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关 键 词:TPE食品级制造厂
行 业:塑料 热塑性弹性体
发布时间:2019-06-30
即在常温下显示橡胶弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料,具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收,它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此,热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言,它是一种塑料;就性质而言,它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。目前,热塑性弹性体尚无统一的命名,习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶,TPE表示热塑性弹性体,两者在有关资料着作中均有使用。
为统一起见,都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性--嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styrenblockcopolymer),热塑性-嵌段共聚物称为SIS(styrene-isopreneblockcopolymer),饱和型SBS则称之为SEBS,即Styrene-ethylene-butylene-styreneblockcopolymer的缩写,就是---嵌段共聚物。
其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号,表示热塑性--嵌段共聚物,习惯称为热塑性丁橡胶。2、特点和应用领域弹性体是一种性能独特的人造热可塑性弹性体,具有非常广泛的用途。其优良的产品适用性来源于其特殊的分子结构的可调整性和可控制性,从而表现出以下优异的性能。(1)物理性能特点良好的外观质感,触感温和,易着色,色调均一,稳定;可调的物性,提供广阔的产品设计空间;力学性能可比化橡胶,但无须化交联;硬度范围宽阔,自SHORE-A0度至SHORE-D70度可调;耐拉伸性能优异,抗张强度*高可达十几个Mpa,断裂伸长率*高可达十倍以上;长期耐温可超过70℃,低温环境性能良好,在-60℃温度下仍能保持良好的绕曲性;良好的电绝缘性及耐电压特性。
具有突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能,化学性能优越耐一般化学品(水、酸、碱、醇类溶剂);可在溶剂中加工,可短期浸泡于溶剂或油中,无毒性,良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能,可使用于户外环境;粘结性能好,选用合宜的胶粘技术可直接与真皮合成或人造皮革表面牢固粘合。(2)生产加工优势无需化即具有传统化橡胶之特性,节省化剂及促进剂等辅助原料;适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺;边料、余料和废料等可完全回收再利用,且不改变性能,降低浪费;简化加工工艺,节约加工能耗与设备资源,加工周期短,降低生产成本,提高工效;加工设备及工艺简单,节省生产空间,降低不合格品率;产品无毒,无刺激性气味,对环境、设备及人员无伤害;材料可反复使用,边脚废料可回收,可以说生产中无废料;加工助剂和配合剂较少,可节省产品质量控制和检测的费用;产品尺寸精度高、质量更易于控制;材料比重少,且可调;可直接与PP、ABS等多种塑料掺混而制成特种塑料合金。
