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UPE膜的加工工艺有哪些?

时间:2025-09-10 浏览:71

       UPE 膜(超 高分子量聚乙烯膜)的加工工艺具有特殊性 —— 因 UPE 树脂分子量极 高(100 万 - 1000 万)、熔体粘度大(常温下几乎无流动性),无法采用普通 PE 膜的 “吹膜”“流延” 等常规工艺,需通过适配其高粘度特性的特殊成型技术实现。目前主流工艺可分为三大类,不同工艺对应不同厚度、性能及应用场景,具体如下:

一、压制 - 烧结成型:传统工艺,适配厚膜 / 定制化需求

压制 - 烧结成型是 UPE 膜经典的加工方式,核心通过 “冷压定型 + 高温烧结” 使 UPE 粉末熔融粘连,适合生产厚度 0.5-5mm 的厚膜或异形膜,尤其适用于小批量、定制化场景(如特殊尺寸的设备内衬膜)。

工艺流程

原料预处理

选用粒径 50-100μm 的 UPE 粉末(粉末越细,烧结后膜的致密性越好),若需提升性能,可添加少量助剂(如抗 氧剂 1010,添加量≤0.5%,防止高温氧化;润滑剂 EBS,添加量≤0.3%,改 善脱模性),通过高速混合机(转速 1000-1500r/min)混合 10-15 分钟,确保助剂均匀分散。

冷压成型(预成型)

将混合后的 UPE 粉末均匀铺入定制模具(模具材质多为 45# 钢,内壁抛光处理,避免粘模),粉末填充高度需预留 20%-30% 的收缩量(烧结时会熔融收缩);

用液压机对模具施加10-30MPa 的压力,保压 10-30 分钟(压力越大、保压时间越长,坯体密度越高),将粉末压制成 “密实坯体”(此时坯体仅靠物理挤压成型,未发生熔融,需轻拿轻放避免碎裂)。

高温烧结(熔融定型)

将冷压坯体连同模具放入烧结炉,采用 “分段升温” 模式(避免升温过快导致坯体开裂):

第 一阶段:从室温升至 120-150℃,升温速率 5-10℃/h,去除坯体中残留的水分和低分子挥发物;

第 二阶段:升至 200-230℃(UPE 的熔融温度区间),保温 2-4 小时,使 UPE 粉末颗粒充分熔融、扩散并粘连,形成连续的高分子网络;

烧结完成后,需 “随炉缓慢冷 却” 至室温(冷 却速率≤5℃/h),消 除内应力 —— 若冷 却过快,膜内部易产生温差应力,导致开裂或翘曲。

后处理

将冷 却后的膜从模具中取出,通过数控裁床裁剪成目标尺寸;

若需提升表面平整度,可进行 “冷压整平”(用平板硫化机在 5-10MPa 压力下加压 5-10 分钟);

对表面精度要求高的场景(如精 密设备内衬),需用砂纸或抛光机进行表面打磨(粗糙度 Ra≤0.8μm)。

工艺特点

优势:工艺成熟,可生产大尺寸、异形膜(如弧形膜、带孔膜),且无熔体流动带来的性能方向性差异(膜的横向 / 纵向性能均匀);

劣势:生产周期长(单批次需 12-24 小时),无法连续生产,薄膜厚度均匀性依赖模具精度(偏差通常 ±5%-±8%),不适合生产薄规格膜(<0.5mm 易开裂)。


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