滚塑成型材料粉末流动性的影响因素

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.08.015

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (8): 92-97.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.08.015

滚塑成型材料粉末流动性的影响因素

温原¹(), 黄明², 史春才³, 余建海⁴, 李彦平⁵, 张伟⁵, 毛现朋¹, 徐科杰¹, 宋洪锁⁶

^1.浙江瑞堂塑料科技股份有限公司，浙江宁波 315323
^2.安徽省宁国天亿滚塑有限公司，安徽宁国 242300
^3.中国塑料加工工业协会滚塑专委会，上海 200061
^4.嵊州市恒力粉碎设备有限公司，浙江绍兴 312400
^5.国家化学建筑材料测试中心，北京 100013
^6.河北金后盾塑胶有限公司，河北邢台 055750

收稿日期:2022-04-18 出版日期:2022-08-26 发布日期:2022-08-22
作者简介:温原（1973—），男，高级工程师，从事滚塑高分子粉末研发和产业化，10258@163.com

Influencing factors of powder flowability of rotational molding materials

WEN Yuan¹(), HUANG Ming², SHI Chuncai³, YU Jianhai⁴, LI Yanping⁵, ZHANG Wei⁵, MAO Xianpeng¹, XU Kejie¹, SUN Hongsuo⁶

^1.Zhejiang Rotoun Plastic Technology Corp，Ningbo 315323，China
^2.Anhui Ningguo Teamplas Co，Ltd，Ningguo 242300，China
^3.Rotomolding Professional Committee of China Plastics Processing Industry Association，Shanghai 200061，China
^4.Shengzhou Hengli Crushing Equipment Co，Ltd，Shaoxing 312400，China
^5.National Test Center of Polymer and Chemical Building Materials，Beijing 100013，China
^6.Hebei Jinhoudun Plastic Co，Ltd，Xingtai 055750，China

Received:2022-04-18 Online:2022-08-26 Published:2022-08-22

摘要/Abstract

摘要：

基于标准GB/T 40934—2021的制订要求，对影响滚塑成型材料粉末流动性测试影响因素进行了研究，并给出了滚塑成型用粉末的精密度数据和质量判断准则。结果表明，影响粉末流动性测试的敏感性因素为，流出口直径>>样品温度=取样量≈含水率>>状态条件时间，其中流出口直径是影响测试准确性的最主要因素；粉末流动性数值越大，对测试条件变化的敏感性越强，表现为变异系数增大；表观密度和粉体流动性之间仅存在较弱的负相关关系。

关键词: 粉末流动性, 滚塑成型, 测试条件, 精密度

Abstract:

Based on the requirements of GB/T 40934—2021， the influencing factors for the powder flowability test of rotational molding materials were investigated， and the precision data and quality judgment criteria of powders for rotational molding were presented. The results indicated that the influencing factors for the sensitivity of powder fluidity test were obtained by an order of outlet diameter >> sample temperature = sampling amount ≈ moisture content > > state condition time. In these factors， the outlet diameter was the most important factor for the accuracy of test. The greater the value of powder fluidity， the stronger was the sensitivity to the change of test conditions， indicating an increase in the coefficient of variation. There was only a weak negative correlation between the apparent density and powder fluidity.

Key words: powder fluidity, rotational molding, test condition, precision

中图分类号:

TQ317.3

温原, 黄明, 史春才, 余建海, 李彦平, 张伟, 毛现朋, 徐科杰, 宋洪锁. 滚塑成型材料粉末流动性的影响因素[J]. 中国塑料, 2022, 36(8): 92-97.

WEN Yuan, HUANG Ming, SHI Chuncai, YU Jianhai, LI Yanping, ZHANG Wei, MAO Xianpeng, XU Kejie, SUN Hongsuo. Influencing factors of powder flowability of rotational molding materials[J]. China Plastics, 2022, 36(8): 92-97.

