塑料薄膜的性能及应用探析

1.对塑料薄膜的性能要求

从V法铸造的铸型成型特点分析，型面面膜（薄膜）的成型性及模样结构的成型条件是影响V法铸造适应性的主要因素。为了增加面膜的可塑性和消除弹性，应使用热塑性面膜。对热塑性面膜的要求是成型性好，伸长率高，方向性小，加热软化温度范围大，烧失时间长，覆膜效果应匀整服帖、无皱褶、无破损等。

V法铸造对塑料薄膜（即面膜）具体性能的要求包括：

1）铸造膜使用时要先将其预热到近黏流态，然后将之真空吸附在铸件模具上，因此要求铸造膜与铸件模具的吸附性好，即冷却后不能有分层现象。

2）铸造膜在被吸附的同时要受到拉伸，因此要有良好的强度和延伸性，以保证薄膜有良好的成型能力，尤其是用于表面形状复杂的零件时，高拉伸情况下不破裂。

3）因铸造工艺要求，铸造膜在被吸附后其表面需喷涂一层涂料，要求铸造膜与所用极性涂料有很好的附着性，因此铸造膜也要有一定的极性。

4）薄膜内无杂物和气泡，表面无伤痕，尽量避免加热和成型过程中产生破裂。

5）热塑应力小，成型后弹性消失，薄膜保持成型形状，不会缩回原状。

6）不与木模和模板粘连，易于脱模。

7）发气量少，无毒，生成的有害气体少。

8）价格便宜。

2.V法铸造塑料薄膜的延伸性能

可用于V法造型的塑料薄膜按其化学成分不同，一般有聚乙烯薄膜（简称为PE）、聚丙烯薄膜（简称为PP）、聚氯乙烯薄膜（简称为PVC）、聚乙烯醋酸乙烯酯共聚物薄膜（简称为EVA）、聚乙烯醇薄膜（简称为PVA）和聚苯乙烯薄膜（简称为PS）。它们的性能由于原料、配比以及制膜方法的不同而有很大的差别。

V法铸造用塑料薄膜最重要的性能是延伸性能。几种常用的塑料薄膜的拉伸强度、断裂伸长率与温度的关系如图13-2所示。由该图可以看出，聚乙烯薄膜（PE）的延伸能力差，聚丙烯薄膜（PP）只有在较高的温度条件下（约130℃）才具有好的延伸能力，聚苯乙烯薄膜（PS）仅在120℃左右有较好的延伸能力，而聚乙烯醋酸乙烯共聚物薄膜（EVA）在60～80℃就具有比较理想的延伸能力。聚氯乙烯薄膜（PVC）虽然具有比较好的延伸能力，但它在汽化时会分解出氯化氢等有害气体。此外，聚乙烯醇薄膜（PVA）因具有吸湿性，不便于使用。(www.xing528.com)

图13-2 拉伸强度、断裂伸长率与温度的关系

图13-3 面膜成型原理图 1—面膜 2—模样

3.V法铸造塑料薄膜的成型性能

不同成分及不同厚度的面膜，其成型性有很大差别。所谓成型性，是指面膜加热烘烤到一定温度时，面膜在模样上吸覆而不发生破裂时所具有的成型能力，其指标K=H/B，其中H为面膜所吸覆的凹面深度，B为凹面宽度（见图13-3）。模样结构的H/B必须小于面膜K值。面膜覆膜成型所需真空度视模样复杂程度而定，一般为0.03～0.05MPa。

几种薄膜的成型性能见表13-1。由该表可以看出，以乙烯醋酸乙烯共聚体（EVA）薄膜的延伸性能最好。

表13-1 几种薄膜的成型性能

聚乙烯薄膜及聚氯乙烯薄膜是国内在农业上广泛采用的塑料薄膜，其由于材料来源广、价格低廉，并巨具有—定的成型性，故适用于形状不太复杂的铸件成型。虽然聚氯乙烯薄膜在高温下会裂解出氯化氢等有害气体，可能污染环境，腐蚀真空泵等设备。但是这种薄膜的厚度比较薄（一般只有0.05～0.08mm），每1g聚氯乙烯薄膜裂解时的发气量也比其他薄膜少（<0.0032mol/g），而巨所形成的气体绝大部分或溶于水或被真空泵抽走，所以只要注意搞好车间的通风和进行废气处理，所产生气体的危害即可控制到最低限度。另外，聚氯乙烯薄膜的强度比乙烯醋酸乙烯共聚体薄膜好，即使反复多次加热成型也不易发生破裂。

密封砂箱背面可以用成型性差—些、价格低廉的薄膜，如聚乙烯薄膜。

4.塑料薄膜厚度

在V法造型的材料费中，薄膜费占的比例最大。同样材料的薄膜，其厚度越厚，消耗量就越大，成本也就越高。此外，采用较薄的薄膜可减少发气量，这对于防止铸件产生呛火和气孔等都是有利的。因此，应尽可能使用薄的薄膜，仅在凹凸度较大、形状复杂的模样上覆膜时，才可适当采用厚一点的薄膜，以利延伸成型。目前在V法造型中，多采用厚度为0.005～0.10mm的薄膜，个别情况下，最厚的也可达到0.15mm，视具体生产条件而定。