滾塑又稱(chēng)旋轉(zhuǎn)成型，是一種塑料中空制品的加工方法，始于40年代，但由于受較慢的加工周期及所用材料等因素的限制，使其發(fā)展速度遠(yuǎn)低于其它塑料加工行業(yè)，最初主要用于聚氯乙烯糊樹(shù)脂成型。70年代得到了快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。滾塑成型是如今塑料加工行業(yè)中增長(zhǎng)最快的塑料成型方式。在關(guān)鍵設(shè)備投資，模具費(fèi)用，壁厚均勻性，和最終制品的低應(yīng)力集中等方面，滾塑成型具有吹塑和注塑所沒(méi)有的優(yōu)越性。此外，滾塑還可以成型大型復(fù)雜形狀的制品，這也是其他成型方式難以完成的?！　?BR>　　目前世界上約有1000家滾塑企業(yè)，2/3分布在歐美國(guó)家?？捎糜跐L塑加工的塑料有PVC糊、聚烯烴、尼龍、聚碳酸酯、聚酯、EVAC、ABS和PS等。60年代開(kāi)發(fā)的粉料聚乙烯給滾塑加工業(yè)的發(fā)展注人了活力，直到今天90%滾塑用原料仍為各種牌號(hào)的聚乙烯樹(shù)脂。對(duì)于其它的滾塑原料的報(bào)道不多。尤其是澆鑄尼龍的滾塑成型，本文將主要集中在這一方面的技術(shù)進(jìn)行介紹。

　　1. 澆鑄尼龍?zhí)攸c(diǎn)：
　　眾所周知，己內(nèi)酰胺單體陰離子聚合尼龍，通常稱(chēng)鑄型尼龍（MCPA6），它除了具有一般尼龍產(chǎn)品的性能外，由于分子量大，結(jié)晶度高，還具有聚合溫度低、工藝簡(jiǎn)單、結(jié)晶度高、分子量大且分布均勻、密度小，力學(xué)性能好、減震耐磨、自潤(rùn)滑、耐腐蝕、使用溫度范圍等等優(yōu)點(diǎn)，是工程塑料中力學(xué)性能比較優(yōu)異而又全面的一種。已廣泛用于軸承、輥筒、軸套、齒輪、渦輪、繩輪、叉車(chē)輪、擋圈、擋板等機(jī)械零部件，應(yīng)用于機(jī)械、紡織、石油化工、國(guó)防工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。

　　2. 澆鑄尼龍滾塑成型的特點(diǎn)
　　滾塑成型是一種塑料加工方法，不僅大大提高了原材料的利用率，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，而且制品綜合性能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、附加值高且無(wú)需后加工，特別是對(duì)于大型無(wú)接縫復(fù)雜中空制品的成型而言，具有其他方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景十分廣闊。
制約滾塑發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素是成型所要求的粉狀原料。聚乙烯材料的耐摩損性，拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及熱變形溫度都不足滿足更多最終用戶(hù)的要求。而其他的塑料，例如聚碳和尼龍，它們能滿足用戶(hù)更高的要求，但是成本也更高。這里不僅僅是樹(shù)脂本身的成本，還包括將這些高性能樹(shù)脂加工成粉料，在加工過(guò)程中加入助劑和保護(hù)性氣氛來(lái)保護(hù)這些在滾塑成型的高溫下易降解的熱敏性樹(shù)脂。
使用液體滾塑體系能夠有效的解決高性能粉料樹(shù)脂滾塑造成的問(wèn)題。使用液體滾塑體系可以縮減滾塑周期（縮短加熱周期，減少甚至取消冷卻周期），由于液體相對(duì)于金屬模具的低粘度，液體滾塑體系可以得到光潔表面的制品。由于這些優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際上很早就有液體滾塑體系使用，例如從二十世紀(jì)四十年代出現(xiàn)的聚氯乙烯糊體系，六十年代開(kāi)始出現(xiàn)的己內(nèi)酰胺體系，七十年代出現(xiàn)的聚氨酯體系等。
鑄型尼龍通常用于靜態(tài)澆鑄的場(chǎng)合，將它引入滾塑成型的領(lǐng)域，具有從單體原料到制件一次成型的優(yōu)點(diǎn)，且其成型溫度低于尼龍的熔點(diǎn)，滾塑能耗較小，具有較大的經(jīng)濟(jì)性。反應(yīng)性己內(nèi)酰胺的熔體滾塑時(shí)，其滾塑成型溫度在170℃左右，低于最終制品尼龍6的熔點(diǎn)（210℃）以上，這是與利用尼龍聚合物粉料滾塑的一個(gè)重大區(qū)別。在己內(nèi)酰胺滾塑時(shí)，伴有熔體聚合反應(yīng)，需要從外面補(bǔ)充的熱量少；滾塑成型好制品以后，模具可以不經(jīng)或略經(jīng)冷卻就從模具中取出。整個(gè)成型周期中，滾塑模具僅在一個(gè)溫差不甚懸殊的范圍內(nèi)變動(dòng)，而不需像粉狀物料滾塑那樣，反復(fù)經(jīng)受高溫加熱和低溫冷卻過(guò)程。這是相對(duì)于尼龍粉料滾塑優(yōu)越之處。

