旋轉成型工藝是塑料成型加工的重要分支。經過半個多世紀的發展，其設備和技術日趨完善，已在歐洲發達國家廣泛應用，從小型兒童玩具到汽車塑料零件再到巨大的工程塑料產品。特別是，由于傳統工藝的限制，大型和異形中空產品只能通過旋轉模塑工藝完成。近年來，滾塑工業已成為高分子材料加工的研究熱點。在這個過程中可以使用哪些具體材料？
市場上常見的滾塑材料包括：
聚乙烯（PE）
聚丙烯（PP）
尼龍（PA）
聚氯乙烯（PVC）
聚碳酸酯（PC）
其他問題已經來臨。并非所有上述塑料都可用于滾塑。旋轉成型需要特殊設計的材料。最基本的要求包括：
易于研磨（或易于保持液體）。使用高性能室溫研磨機和低溫研磨機，我們能夠處理普通的滾塑材料，如聚乙烯和聚丙烯，成本不斷降低。
適當的移動性。以最常用的聚乙烯原料為例，熔體指數（MI或MFI）的范圍通常為2-10（g / 10分鐘），優化的熔體范圍為3-6（g / 10） ）。分鐘）。如果熔體指數太低，則難以形成產品;如果熔體指數太高，則產品的物理性能會降低。
聚乙烯廣泛用于滾塑工藝，原因如下：
首先，聚乙烯具有寬的加工窗口，適用于長期高溫環境，這也降低了對滾塑機械的要求;
其次，在室溫下，聚乙烯不與水，大多數油，酸和堿性物質發生反應，具有廣泛的應用前景;
三，聚乙烯原材料成本低，易于推廣。
最初，ICI在實驗室中發現了聚乙烯的結構，這就是我們現在所說的低密度聚乙烯（LDPE）。該聚乙烯完全由乙烯單體聚合而成。為了實現反應條件，需要高溫高壓環境。因此，LDPE也稱為高壓聚乙烯。
這時，Ziegler和Nata出現在兩頭牛身上，并推出了Ziegler Natta催化劑，簡稱ZN催化劑（鈦，鈦）。使用這種催化劑，人們可以在更寬松的環境中生產聚乙烯，從而降低對高溫和高壓的苛刻要求。因此，目前HDPE（高密度聚乙烯）也被稱為“低壓聚乙烯”（生產中僅需要低壓）。在催化劑的作用下，生產的聚乙烯具有高線性結構，因此我們可以將LLDPE和HDPE統稱為線性聚乙烯，但它已逐漸用于LLDPE中。
由于聚乙烯的分子取向太強，因此垂直方向的性能相對較弱。為了改善這種情況，已將共聚單體引入聚乙烯的生產中以改善聚乙烯的支化度。常用的共聚單體包括丁烯（C4），己烯（C6）和辛烯（C8）。 。隨著碳數的增加，聚乙烯分子中支鏈的長度增加，并且在宏觀性能下的許多性能將得到顯著改善，例如沖擊強度，韌性和ESCR（抗環境應力性能，其指的是塑料制品在長期外力中的作用）。在這種情況下，會發生損壞）等。另外，隨著共聚單體的比例增加，聚乙烯整體的密度降低。
另一方面，聚乙烯分子量的分布也影響其性能。聚乙烯是各種長度和長度的分子鏈的混合物。通常，分子鏈長度越短，流動越大運動性越好，熔體指數越高;否則，熔體指數降低。其次，分子量分布越寬，原料越容易加工（因為低分子量部分可以起到增塑劑的作用），但產品的性能相對較弱。
分子量的分布主要由聚乙烯的聚合單元和所用催化劑的類型決定。
另一個重要因素是聚乙烯的結晶度。結晶是折疊聚乙烯分子鏈以形成層狀晶體然后結晶的過程。形狀為球形，因此也稱為球晶。在一定的壓力下，球晶是有彈性的。力減小后，它們可以恢復到原來的形狀。然而，當達到強度時，球晶將分解成原纖維。這個過程是不可逆轉的，這個強度就是屈服強度。聚乙烯的結晶度差異表現為密度差異：結晶度越高，聚乙烯的密度越高。同時，熔點和拉伸強度等物理性能也會提高;同樣，某些屬性也會相應減少，例如ESCR。
在上述因素的綜合影響下，線性聚乙烯具有兩個關鍵指標 - 熔體指數和密度。
熔化指可用于評估原料的流動性質。通常，F-12通常由美國材料與試驗協會（ASTM）D-1238標準或國際標準化組織（ISO）1133標準使用。兩種標準規定的測試條件存在細微差別，但一般來說，它們可以很容易地進行比較。試驗條件為：190g（g / 10min）原料的重量，在190℃的溫度和2.16kg的壓力下從細管中擠出10分鐘。
密度是通用的，并且以ASTM D1505或ISO1183以克/立方厘米（g / cm 3）測量。同時，這些因素也決定了聚乙烯的其他物理性質，例如熔點，拉伸強度，拉伸伸長率，彈性模量等。
茂金屬聚乙烯
在20世紀70年代，著名的德國化學家Walter Kaminsky開發了茂金屬催化劑（MAO）。茂金屬實際上是一系列具有相似結構的催化劑的統稱。不同的石化公司根據自己的設備開發出獨特的茂金屬催化劑。
與普通ZN催化劑生產的聚乙烯原料相比，茂金屬聚乙烯具有以下特征：
1，共聚單體：一般使用C6或C8作為共聚單體，且分子中的共聚單體分布非常均勻，類似于定制產品！
