着共聚单体的比例增加，聚乙烯整体的密度降低。
另一方面，聚乙烯分子量的分布也影响其性能。聚乙烯是各种长度和长度的分子链的混合物。通常，分子链长度越短，流动越大运动性越好，熔体指数越高;否则，熔体指数降低。其次，分子量分布越宽，原料越容易加工（因为低分子量部分可以起到增塑剂的作用），但产品的性能相对较弱。
分子量的分布主要由聚乙烯的聚合单元和所用催化剂的类型决定。
另一个重要因素是聚乙烯的结晶度。结晶是折叠聚乙烯分子链以形成层状晶体然后结晶的过程。形状为球形，因此也称为球晶。在一定的压力下，球晶是有弹性的。力减小后，它们可以恢复到原来的形状。然而，当达到强度时，球晶将分解成原纤维。这个过程是不可逆转的，这个强度就是屈服强度。聚乙烯的结晶度差异表现为密度差异：结晶度越高，聚乙烯的密度越高。同时，熔点和拉伸强度等物理性能也会提高;同样，某些属性也会相应减少，例如ESCR。
在上述因素的综合影响下，线性聚乙烯具有两个关键指标 - 熔体指数和密度。
熔化指可用于评估原料的流动性质。通常，F-12通常由美国材料与试验协会（ASTM）D-1238标准或国际标准化组织（ISO）1133标准使用。两种标准规定的测试条件存在细微差别，但一般来说，它们可以很容易地进行比较。试验条件为：190g（g / 10min）原料的重量，在190℃的温度和2.16kg的压力下从细管中挤出10分钟。
密度是通用的，并且以ASTM D1505或ISO1183以克/立方厘米（g / cm 3）测量。同时，这些因素也决定了聚乙烯的其他物理性质，例如熔点，拉伸强度，拉伸伸长率，弹性模量等。
茂金属聚乙烯
在20世纪70年代，着名的德国化学家Walter Kaminsky开发了茂金属催化剂（MAO）。茂金属实际上是一系列具有相似结构的催化剂的统称。不同的石化公司根据自己的设备开发出独特的茂金属催化剂。
与普通ZN催化剂生产的聚乙烯原料相比，茂金属聚乙烯具有以下特征：
1，共聚单体：一般使用C6或C8作为共聚单体，且分子中的共聚单体分布非常均匀，类似于定制产品！
2.分子量分布：较窄，即分子链的长度非常均匀，因此所生产的塑料制品（如上表所示）的均匀性，光泽度和物理性能明显提高，因此产品可以改进。强度，或使产品更薄，更节省材料，更环保。
3.结晶度：茂金属聚乙烯的球晶的尺寸和分布更均匀，这使得茂金属聚乙烯能够表现出更好的光学性质（例如光泽，透明度等）。
目前，茂金属聚乙烯已广泛应用于包装和薄膜领域。仅在中国，年消费量已达到100万吨。
在滚塑应用中，北美市场上的茂金属滚塑材料目前占比相对较低，但它们正在快速增长;在欧洲，茂金属滚塑材料已成为主流。在中国，茂金属聚乙烯在滚塑中的应用才刚刚开始。但随着滚塑行业的快速轮换随着快速发展，我们有理由相信茂金属聚乙烯将成为高端应用的主流原料选择。
目前，PE占据了滚塑材料市场约90％的市场份额。
PE-LLD主要用于国内市场的滚塑
聚丙烯（PP）原料
在全球合成树脂消费结构中，聚丙烯是继聚乙烯之后最常见的原料。与聚乙烯相比，聚丙烯具有以下特点：
低密度：PP的密度大致在0.85和0.93之间，而普通
聚乙烯在0.91和0.98之间。其中一个原因是PP的结晶度低于PE的结晶度;
良好的机械性能：PP的拉伸强度和弯曲模量通常高于PE。目前，改性PP甚至可以与PS（聚苯乙烯）的机械性能相媲美，并广泛应用于电子电器和汽车领域;
