中空吹塑常用塑料的典型特点与应用

中空吹塑常用塑料的典型特点与应用

优势：刚度、强度、硬度、抗蠕变性、光泽度与阻湿气渗透性均较高，耐油、脂、酸与硷等性能好。具有较好的抗冲击韧性、电绝缘性、抗撕裂性、耐低温性等，但不如LDPE。

劣势：阻O2与CO2渗透性能专门差，会被强氧化剂破坏。一样HDPE的透亮性较差，且柔软性、热氧老化及光老化性能差，通用级的HDPE容器长期盛装洗涤剂、油类物品会产生应力开裂，因此应选用专门等级的HDPE。

加工：挤出吹塑用的HDPE一样为中宽到宽的分子量分布范畴，熔体流淌速率在1g/10min以下。低的熔体流淌速率使型坯具有较好的熔体强度，可改变型坯自重下垂；宽的分子量分布可降低模口压力，减少型坯熔体的断裂，改善加工性能，提高速度。

注射—吹塑用的HDPE应具有中宽到宽的分子量分布范畴，熔体流淌速率在1g/10min以上。若以注射—吹塑方法生产化妆品瓶、洗发液瓶时，可使用窄分子量分布范畴的HDPE；或加入少量润滑剂（0.1%～0.5%硬脂酸等），可改善瓶表面的粗糙度。

用途：广泛应用于生产各种容器，其容器可进行热灌装及蒸煮消毒；可作为各种酸、硷、盐溶液及有机溶剂等化学工业的包装；还可作为防潮包装。另外，HDPE还可制作其它工业制件，例如采纳云母填充的HDPE可吹塑汽车内的座椅、地板、空气净化器的外壳等。

优势：柔软，表面硬度低，刚性低，低温性能好；化学性能稳固，对水蒸气和水的阻隔性好。

劣势：热膨胀系数高，耐蠕变性差；对烃类、卤代烃类、油类和脂类物质较敏锐，盛装上述化学药品的容器，易产生吸取、溶胀作用。某些具有极性的有机化合物，如洗涤剂、植物油、苯甲醛、硝基苯等，易使包装容器产生环境应力开裂。对有机溶剂、氧、二氧化碳、挥发油、香精等气体的渗透性大，对空气阻隔性差。

加工：挤出吹塑用LDPE熔体流淌速率一样在2g/10min以下，大、中容量的容器，熔体流淌速率一样在0.1～0.5g/10min之间；注射吹塑用的LDPE熔体一样在2g/10min以上。

用途：要紧用来生产强度要求不是专门高的中空制品，如化妆品瓶、药品瓶、日用品、可折叠容器、纸塑或钢塑复合桶的内衬等。也能够通过在低密度聚乙烯中掺入HDPE来改善其表面硬度，以扩大其用途。

优势：较好的的低温韧性、耐低温冲击性、耐环境应力开裂性、耐穿刺性等。茂金属聚乙烯是一种新型的LLDPE，具有比LLDPE更好的力学性能、抗穿刺性、耐环境应力开裂性和柔软性。

劣势：光学性能较差；性能随着密度、分子量、分子量分布的不同变化较大。

加工：具有较好的成型加工性。挤出吹塑用LLDPE，分子量分布较宽，熔体流淌速率较低

（1g/10min以下）；注射吹塑用LLDPE，分子量分布较窄，熔体流淌速率较高（大于2g/10min），制品的光泽度也较高。

用途：可用于吹塑桶衬，还适用于吹塑较大的制件，如道路交通用的隔离棚。更多的用于与其它烯烃树脂进行共混制造吹塑容器，从而改善中空制品的性能。

优势：具有优良的耐环境应力开裂、高冲击强度和拉伸强度及好的刚性、化学稳固性、防湿性、耐磨性好，可长期在恶劣环境下使用。

劣势：流淌性差，加工较困难。加工：一样生产HMWHDPE吹塑制品的挤出机及储料缸机头的结构要有专门的要求。熔体粘度受温度的阻碍较小，由于分子量较高，型坯下垂较小，弹性专门大，型坯有专门高的“回缩”性，在合模前型坯会有较大的收缩。一样难以成型制品的棱角，在设计时应加以考虑。

用途：采纳挤出吹塑成型生产大型及几何形状复杂的中空制品。适用于容量为250L的货运包装容器、容量为400L的城巿自卸垃圾载运箱、汽车燃油箱及工具箱、除草剂或农药喷雾器的药剂罐、容量为1250L的集装箱及工业用储罐等。