　　相對(duì)于通常的滾塑用料，澆鑄尼龍滾塑成型與普通的滾塑工藝相比有兩個(gè)突出特點(diǎn)。第一點(diǎn)是它的成型過(guò)程是一個(gè)化學(xué)過(guò)程和物理過(guò)程的混合過(guò)程，而普通的聚乙烯滾塑成型只是物理過(guò)程。在這一過(guò)程中，尼龍單體發(fā)生陰離子聚合反應(yīng)，由單體一步反應(yīng)生成尼龍聚合物制品。第二點(diǎn)是它是液體滾塑成型，不同于普通的粉料滾塑成型，這一點(diǎn)在給滾塑工藝帶來(lái)優(yōu)越性的同時(shí)，也對(duì)成型工藝提出了更高的要求。

　　3. 國(guó)內(nèi)外澆鑄尼龍滾塑成型發(fā)展現(xiàn)狀
　　法國(guó)尼龍供應(yīng)商羅地亞(Rodia)公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出兩個(gè)牌號(hào)的滾塑產(chǎn)品。Tehnyl RTM C207L Natural是一種耐熱和耐光性能極佳的尼龍6。而C207 Black僅具有較好的耐熱性能。其他基于尼龍6和尼龍66的牌號(hào)仍在開(kāi)發(fā)之中。羅地亞公司預(yù)測(cè)其在水罐、液壓油罐、汽車(chē)輸油部件、隔音板等對(duì)耐熱穩(wěn)定性要求高的領(lǐng)域的應(yīng)用有望增加。

　　最近，BASF工程塑料公司也首次推出了滾塑用尼龍樹(shù)脂。Capron BR30HS尼龍6樹(shù)脂目標(biāo)市場(chǎng)在于汽車(chē)液體蓄水池；對(duì)于油類(lèi)液體、柴油或冷卻液蓄水池適合于小量生產(chǎn)，另一個(gè)潛在用途在于汽車(chē)空氣供應(yīng)管、卡車(chē)和建筑設(shè)備頂蓋。

　　澆鑄尼龍滾塑成型研究較為成熟的是荷蘭DSM公司推出的尼龍的嵌段共聚物Nyrim。該產(chǎn)品由己內(nèi)酰胺單體和可聚多元醇共聚生成。聚合分為兩個(gè)步驟，第一個(gè)階段是聚醚多元醇與二?；簝?nèi)酰胺反應(yīng)（二?；簝?nèi)酰胺用作己內(nèi)酰胺單體陰離子聚合的引發(fā)劑）生成?；簝?nèi)酰胺封端的聚酰胺酯。在堿催化劑存在條件下，該反應(yīng)在幾秒內(nèi)完成。這就構(gòu)成了DSM公司提供的預(yù)聚物組分。在下一個(gè)階段，己內(nèi)酰胺陰離子聚合反應(yīng)被酰胺化己內(nèi)酰胺封端的預(yù)聚物激活，同時(shí)，預(yù)聚物主鏈上的羰基作為活化點(diǎn)，使被活化的己內(nèi)酰胺單體在這些點(diǎn)上增長(zhǎng)，最終形成A(BA)n結(jié)構(gòu)的尼龍嵌段共聚物。共聚物中柔軟的聚醚鏈段使最終制品具有高抗沖性和良好的彎曲性能，而堅(jiān)硬的尼龍鏈段則賦予最終制品以高的熱變形溫度，剛性和機(jī)械強(qiáng)度。用戶(hù)可以根據(jù)具體的需求來(lái)調(diào)節(jié)軟段和硬段的比例，使最終制品獲得介于剛硬的尼龍和柔軟的彈性體之間滿足需要的性能。

　　北愛(ài)爾蘭貝爾法斯特王后大學(xué)對(duì)尼龍液體滾塑成型進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，考察了起始反應(yīng)溫度，液體粘度，加熱時(shí)間，雙軸轉(zhuǎn)速，冷取速度等工藝因素對(duì)最終滾塑制品性能和外觀的影響。