弹性体具有优越的物理、化学性能且易于加工,同时,该产品还具有无毒、无污染并可回收二次加工的环保优势。因此,在众多工业领域被广泛应用,如:玩具、运动器材、鞋材、文具、五金、电动工具、通讯、电子产品、食品和饮料包装、家用电器、厨房用品、医疗器械、汽车、建筑工程、电线电缆等。更可贵的是,它是引领新产品设计和市场导向的优质材料,其柔软的质感和可调整的物性、硬度和适宜多种加工工艺且具有环保优势,为广大产品设计师提供了巨大的发挥空间,这无疑对您创新产品,增加价值,引领市场潮流提供了巨大的帮助。
从原料价格看,热塑性弹性体TPE比热固性橡胶要贵,TPE的密度要小,使用TPE,生产效率高,能耗低,废品少,并且可回收。从原料生产过程来看,热塑性弹性体可塑性加工赋予制品设计灵活方便,热塑性弹性体的可着色、可粘接更使制品丰富多彩。4、SEBS弹性体1、什么是SEBS弹性体SEBS是以聚为未端段,以聚加得到的-共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和和双键,因此具有良好的稳定性和耐老化性。
2、SEBS的用途(1)SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性,所以在屋顶和修路用沥青中也可以使用。(2)SEBS与石蜡之间有比较好的相溶性,因此可用作纸制品较柔韧表面涂层。(3)SEBS在加热时没有明显的剪切流动时温度不敏感,因此它可以作为IPN的模板。(IPN的基本原理:两种不相溶的聚合物,可达到缠结链段的相互贯穿,如第就可以通过共价键交联将两种不相溶聚合物"锁定"在一起。)(4)SEBS油共混物的有机溶液可替代天然胶乳制造外科手套等制品,由于SEBS不含不饱和双键且纯度较高,在此且有以下两种优点:抗氧性、抗臭氧性较好;天然橡胶中含有蛋白质,会使某些病人产生危险的过敏反应,而这个共混物就不会。
3、SEBS的具体性能SEBS具有优异的耐老化性能,既具有可塑性,又具有高弹性,无需化即可加工使用,边角料可重使用,广泛用于生产高档弹性体、塑料改性、胶粘剂、润滑油增粘剂、电线电缆的填充料和护套料等;SEBS系列主要用于塑胶改性,软质婴儿玩具等高弹力透明橡胶制品。SEBS具有良好的耐候性、耐热性、耐压缩变形性和优异的力学性能:⑴较好的耐温性能,其脆化温度≤-60℃,*高使用温度达到149℃,在氧气气氛下其分解温度大于270℃。
⑵优异的耐老化性能,在人工加速老化箱中老化一星期其性能的下降率小于10%,臭氧老化(38℃)100小时其性能下降小于10%。⑶优良的电性能,其介电常数在一千赫为1.3*10-4,一兆赫为2.3*10-4;体积电阻是一分钟9*1016Ω/cm;二分钟为2*1017Ω/cm。⑷良好的溶解性能、共混性能和优异的充油性,能溶于许多常用溶剂中,其溶解度参数在7.2~9.6之间,能与多种聚合物共混,能用橡胶工业常用的油类进行充油,如白油或环烷油。
⑸无需化即可使用的弹性体,加工性能与SBS类似,边角料可重复使用,符合环保要求,无毒,符合FDA要求。⑹比重较轻,约为0.91,同样的重量可生产出更多体积的产品。近日,有客户咨询反应热塑性弹性体材料TPE包ABS/PC合金,存在包胶不紧,和使用后热塑性弹性体材料TPE和ABS/PC之间脱离开裂等现象。我们从材料和工艺方面来分析分析。在热塑性弹性体领域的包胶,是一种特殊的包覆成型,包覆成型可以是塑包塑,也可以软胶包塑,也可以软胶包软胶。
包覆成型方式1、双色注塑第一种为双组份成型或者叫做双色注塑的,即在双色注塑机上实现,将一种材质注塑成制品,然后在双色机上靠模具翻转跳转到另外一个注塑料筒对应的模具型腔中,该部件做作为镶件,在上面注射上另一材质形成一体化双材质的制品。注塑机是双料筒、双模具型腔,注塑过程是两种材质的制品同时生产,只是一个型腔的制品会作为镶件进入下一个型腔而已。2、两步注塑另外一种是两步注塑,在一台注塑机上将一种材质的部件成型,该部件作为镶件放到另外一部模具里,再注射上第二种材质。
实现包覆成型的方法实现包覆成型(包括包胶)的方法可以有物理卡扣的方法和化学方法。前者比如靠卡扣设计、表面辊花、表面攻螺纹,然后包覆上第二种材质实现包覆成型(包胶)。纯靠这种方法实现材质贴合的特点是,物理连接部位有较强的附着力,而物理连接部位之外的部位则几乎没有多少附着力。化学方法则是靠两种材质间的分子亲和力、化学键的键合力,将两种材质键合在一起,形成单一部件、两种乃至多种。虽然在实际应用中物理卡扣和化学键合的方法常常一起使用,但很明显,实现双材质间的化学键合是更为牢靠、设计自由度更大的优先方法。