优势：聚丙烯具有优良的耐热性，是唯独能在水中煮沸，并能经受135℃的消毒温度的品种。以PP为基材的多层容器可在温度高达90℃的条件下进行热灌装或消毒处理。具有优良的化学稳固性，除强氧化性酸（如发烟硫酸、硝酸）对它有腐蚀作用以外，室温下还没有一种溶剂能使聚丙烯溶解，只有低分子的脂肪烃、芳香烃对它有软化或溶胀作用。有优良的防止水蒸气透过性，经拉伸定向的聚丙烯容器，水蒸气透过率可进一步降低。其力学强度、刚性和耐应力开裂性都超过HDPE。具有优良的耐弯曲疲劳性。具有较好的隔音性能，适于吹制汽车内的通风管。耐蠕变性较好，长时刻负荷下的变形量较小。

劣势：耐低温性能不如聚乙烯，低温甚至室温下的抗冲击性能不佳，低温下易脆裂是其要紧缺点。在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化，在成型中应加入必要的助剂。

加工：具有良好的成型性，可采纳注射吹塑、注射拉伸吹塑、共挤出吹塑等方法制成中空容器。但挤出吹塑成型性较差，巿场需求量较小，应用范畴多在PE不能胜任的场合。

应用：广泛用于食品、药品、化妆品、化学试剂包装；更适宜要求热灌装、高接触透亮度时使用；PP（专门是高分子量PP）还可用来吹塑工业制件，如双层中空制品（汽车保险杠）、带铰链的工具箱、箱包、耐热容器（电热水器的内罐）等。

优势：GPPS为无色透亮。具有高光泽性和高透亮度，透光率可达到88%～92%；高度的刚性和表面硬度，良好的拉伸强度；吸湿性小，耐辐射性好；有良好的印刷性和着色性；电绝缘性优，耐高频性好；耐水、耐酸硷。

劣势：易积聚静电和吸尘；不耐冲击，软化点较低；耐日旋光性差，日光下易变色，超声波作用下易降解；易受酮类、烃类、高级脂肪类腐蚀软化，能溶于芳烃、四氯化碳、氯仿中，易被酸、醇、润滑脂、润滑油溶胀而产生开裂；不耐有机溶剂。

加工：易加工。吸水性低，加工前一样不需干燥，专门需要时才能燥。收缩率较低。

用途：可采纳挤出吹塑、注射吹塑及共挤出吹塑等吹塑工艺成型中空容器。应用最多的是用注射吹塑成型多种规格的药品包装瓶。通过加入弹性体能够得到具有较高韧性和冲击强度的HIPS。但HIPS透亮性丧失，变为不透亮白色，拉伸强度、硬度、耐热和光稳固性均有下降。可采纳注射吹塑成型中空容器。

优势：本身具有专门好的透亮性，若助剂选择得当，能够制得透亮性近乎玻璃器皿的PVC容器，其透光率在90%以上。采纳氯乙烯单体存量低的食品级聚氯乙烯树脂和无毒添加剂，可制得符合国家标准，可直截了当接触包装饮料、食品及药品的聚氯乙烯容器。具有良好的耐油性，采纳适当的配方，可用于制作包装油类专门是植物油的容器。硬PVC对水蒸气和氧气具有良好的阻隔性，其阻隔性是通用塑料中最佳的品种。PVC对O2和CO2的阻隔性与PET相当，而对水蒸气的阻透性略优于PET，因而对许多食品、药物的保持性能优于PET。对酸、硷、盐等众多物质具有专门好的耐腐蚀性。用于吹塑成型的PVC塑料，都为硬质或半硬质PVC。

劣势：通常难于成型，需要加入稳固剂来改善成型性。稳固剂或材料选择不当，有环境问题。

加工：PVC在不同的加热温度范畴，会形成不同的物理状态。80～85℃可视为PVC的光泽转换温度，低于该温度范畴吹制的中空容器，硬而且表面粗糙，高于该温度范畴吹制的中空容器，表面具有光泽及力学性能高；在90～130℃范畴内，经一次吹胀的管坯，可进行第二次吹胀，从而使注射吹塑和拉伸吹塑成为可能。

用途：广泛用于化妆品瓶、药品瓶、食用瓶、饮料瓶（矿泉水、不充气饮料）、化学工业品容器等。改性后的PVC可用于吹塑大型工业制件。

优势：是强韧的工程塑料，耐冲击性优良，表面硬度大，耐磨性和自润滑性好，电绝缘性好（专门是在低温条件下），耐化学药品性和耐油性好。具有极好的拉伸强度，在热塑性塑料中，可列入前几名。

劣势：易吸水，使制品在高温下水解，尺寸稳固性和耐药品性下降。

加工：易吸湿，在成型加工前需进行干燥处理，否则会导致容器开裂或存在潜在的脆化。PA熔点高，熔程较窄，因此加工温度较高。PA熔体粘度低，流淌性好，且熔体粘度对温度的敏锐性较大，熔体强度较低，挤出吹塑成型较困难，常采纳共挤出吹塑。