2.分子量分布：較窄，即分子鏈的長度非常均勻，因此所生產的塑料制品（如上表所示）的均勻性，光澤度和物理性能明顯提高，因此產品可以改進。強度，或使產品更薄，更節省材料，更環保。
3.結晶度：茂金屬聚乙烯的球晶的尺寸和分布更均勻，這使得茂金屬聚乙烯能夠表現出更好的光學性質（例如光澤，透明度等）。
目前，茂金屬聚乙烯已廣泛應用于包裝和薄膜領域。僅在中國，年消費量已達到100萬噸。
在滾塑應用中，北美市場上的茂金屬滾塑材料目前占比相對較低，但它們正在快速增長;在歐洲，茂金屬滾塑材料已成為主流。在中國，茂金屬聚乙烯在滾塑中的應用才剛剛開始。但隨著滾塑行業的快速輪換隨著快速發展，我們有理由相信茂金屬聚乙烯將成為高端應用的主流原料選擇。
目前，PE占據了滾塑材料市場約90％的市場份額。
PE-LLD主要用于國內市場的滾塑
聚丙烯（PP）原料
在全球合成樹脂消費結構中，聚丙烯是繼聚乙烯之后最常見的原料。與聚乙烯相比，聚丙烯具有以下特點：
低密度：PP的密度大致在0.85和0.93之間，而普通
聚乙烯在0.91和0.98之間。其中一個原因是PP的結晶度低于PE的結晶度;
良好的機械性能：PP的拉伸強度和彎曲模量通常高于PE。目前，改性PP甚至可以與PS（聚苯乙烯）的機械性能相媲美，并廣泛應用于電子電器和汽車領域;
良好的光學性能：PP比PE更透明;
耐高溫：PP的熔點約為160-170度，遠高于PE的100-130度。因此它可以用于更高溫度的環境;
耐低溫性：低于零，PP具有低沖擊強度，不適合在低溫冷凍環境中使用;
良好的耐受性：PP比PE更耐水，耐化學，耐酸堿，更適合化學容器的生產;
老化性能差：PP在陽光（紫外線，熱）條件下容易氧化降解。因此，它不適合長時間在戶外使用的產品。
PP的生產也需要催化劑的參與，而且最多該生產線的催化劑仍然是上述的ZN催化劑。然而，使用茂金屬催化劑生產的PP產品也出現在市場上。
與PE一樣，基于丙烯單體聚合得到的PP稱為均聚丙烯;通過與其它單體（通常為乙烯）聚合得到的聚丙烯稱為共聚聚丙烯，共聚合分為嵌段共聚合。和無規共聚。
根據丙烯中甲基排列的情況，PP可分為三種類型：全同立構，間同立構和無規立構。無規聚丙烯不結晶，因此其透明度在PP中最高。
在滾塑中，PP的應用尚未完全擴展，主要原因如下：
低溫脆化溫度很低，限制了許多應用;
PP研磨困難，需要在低溫環境下進行，不利于PP滾塑材料的開發;
為了提高PP對高溫和紫外線的抵抗力，有必要在PP中加入一些特殊添加劑以改善其性能;
合適的PP加工溫度范圍非常窄，對過程控制提出了很高的要求。
盡管存在這些不利條件，但考慮到PP在彈性模量，耐化學性和透明性方面的優勢，許多供應商也在努力開發相應的PP滾塑材料，這些材料已經商業化，例如Total的TPS。 -D-0023（高透明型）和TPS-D-0026（沖擊強度改善型）。
聚碳酸酯（PC）
PC是非結晶聚合物，具有非常高的彈性模量和熱變性溫度高于135度，適用于高溫環境。由于沒有結晶，PC的透明度非常高，幾乎接近玻璃的水平。
然而，PC是親水性的，并且需要在滾塑過程之前進行干燥。通常，需要在150度環境中干燥約4小時。
在某些環境中，如陽光，高溫等，PC長時間后會變黃，其耐化學腐蝕性弱，價格昂貴，因此其應用范圍相對較小。
通常，PC的旋轉模塑溫度在360到370度之間。因此，需要更高性能的滾塑機來加工PC材料。
尼龍（尼龍，PA-聚酰胺）
尼龍是一類聚合物的通稱。由于尼龍具有優異的阻隔性能，因此也廣泛用于包裝和滾塑。尼龍的熔點范圍約為170-270度，有些尼龍是液體，部分是粉末狀。
尼龍也是親水的，需要在滾塑之前進行干燥。
與聚乙烯相比，尼龍具有優異的機械性能，更高的彈性模量，更大的硬度，更好的耐化學性和阻隔性。
在尼龍滾塑工藝中，注入氣體以確保更好的光學效果。尼龍的旋轉模塑溫度在280和380度之間。
PLA（聚乳酸）
PLA通過聚合由葡萄糖發酵制成的乳酸制成，并且可以從作物中提取葡萄糖。因此PLA是純綠色聚合物。
PLA的彈性模量非常高，達到3500MPa，具有很好的透明度！
PLA是一種綠色聚合物，可在微生物侵襲下或在外部自然環境中降解而不會產生污染物。因此，純PLA制成的產品不應長時間在戶外使用。
其他材料
其他常見的滾塑材料包括PVC（聚氯乙烯），EVA等。它在中國不是主流，因此不再具體。
總結一下
最后，我們簡單地比較了各種材料在旋轉成型中的優缺點。
滾塑行業的快速發展不僅要求產品設計具有創造性，功能性和系統性，而且加工設備具有較大的自動化，精度和節能性，還將推動滾塑材料的多樣化和功能化發展。目前，國內熱塑性樹脂材料，如耐高溫高強度聚乙烯，鋼襯聚乙烯和輕質泡沫聚乙烯，發展迅速，大大擴展了高端的滾塑產品。該領域的發展和應用。