这种强力的化学键合,包括分子或分子链段的互溶、渗透、穿透、分子缠绕。实现热塑性弹性体材料TPE/硬塑的分子链段层面的键合,关键也就是要做到以下三点:(1)TPE材质与硬塑的极性相近(否则在熔体状态下无法互溶、渗透、穿透);(2)TPE材质的表面张力小于硬塑的表面张力(否则TPE熔体在硬塑镶件表面会无法铺敷开);关于表面张力,想想水银在玻璃表面自行缩成一团,而水珠在玻璃表面能铺展开,就很容易理解;(3)TPE熔体在模具型腔内沿硬塑表面流动时,冷却过程释放热量,能快速、有效融化硬塑表层形成可互穿的一个薄层。
包覆不住的原因肯定第一原因就是热塑性弹性体材料TPE材料配方不行,所以很多时候我们要从注塑的工艺来深入分析包覆不住的原因。1、双色注塑优于两步注塑的效果,简单来说就是,硬塑第一步被注塑出来时还是热的,马上进入2K注塑机的第二型腔,中间转移过程也没吸潮,既容易被高温TPE熔体在表面烧蚀出超薄层,也没有水汽在表面被吸附的影响。2、在TPE材质的加工允许范围内,尽可能选用更高的料筒(熔体)温度,否则热塑性弹性体材料TPE容易怎么有足够的热量烧蚀硬塑材质表面。
3、包胶第二步时,硬塑作为镶件的模腔尽可能采用高模温。硬塑温度高,TPE高温熔体冷却的就慢,有足够热量、足够时间烧蚀硬塑形成互溶超薄层。4、包胶第二步时,在不产生TPE飞边的前提下,尽可能采用高射速将TPE熔体射出。射速高,TPE在硬塑表面铺展时间短,在成型周期内有更长时间烧蚀硬塑表面;射速高,TPE与硬塑表面的摩擦导致摩擦生热,TPE熔体温度冷却也减慢,更长时间用于接触和烧蚀硬塑表面;射速高,大多数TPE(TPU除外,TPU熔体粘度对温度的敏感性更强)熔体粘度发生剪切变稀,表面张力下降,利于在硬塑表面铺展。
5、要避免硬塑表面的吸湿或玷污,特别是在两步注塑时,硬塑中间经过停发、转移过程,这一点更容易发生。极性硬塑如PC,PBT,PET,POM特别是强极性硬塑如尼龙6、尼龙66,表面吸湿导致形成与吸附的水分子行程键,TPE材料无法有效与硬塑表层分子间形成分子间键合,自然包胶的键合力降低。硬塑部件表面玷污,比如车间工人手套不洁净或手套棉纤维粘附到极性硬塑部件表面,自然影响TPE材料熔体的包胶;包覆极性硬塑的TPE材料,肯定也是极性的配方,不注意防潮,同样影响包胶的接合效果。
近日,有客户咨询反应热塑性弹性体材料TPE包ABS/PC合金,存在包胶不紧,和使用后热塑性弹性体材料TPE和ABS/PC之间脱离开裂等现象。我们从材料和工艺方面来分析分析。在热塑性弹性体领域的包胶,是一种特殊的包覆成型,包覆成型可以是塑包塑,也可以软胶包塑,也可以软胶包软胶。包覆成型方式1、双色注塑第一种为双组份成型或者叫做双色注塑的,即在双色注塑机上实现,将一种材质注塑成制品,然后在双色机上靠模具翻转跳转到另外一个注塑料筒对应的模具型腔中,该部件做作为镶件,在上面注射上另一材质形成一体化双材质的制品。
注塑机是双料筒、双模具型腔,注塑过程是两种材质的制品同时生产,只是一个型腔的制品会作为镶件进入下一个型腔而已。2、两步注塑另外一种是两步注塑,在一台注塑机上将一种材质的部件成型,该部件作为镶件放到另外一部模具里,再注射上第二种材质。实现包覆成型的方法实现包覆成型(包括包胶)的方法可以有物理卡扣的方法和化学方法。前者比如靠卡扣设计、表面辊花、表面攻螺纹,然后包覆上第二种材质实现包覆成型(包胶)。纯靠这种方法实现材质贴合的特点是,物理连接部位有较强的附着力,而物理连接部位之外的部位则几乎没有多少附着力。