用途：常作为多层容器的阻隔层，制作汽车用燃油箱。农药瓶、制动液储存器、低透氧性及冷冻食品的包装容器。

优势：具有极高的力学强度，尤以冲击强度专门突出，是常用塑料中冲击强度最好的一种塑料；使用温度范畴广，能经受120℃，20～30min高温消毒灭菌；有极好的透亮性，有专门高的折射率；耐候性较好；耐酸、耐油、印刷性好；其阻止香味的渗透性好；吸水性低。

劣势：不耐硷、胺类、酮类，可溶于氧化烃；阻止气体及湿气的渗透性差。长期浸泡于水中会发生水解，破裂脆化。

加工：广泛用于挤出吹塑、共挤出吹塑、共注射吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑等多种成型方法。

用途：挤出吹塑PC容器，要紧用作牛奶瓶、饮用水桶等，不适于包装氧化敏锐性食品、碳酸饮料及化学品；而PC为基材的多层吹塑容器，可用于化妆品、药品、某些食品及碳酸饮料的包装；PC塑料合金可用于吹塑汽车保险杠、外表板、汽车通风管等工业制件；PC注射吹塑，可用于生产尺寸精度较高的容器。

优势：PET具有专门好的透亮性和粗糙度，有较好的耐候性、耐冲击性、耐蠕变性及尺寸稳固性、化学性能稳固，耐弱酸和有机溶剂。PET阻止CO2、O2与水蒸气渗透性高。PET有较高的耐热性，可在120℃下长期使用；能在较宽的温度范畴内保持优良的物理力学性能。

劣势：不耐硷，不耐热水浸泡；吸湿。

加工：PET是吸湿性聚合物，在成型加工前，必须进行严格干燥，经干燥的物料幸免与外界空气接触。注射吹塑用PET的特性粘度一样为70～85mL/g，容积小的瓶，应优先选用特性粘度高的PET。

用途：PET的使用温度在60℃以下，适用于碳酸饮料、果汁饮料、矿泉水、饮用水、调味品、食用油、酒类、化妆品、药品等液体的包装。其中饮料用瓶用量最大。通过专门处理的耐热PET瓶能够用于热灌装，广泛用于茶饮料和果汁饮料的热灌装。通过涂覆的PET瓶具有较高阻透性，使得PET瓶的使用范畴得到扩大。能用于啤酒、葡萄酒以及富含维生素等阻气性要求高的饮料、西红柿酱、色拉酱等调味品的包装。

中空成型对设备的要求

近年来，中空成型技术不断进展。各种挤吹、注吹或拉伸吹塑技术针对不同材料、不同成型工艺对设备各有其专门要求，在采纳不同加工方法时需要专门注意。

挤出—吹塑具有机、模费用低，使用范畴广等特点，在当今中空吹塑领域占有重要的地位。挤出吹塑设备要紧由挤出机、机头、合模装置及模具等构成。

挤出机

对聚烯烃，通常采纳压缩比较大（3:1～4:1）、剪切较高的螺杆，螺杆长径比大些（25:1～30:1）可使剪切、混炼组件设计的灵活性较大，改善熔体平均性，提高产量。

工程塑料及热塑性弹性体在吹塑中的应用越来越多。工程塑料的剪切敏锐性较聚烯烃大，因此举荐采纳剪切较低、压缩比较小（2:1～2.5:1）、长径比较小（20:1～25:1）的螺杆来加工工程塑料。但要设置适当的剪切、混炼组件，以提高熔体平均性；螺杆长径比适当长些，可在较低转速下取得相当的产量，以减小剪切、降低熔体温度。

热塑性弹性体采纳的螺杆结构与聚烯烃（如HDPE）类似，螺杆长径比取22:1～25:1，但高剪切敏锐的聚氨酯弹性体要采纳不设置剪切、混炼组件的三段式螺杆来加工。

PVC的挤出吹塑可采纳单螺杆挤出机，但采纳双螺杆挤出机或行星挤出机更有利，可实现在较低熔体温度下挤出较高产量的熔体。

目前欧洲的挤出吹塑大量采纳机筒进料段有开槽进料衬套的挤出机。这一结构具有多种优点，如进料稳固性好、进料速率高、可在较低熔体温度下加工高分子量树脂等。目前，开槽挤出机已成功地应用于聚烯烃（如HMWHDPE）、工程塑料及热塑性弹性体的吹塑。与开槽挤出机配套的螺杆压缩比可小些（常用1:1），要设置混炼、剪切组件以均化熔体。

合模装置

合模速度与合模力对制品质量有较大阻碍。对聚烯烃，合模速度一样小于0.3m/s；对熔体粘度较低的工程塑料，要采纳较高的合模速度（0.3～0.6m/s）以减小型坯的垂伸，还可改善型坯边层的成型。

