1簡介
熱塑性彈性體TPR,TPE是一種具有橡膠的高彈性,高強(qiáng)度,高回彈性,又具有可注塑加工的特征,具有,硬度范圍廣,有優(yōu)良的著色性,觸感柔軟,耐候性,疲勞性和耐溫性,加工性能,硫化,可以循環(huán)使用降低成本,既可以二次注塑成型,與PP塑膠原料、PE塑膠原料、PC工程塑料、PS塑料、ABS塑膠原料等基體材料包覆粘合,也可以單獨(dú)成型。
熱塑性彈性體既具有熱塑性塑料的加工性能,又具有硫化橡膠的物理性能,可謂是塑料和橡膠優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)勢組合。熱塑性彈性體正在大肆占領(lǐng)原本只屬于硫化橡膠的。近十余年來,電子電器、通訊與汽車行業(yè)的發(fā)展帶動了熱塑性彈性體巿場的高速發(fā)展。
2原料特性
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2 硬度范圍廣
3 觸感優(yōu)異柔軟
4 優(yōu)良的著色性,耐候性,疲勞性和耐溫性
5 比重小,加工性能,硫化
6 可以循環(huán)使用,降低產(chǎn)品成本
7 替代橡膠,軟質(zhì)PVC和部分硅橡膠
8 既可以二次注塑成型,與PP,PS,PE,PC,PA,ABS等基體材料包覆粘合,也可以單獨(dú)成型,可用于塑料的增強(qiáng)、增韌改性。自補(bǔ)強(qiáng)性大,配方簡化,配合劑對聚合物的影響制約小,質(zhì)量性能更易掌握。但TPE的耐熱性橡膠,隨著溫度上升而物性下降幅度較大,因而適用范圍受到限制。同時,壓縮變形、彈性回復(fù)、耐久性等同橡膠相比較差,價格上也往往高于同類橡膠。盡管如此,TPR的優(yōu)點(diǎn)仍十分突出,各種新型的TPR產(chǎn)品也不斷開發(fā)出來。作為一種節(jié)能的橡膠新型原料,發(fā)展前景十分看好.
3注塑工藝
根據(jù)材料的特性和供料情況,一般在成型前應(yīng)對材料的外觀和工藝性能進(jìn)行檢測。供應(yīng)的粒料往往含有不同程度的水分、熔劑及其它易揮發(fā)的低分子物,特別是具有吸濕傾向的TPR含水量總是過加工所允許的限度。因此,在加工前進(jìn)行干燥處理,并測定含水量。在高溫下TPR的水分含量要求在5%以下,甚至2%~3%,因此常用真空干燥箱在75℃~90℃干燥2小時。已經(jīng)干燥的材料妥善密封保存,以防材料從空氣中再吸濕而喪失干燥效果,為此采用干燥室料斗可連續(xù)地為注塑機(jī)提供干燥的熱料,對簡化作業(yè)、保持清潔、質(zhì)量、增加注射速率均為有利。干燥料斗的裝料量一般取注塑機(jī)每小時用料量的2.5倍。 以SBC為基礎(chǔ)的TPE在顏色上優(yōu)于大多數(shù)其它TPR材料。所以,它們只需要較少量的色母料就可某種特定的顏色效果,而且所產(chǎn)生的顏色比其它TPR更為純凈。一般說來,色母料的粘度應(yīng)該比TPR的粘度低,這是因為TPR的熔融指數(shù)比色母料高,這將有利于分散過程,使得顏色分布更加均勻。
對于以較硬的SEBS為基礎(chǔ)的TPR,推薦采用聚丙烯(PP)載色劑。
對于以較軟的SEBS為基礎(chǔ)的TPR,可采用 低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。對于較軟的品種,不推薦采用PP載色劑,因為復(fù)合材料的硬度將受到影響。
對于某些包膠注塑的應(yīng)用,使用聚乙烯(PE)載色劑可能會對與基體的粘接力產(chǎn)生不利的影響?!⌒沦忂M(jìn)的注塑機(jī)初用之前,或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時,都需要對注塑機(jī)機(jī)筒進(jìn)行清洗或拆洗。
清洗機(jī)筒一般采用加熱機(jī)筒清洗法。清洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。對于TPR材料,可用所加工的新料置換出過渡清洗料。
在加工注塑過程中,溫度的設(shè)定是否準(zhǔn)確是制品外觀和性能好壞的關(guān)鍵。下面是進(jìn)行TPR加工注塑時溫度設(shè)定的一些建議。