图/表 13

图1 粉末流动性?流出口直径曲线

Fig.1 Powder fluidity?outlet diameter curves

图2 流动性偏离度为2 %时粉末流动性和流出口直径偏差的关系

Fig.2 Relationship between outlet diameter deviation and powder fluidity when fluidity deviation is 2 %

含水率/%	聚乙烯粉末粒径D₅₀
含水率/%	800 μm	400 μm	250 μm
0	15.0	19.5	21.1
0.5	17.2	19.9	20.1
2.5	22.2	—	23.8
5.0	33.4	—	22.9

表1 表面水分对粉末流动性的影响 (s/100 g)

Tab.1 Effect of surface moisture on powder fluidity

图3 含水率对聚酰胺6粉末流动性的影响

Fig.3 Effect of moisture content on fluidity of PA6 powder

粉体温度/℃	样品1	样品2	样品3	样品4	样品5
变异系数	3.17 %	2.30 %	8.82 %	12.08 %	14.04 %
60	15.4	18.6	28.1	—	45.5
40	15.5	18.8	25.7	—	34.2
23	15.9	19.7	24.4	30.5	36.5
0	14.6	19.3	24.9	35.1	33.1
-20	15.1	19.3	22.0	38.9	33.7

表2 不同温度下的粉末流动性 (s/100 g)

Tab.2 Powder fluidity at different temperatures

调节时间/h	样品1	样品2	样品3	样品4
变异系数	1.78 %	2.97 %	4.32 %	6.02 %
0	18.7	23.7	30.4	41.2
2	19.1	23.0	27.8	39.3
4	19.6	23.3	27.3	40.6
12	19.4	23.1	27.0	39.2
24	19.4	23.4	28.9	38.9
48	18.7	24.2	30.0	38.0
72	18.8	25.2	27.9	33.6

表3 状态调节时间对粉末流动性的影响 (s/100 g)

Tab.3 Effect of state adjustment time on powder fluidity s/100 g

取样量/g	样品1	样品2	样品3	样品4	样品5
变异系数	0.99 %	1.81 %	1.53 %	2.32 %	3.09 %
120	15.7	19.4	23.2	30.3	35.9
110	15.7	19.4	23.9	29.4	34.6
105	15.8	19.3	23.8	28.9	34.6
100	15.7	20.2	23.2	28.8	35.0
95	15.7	19.0	23.4	28.4	35.1
90	15.3	19.2	23.6	28.5	33.3
80	15.6	19.2	24.3	29.8	35.5
60	15.9	19.0	23.2	30.3	36.1
40	15.9	19.5	23.5	28.9	37.4

表4 取样量对粉末流动性的影响 (s/100 g)

Tab.4 Effect of sampling quantity on powder fluidity s/100 g

项目	流出口直径/mm	聚乙烯含水率/%	样品温度/℃	状态调节时间/h	取样量/g
要求值	100±0.01	≤0.5	23±2	2	100±1
控制精度等级	万分之一	千分之一	十分之一	不要求	百分之一

表5 标准测试条件

Tab.5 Standard test conditions

图4 粉末流动性和变异敏感性的关系

Fig.4 Relationship between variation sensitivity and powder fluidity

图5 Sr和dˉk的关系

Fig.5 Relationship between Sr and dˉk

图6 再现性方差和dˉk的关系

Fig.6 Relationship between reproducibility variance and dˉk

图7 表观密度和粉末流动性的关系

Fig.7 Relationship between powder fluidity and apparent density

等级	等级描述	表观密度/g·mL^-1	粉末流动性/s·100 g^-1
1	优异	≥0.40	<22.0
2	令人满意	≥0.32且<0.40	≥22.0且<26.0
3	中等满意	≥0.28且<0.32	≥26.0且<30.0
4	不满意	≥0.21且<0.28	≥30.0
5	不适合	<0.21	不适用

表6 适用于滚塑成型的粉末质量判断准则

Tab.6 Powder quality judgment criteria applicable to rotational molding

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Influencing factors of powder flowability of rotational molding materials

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