合模力要紧由飞边长度决定，受型坯吹胀气压的阻碍较小。对工程塑料，每厘米截坯刀刃长度的合模力应取2～4kN。对聚烯烃，合模力要稍大些。近年来，合模方面通过采纳比例阀，可使合模装置更平稳、更准确地按照设定的合模速度移动。并可通过适当操纵比例阀，快速达到全合模力。

吹塑模具

对一样的聚烯烃，如PE、PP，模体由硬度高、拉伸强度大、传热性能好的铝制成，截坯刀刃一样要由淬火钢或铜铍合金制成，因这类塑料为不透亮的，模具表面经喷砂处理，可使制品表面有适当的光洁度。对需要吹塑完全透亮制品的塑料，模具表面必须有镜面光洁度，可采纳铝精加工而成；但对PVC，整个模具一样均采纳铜铍合金制成，这是因为PVC会产生与铝反应的氯化氢气体，醵棠＞呤倜９こ趟芰系拇邓芸刹捎糜刖巯┨

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2.挤出—拉伸—吹塑塑料瓶

塑料通过双轴拉伸后分子量重新定向，因此制品的冲击韧性、低温强度、透亮度、表面光泽度、刚性及阻隔性能等都有了明显的改善和提高。此外，通过拉伸后制品的壁厚减薄，能够节约原料、降低成本。目前用于挤拉吹中空容器的塑料要紧是PVC和PP。制品以小型、薄壁的瓶体为主，用于食品、饮料、化妆品、日化产品等的包装。挤拉吹又分为一步法和二步法两种。一步法的型坯制造、拉伸、吹塑在一台设备中连续进行，又称热坯法。二步法的型坯制造在时刻、位置和设备上，均与加热、拉伸、吹塑分开进行，又称为冷坯法。

要紧设备及特点：

1)挤出机与机头：与一样挤吹法的设备差不多相同。

2)型坯处理装置：由挤出机挤出的管状型坯，要通过该装置进行切断、底部熔合与颈部加工，制成试管状有底型坯。

3)型坯加热装置：型坯加热装置有烘箱、加热套筒、加热信道等多种，加热方式可用电加热或红外线加热。但加热装置要能调温并平均地加热，使型坯内外温差尽量减小。

4)拉伸装置：有拉伸芯棒和拉伸夹具两种。

a.拉伸芯棒：拉伸芯棒从型坯上部插入，在液压作用下顶住型坯底部，进行纵向拉伸，然后芯棒上的气孔通入压缩空气吹胀，进行径向拉伸。多数拉伸成型都采纳这种拉伸装置。

b.拉伸夹具：拉伸夹具从外部夹住管状型坯的两端，在液压作用下进行纵向拉伸，然后再吹胀进行径向拉伸。颈部与底部都有飞边需要修整，飞边经破裂可回收利用。

5)挤拉吹专用成型机：国外有多种形式与规格的挤拉吹专用成型机。

3.注射—吹塑塑料瓶

注—吹中空容器没有飞边，尺寸稳固性好，瓶口与螺纹质量优良，型坯厚度可预先调剂，制品光泽度好，节约原料。注—吹中空容器以外形简单的小型瓶体为主，它能够用PVC、PE、PP和PS、聚酯、聚胺等多种树脂来生产。要紧用于医药、食品、化妆品等的包装。

注—吹塑料瓶的要紧设备具有以下特点：

1）型坯注射机：与一样注射机的构造差不多相同，但注射压力较低，螺杆长径比可小一些，压缩比也不宜过大。

2）模具：包括注射模具与吹塑模具。注射型坯的模具与一样注塑模具的材料与加工要求差不多相同，但芯模必须是中空的，以便通入压缩空气。吹塑模具与挤吹成型模具差不多相同。

3）脱模装置：与挤吹成型不同，吹塑过程完成后，打开吹塑模具，将带着成型制品的芯模送至脱模装置，由脱模板将制品与芯模分开。

同挤拉吹一样，注拉吹容器通过双轴拉伸后，冲击韧性、低温强度、透亮度、表面光泽度、刚性及阻隔性能等都有了明显的改善和提高，而且容器壁薄、质轻、节约原料。与挤拉吹相比，注拉吹的特点是直截了当制成有底型坯，型坯内外温度平均有利于拉伸；制品形状准确、无飞边，瓶颈质量高，瓶底平滑平均。目前用于生产注拉吹中空容器的塑料要紧是PVC和PET。注拉吹分为一步法和二步法，一步法可加工PET和PVC容器，二步法要紧用来加工PET容器。注拉吹中空容器以小型透亮瓶体为主，用于饮料、食品、化妆品的包装。

注－拉－吹成型用要紧设备的特点如下：①注塑机、注射和吹塑模具与注射—吹塑法差不多相同。

②拉伸与脱模装置与挤拉吹差不多相同。