化学方法则是靠两种材质间的分子亲和力、化学键的键合力,将两种材质键合在一起,形成单一部件、两种乃至多种。虽然在实际应用中物理卡扣和化学键合的方法常常一起使用,但很明显,实现双材质间的化学键合是更为牢靠、设计自由度更大的优先方法。这种强力的化学键合,包括分子或分子链段的互溶、渗透、穿透、分子缠绕。实现热塑性弹性体材料TPE/硬塑的分子链段层面的键合,关键也就是要做到以下三点:(1)TPE材质与硬塑的极性相近(否则在熔体状态下无法互溶、渗透、穿透);(2)TPE材质的表面张力小于硬塑的表面张力(否则TPE熔体在硬塑镶件表面会无法铺敷开);关于表面张力,想想水银在玻璃表面自行缩成一团,而水珠在玻璃表面能铺展开,就很容易理解;(3)TPE熔体在模具型腔内沿硬塑表面流动时,冷却过程释放热量,能快速、有效融化硬塑表层形成可互穿的一个薄层。
包覆不住的原因肯定第一原因就是热塑性弹性体材料TPE材料配方不行,所以很多时候我们要从注塑的工艺来深入分析包覆不住的原因。1、双色注塑优于两步注塑的效果,简单来说就是,硬塑第一步被注塑出来时还是热的,马上进入2K注塑机的第二型腔,中间转移过程也没吸潮,既容易被高温TPE熔体在表面烧蚀出超薄层,也没有水汽在表面被吸附的影响。2、在TPE材质的加工允许范围内,尽可能选用更高的料筒(熔体)温度,否则热塑性弹性体材料TPE容易怎么有足够的热量烧蚀硬塑材质表面。
TPR/TPE的成型方式主要包括以下几点:1.押出/挤出(Extrusion) 涟通挤出级系列TPE/TPR之混炼过程可以双螺杆(Twin-Screw)押出/挤出机或单螺杆(Single-Screw)押出/挤出机进行,为达*佳效果,使用双螺杆(Twin-Screw)押出/挤出机时,其L/D比*好在21/1以上,若是选用单螺杆(Single-Screw)押出/挤出机,则建议L/D比在30/1以上;至于混炼温度,则建议设定温度范围在180-230℃之间(需根据押出机的形式及混合物的组成成分做调整)。
2.射出/注塑(Injection) 涟通射出/注塑级系列TPE/TPR配料可以以多种方式成型制成所需成品,射出/注塑成型法是较常使用的方法之一。在使用射出/注塑成型法时,射出/注塑机之L/D比*少需为15/1,螺杆的压缩比(CompressionRatio)需介于2/1-3/1之间,射出/注塑温度依配料的成分而定,通常介于190-230℃之间。3.吹膜(blowmolding) 涟通吹塑级系列TPE/TPR吹膜的加工使用下吹式PP吹模机、上吹式PE吹模机、压延机(Calendering)、异型T-Die押出机/Profileextruder、以及淋膜机(Castingextrusion),过程包括充气吹膜、烘干、薄膜收卷等,一般而言,押出的速度,收卷的速度、吹膜风的强度都会决定成品之厚薄。
4.浇注 对于形状比较简单的制品,涟通软胶级系列TPE/TPR可以使用浇注的加工方式进行成型。tpe产品表面粘手原因分析:宏观现象:1、SEBS分子量越大充油后越粘,2、SEBS充的油的粘度越大越粘,3、充油越多也越粘;4、SEBS充环烷级的油比充石蜡级油粘;微观解释:1、SEBS充油后SEBS分子链之间的距离增大,分子间的相互作用力减小,充油SEBS表面的高分子链条受到其内部高分子的影响变小,高分子的每个链节的吸引力是一定的,受到内部的作用力变小,则对外的作用力就变大;同时,高分子链条充分舒展开,使吸附点增多,从而使吸引力增加,所以充油多后,表面会变得粘手;2、同样高分子链越长,吸附点越多,吸引力就越大,所以,SEBS分子量越高,充油后也越粘;3、粘度大的油挥发小,粘度小的油挥发大,粘度小的油因为挥发大于析出,随时存在解吸附现象,所以,粘度越大的油,充油SEBS表面也越粘;4、至于环烷级的油和石蜡级油,我认为石蜡级的油主要填充于高分子链条之间,有部分进入高分子链的橡胶相之间,而环烷级的油除了填充于高分子链条之间,应该有比石蜡油更多的比例进入橡胶相之间,也有部分进入塑料相,这从同样粘度与同样份量的石蜡级油比环烷油填充SEBS的硬度偏软(也就是高分子链之间的距离更大)可以看出,因为环烷油有部分进入了塑料相,微观上使做为支撑岛结构的塑料相变软,宏观上则表现出充油SEBS表面变得粘手了。