　　國(guó)內(nèi)，在澆鑄尼龍的滾塑成型主要是針對(duì)形狀簡(jiǎn)單的大制件，國(guó)家建材局玻璃鋼研究設(shè)計(jì)院是國(guó)內(nèi)較早的也是研究較多的單位，70年代初成功地研制了大型回轉(zhuǎn)成型機(jī)，先后開(kāi)發(fā)了鑄型尼龍奔馳長(zhǎng)車(chē)用空氣過(guò)濾器、中空鞋植、森林滅火瓶和液化石油氣罐內(nèi)襯、中空浮體、直升機(jī)燃料油箱等中空的澆鑄尼龍制品。焦斌等對(duì)此澆鑄尼龍滾塑成型薄壁無(wú)接縫復(fù)雜中空制品技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)的研究。
上海杰事杰新材料股份有限公司也是國(guó)內(nèi)澆鑄尼龍滾塑技術(shù)的先行者。公司集中研發(fā)力量對(duì)該技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期的攻關(guān)。在原材料工藝方面，充分發(fā)揮公司研發(fā)的力量強(qiáng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，加大基礎(chǔ)理論和工藝配方研究的投入，成立了專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目部進(jìn)行了攻關(guān)，申請(qǐng)了多項(xiàng)專(zhuān)利，為滾塑尼龍的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我司以油箱為重點(diǎn)突破口，進(jìn)行了尼龍燃油箱滾塑產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。傳統(tǒng)上，汽車(chē)、摩托車(chē)燃油箱為金屬材料制作，由于機(jī)車(chē)工業(yè)發(fā)展的需要，機(jī)車(chē)設(shè)計(jì)者首先想到采用性能優(yōu)異的高分子材料代替金屬，以降低車(chē)重，提高燃油的使用效率。

　　與傳統(tǒng)的金屬材料相比，塑料燃油箱具有以下特點(diǎn)：
?。?）重量輕，較相同容積的金屬燃油箱輕約40%～50%；
　（2）設(shè)計(jì)上的自由度較大，可以設(shè)計(jì)成任何形狀，因而可充分利用空間，增加載油量；
?。?）成型模具開(kāi)發(fā)周期短，約為金屬燃油箱成型模具開(kāi)發(fā)周期的1/3；
?。?）加工成型周期短，產(chǎn)品合格率很高，特別適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；
?。?）熱傳導(dǎo)性低，不會(huì)發(fā)生爆炸；
?。?）具有優(yōu)異的耐低溫沖擊性能；
?。?）機(jī)械性能好，尤其對(duì)于外置的摩托車(chē)燃油箱，需要具有較好的機(jī)械強(qiáng)度；
　（8）對(duì)汽油、柴油阻隔性能好；
?。?）具有一定的耐溫耐熱性能，在一定溫度條件下可以長(zhǎng)期使用；
?。?0）耐燃油腐蝕性好。
　　
　　其中的（1）～（6）是聚乙烯滾塑油箱也具備的優(yōu)點(diǎn)，（7）～（10）則是只有澆鑄尼龍材料才具備，聚乙烯材料并不具備。

作為通用塑料，聚乙烯材料沒(méi)有作為工程塑料的尼龍材料所具備的優(yōu)越的機(jī)械和熱力學(xué)性能；此外，作為非極性材料，聚乙烯材料也沒(méi)有作為極性材料的尼龍材料擁有的優(yōu)越的耐腐蝕和抗燃油滲透性能。另外，尼龍是易于噴涂的材料，在油箱的噴漆裝飾方面，具有，明顯優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)2年的研究開(kāi)發(fā)，我司的澆鑄尼龍油箱已經(jīng)有了一整套較為完善的澆鑄尼龍滾塑燃油箱的生產(chǎn)技術(shù)和工藝，產(chǎn)品一次性通過(guò)了權(quán)威部門(mén)的系列檢測(cè)，正在積極地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)。

　　4. 結(jié)束語(yǔ)
　　隨著社會(huì)的發(fā)展，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和節(jié)省空間的需要，中空的制品多為不規(guī)整復(fù)雜結(jié)構(gòu)外型，常規(guī)的吹塑、滾塑等成型方法難以成型。澆鑄尼龍滾塑成型技術(shù)，不僅充分發(fā)揮了材料的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，而且成型工藝較為簡(jiǎn)便，特別是物料流動(dòng)性好，具有高的經(jīng)濟(jì)性，特別適于制造大小復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高性能、高附加值中空制品，勢(shì)必會(huì)成為塑料加工成型工業(yè)中新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，發(fā)揮出巨大的作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。