良好的光学性能：PP比PE更透明;
耐高温：PP的熔点约为160-170度，远高于PE的100-130度。因此它可以用于更高温度的环境;
耐低温性：低于零，PP具有低冲击强度，不适合在低温冷冻环境中使用;
良好的耐受性：PP比PE更耐水，耐化学，耐酸碱，更适合化学容器的生产;
老化性能差：PP在阳光（紫外线，热）条件下容易氧化降解。因此，它不适合长时间在户外使用的产品。
PP的生产也需要催化剂的参与，而且最多该生产线的催化剂仍然是上述的ZN催化剂。然而，使用茂金属催化剂生产的PP产品也出现在市场上。
与PE一样，基于丙烯单体聚合得到的PP称为均聚丙烯;通过与其它单体（通常为乙烯）聚合得到的聚丙烯称为共聚聚丙烯，共聚合分为嵌段共聚合。和无规共聚。
根据丙烯中甲基排列的情况，PP可分为三种类型：全同立构，间同立构和无规立构。无规聚丙烯不结晶，因此其透明度在PP中最高。
在滚塑中，PP的应用尚未完全扩展，主要原因如下：
低温脆化温度很低，限制了许多应用;
PP研磨困难，需要在低温环境下进行，不利于PP滚塑材料的开发;
为了提高PP对高温和紫外线的抵抗力，有必要在PP中加入一些特殊添加剂以改善其性能;
合适的PP加工温度范围非常窄，对过程控制提出了很高的要求。
尽管存在这些不利条件，但考虑到PP在弹性模量，耐化学性和透明性方面的优势，许多供应商也在努力开发相应的PP滚塑材料，这些材料已经商业化，例如Total的TPS。 -D-0023（高透明型）和TPS-D-0026（冲击强度改善型）。
聚碳酸酯（PC）
PC是非结晶聚合物，具有非常高的弹性模量和热变性温度高于135度，适用于高温环境。由于没有结晶，PC的透明度非常高，几乎接近玻璃的水平。
然而，PC是亲水性的，并且需要在滚塑过程之前进行干燥。通常，需要在150度环境中干燥约4小时。
在某些环境中，如阳光，高温等，PC长时间后会变黄，其耐化学腐蚀性弱，价格昂贵，因此其应用范围相对较小。
通常，PC的旋转模塑温度在360到370度之间。因此，需要更高性能的滚塑机来加工PC材料。
尼龙（尼龙，PA-聚酰胺）
尼龙是一类聚合物的通称。由于尼龙具有优异的阻隔性能，因此也广泛用于包装和滚塑。尼龙的熔点范围约为170-270度，有些尼龙是液体，部分是粉末状。
尼龙也是亲水的，需要在滚塑之前进行干燥。
与聚乙烯相比，尼龙具有优异的机械性能，更高的弹性模量，更大的硬度，更好的耐化学性和阻隔性。
在尼龙滚塑工艺中，注入气体以确保更好的光学效果。尼龙的旋转模塑温度在280和380度之间。
PLA（聚乳酸）
PLA通过聚合由葡萄糖发酵制成的乳酸制成，并且可以从作物中提取葡萄糖。因此PLA是纯绿色聚合物。
PLA的弹性模量非常高，达到3500MPa，具有很好的透明度！
PLA是一种绿色聚合物，可在微生物侵袭下或在外部自然环境中降解而不会产生污染物。因此，纯PLA制成的产品不应长时间在户外使用。
其他材料
其他常见的滚塑材料包括PVC（聚氯乙烯），EVA等。它在中国不是主流，因此不再具体。
总结一下
最后，我们简单地比较了各种材料在旋转成型中的优缺点。
滚塑行业的快速发展不仅要求产品设计具有创造性，功能性和系统性，而且加工设备具有较大的自动化，精度和节能性，还将推动滚塑材料的多样化和功能化发展。目前，国内热塑性树脂材料，如耐高温高强度聚乙烯，钢衬聚乙烯和轻质泡沫聚乙烯，发展迅速，大大扩展了高端的滚塑产品。该领域的发展和应用。