進(jìn)料區(qū)域的溫度應(yīng)設(shè)定得相當(dāng)?shù)?,以避免進(jìn)料口堵塞并讓夾帶的空氣逸出。當(dāng)使用色母料時為了改善混合狀態(tài),應(yīng)將過渡區(qū)域的溫度設(shè)定在色母料的熔點(diǎn)以上。離注塑噴嘴近區(qū)域的溫度應(yīng)該設(shè)定得接近于所需的熔體溫度。所以,經(jīng)過測試,通常TPR產(chǎn)品在各個區(qū)域溫度的設(shè)定范圍分別是:料筒為160攝氏度到210攝氏度,噴嘴為180攝氏度到230攝氏度。
模具溫度應(yīng)該設(shè)定高與注塑區(qū)的冷凝溫度,這將能避免水分對模具的污染以致制品表面出現(xiàn)的條紋。較高的模具溫度通常會導(dǎo)致較長的循環(huán)周期,但它能改進(jìn)焊接線和制品的外觀效果,所以,模具溫度的范圍應(yīng)設(shè)計定在30到40之間。
在制品成型填充模具型腔的過程中,如果制品的填充性能不好,就會發(fā)生壓力降低過大、填充時間過長、填充不滿等等情況,從而使制品存在質(zhì)量問題。為了制品在成型時的填充性能,改善成型制品的質(zhì)量,一般可以從下列幾個方面來考慮:
1)改換科悅另一系列的產(chǎn)品;
2)改變澆口位置;
3)改變注射壓力;
4)改變件的幾何形狀。
通常將注射壓力的控制分成為注射壓力、二次注射壓力(保壓)或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時機(jī)是否適當(dāng),對于模內(nèi)壓力過高、溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時的熔料壓力和溫度。如果每次從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致,那么制品的比容就不會發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下,決定制品尺寸的參數(shù)是保壓壓力,影響制品尺寸公差的的變量是保壓壓力和溫度。例如:在充模結(jié)束后,保壓壓力立即降低,當(dāng)表層形成一定厚度時,保壓壓力再上升,這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品,消除塌坑和飛邊。
保壓壓力及速度通常是塑料充填模腔時壓力及速度的50%~65%,即保壓壓力比注射壓力大約低0.6~0.8MPa。由于保壓壓力比注射壓力低,在可觀的保壓時間內(nèi),油泵的負(fù)荷低,固油泵的使用壽命得以延長,同時油泵電機(jī)的耗電量也降低了。采用預(yù)先調(diào)節(jié)好一定的計量,使得在注射行程的終點(diǎn)附近,螺桿端部仍殘留有少量的熔體(緩沖量),根據(jù)模內(nèi)的填充情況進(jìn)一步施加注射壓力(二次或三次注射壓力),補(bǔ)充少許熔體。這樣,可以制品凹陷或調(diào)節(jié)制品的收縮率。
冷卻時間主要取決于熔體溫度、制品的壁厚和冷卻效率。此外,物料的硬度也是一個因素。與很軟的品種比較,較硬的品種在模具內(nèi)將較快地凝固。如果從兩側(cè)進(jìn)行冷卻,那么每0.100' 壁厚所需的冷卻時間通常將是大約10到15秒。包膠方式的制品將需要較長的冷卻時間,因為它們可以通過較小的表面積而有效地冷卻。每0.100'壁厚所需的冷卻時間將是大約15到25秒。
塑料成型不完整
(1)進(jìn)料調(diào)節(jié)不當(dāng),缺料或多料。
(2)注射壓力太低,注射時間短,柱塞或螺桿退回太早。
(3)注射速度慢。
(4)料溫過低。
溢料(飛邊)
(1)注射壓力過高或注射速度過快。
(2)加料量過大造成飛邊。
(3)機(jī)筒、噴嘴溫度太高或模具溫度太高都會使塑料黏度下降,流動性增大,在流暢進(jìn)模的情況下造成飛邊。
銀紋、氣泡和氣孔
(1)料溫太高,造成分解。
(2)注射壓力小,保壓時間短,使熔料與型腔表面不密貼。
(3)注射速度太快,使熔融塑料受大剪切作用而分解,產(chǎn)生分解氣;注射速度太慢,不能及時充滿型腔造成制品表面密度不足產(chǎn)生銀紋。
(4)料量不足、加料緩沖墊過大、料溫太低或模溫太低都會影響熔料的流動和成型壓力,產(chǎn)生氣泡。
(5)螺桿預(yù)塑時背壓太低、轉(zhuǎn)速太高,使螺桿退回太快,空氣容易隨料一起推向機(jī)筒前端。
燒焦暗紋
(1)機(jī)筒、噴嘴溫度太高。
(2)注射壓力或預(yù)塑背壓太高。
(3)注射速度太快或注射周期太長。