欢迎更多TPE问题分享探讨!TPE制品收缩率分析:收缩率S由下式表示:S={(D-M)/D}×100%(1)其中:S-收缩率;D-模具尺寸;M-塑件尺寸。有如一般塑料注射,SBS/SEBS模具设计必须考虑材料的收缩特性.SBS或SEBS材料的收缩率依配方而别,在0.5%~2%范围内。熔胶流进模具反向的收缩率会较高.一般而言,SBS的收缩率要小一些,而SEBS的收缩率则会略大.密度较高(填充过的材料)的TPE材料收缩率较密度低的材料收缩率要小一些.1、成型工艺对TPE制品收缩率的影响(1)成型温度不变,注射压力增大,收缩率减小;(2)保持压力增大,收缩率减小;(3)熔体温度提高,收缩率有所降低;(4)模具温度高,收缩率增大;(5)保压时间长,收缩率减小,但浇口封闭后不影响收缩率;(6)模内冷却时间长,收缩率减小;(7)注射速度高,收缩率略有增大倾向,影响较小;(8)成型收缩大,后收缩小。
后收缩在开始两天大,一周左右稳定。柱塞式注射机成型收缩率大。2、结构对TPE制品收缩率的影响(1)厚壁塑件比薄壁塑件收缩率大(但大多数塑料1mm薄壁制件反而比2mm收缩率大,这是由于熔体在模腔内阻力增大的缘故);(2)塑件上带嵌件比不带嵌件的收缩率小;(3)塑件形状复杂的比形状简单的收缩率要小;(4)塑件高度方向一般比水平方向的收缩率小;(5)细长塑件在长度方向上的收缩率小;(6)塑件长度方向的尺寸比厚度方向尺寸的收缩率小;(7)内孔收缩率大,外形收缩率小。
3、模具结构对TPE制品收缩率的影响(1)浇口尺寸大,收缩率减小;(2)垂直的浇口方向收缩率减小,平行的浇口方向收缩率增大;(3)远离浇口比近浇口的收缩率小;(4)有模具限制的塑件部分的收缩率小,无限制的塑件部分的收缩率大。4、性质对TPE制品收缩率的影响(1)结晶型塑料收缩率大于无定形塑料;(2)流动性好的塑料,成型收缩率小;(3)塑料中加入填充料,成型收缩率明显下降;(4)不同批量的相同塑料,成型收缩率也不相同。
一些加工条件如模温,熔胶温度,注速与产品厚度会影响产品收缩率。有些客户要求耐高温一两百以上的TPE/TPR弹性体,但是行业人士大家都知道类的TPE/TPR弹性体都是不耐高温的,所以我们根据客户的要求推荐其材料,目前TPE热塑性弹性体极限耐温在120度,TPV等材料可以耐温150度,已经是*高耐温,这个只是极限耐温,长期使用温度一般在80度左右,非金属材料一般的只有硅胶可以耐温250度。 类的TPE,SBS/SEBS之是三嵌段,而且两端是硬段PS段,就是因为PS段可以相互集结在一起,产生物理交联。
这个物理交联并不是很牢固,达到一定温度之后硬段会无法保持足够的凝聚力,就像冰块融化了一样。硬段丧失了支撑能力就丧失了硬段的作用了。 SBS/SEBS的硬段PS段软化点在100℃左右,而在100℃之前PS的凝结力其实已经大幅下降了,所以TPE弹性体很少能耐高温超过100℃,在100℃时候TPE就会变成橡皮泥一样。很多耐高温的产品都是用橡胶去做的,橡胶的支撑点不是物理交联的PS段,而是化学交联。化产生的化学交联不论是强度,稳定性,耐高温等都比物理交联要好. 因此,我们一般建议客户选择材料时候,考虑长期使用温度,超过100度使用温度,对TPE弹性体是会加速材料老化,TPE弹性体长期使用,在80度左右的温度下是可以保持其性能不变的。
国内热塑性弹性体TPE/TPR材料行业在不断的发展与完善,已经逐渐使用于各行各业,对材料的要求也越来越严格,列如:阻燃级、高弹性、耐磨擦等特殊材质的研发。 随着材料不断的完善,产品不断的推陈出新,导电级TPE/TPR材料的要求,也是市场发展的必然结果,随着市场的发展,热塑性弹性体行业在会越来越丰富多彩,为人们的生活提供更好更舒适的材质。在谈导电TPE/TPR之前,先从侧面了解导电橡胶,进而评估导电TPE/TPR的研发技术难度。
导电橡胶:导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在橡胶(一般是硅橡胶)中,通过压力使导电颗粒接触,达到良好的导电性能,在军事和商业上都有应用。其主要作用是密封和电磁屏蔽,产品可以模压或挤出成形,有片装或其他的冲切形状可供选择。 导电橡胶导电原理:导电橡胶内填充的导电颗粒当填充一定体积份数时,相互接触,形成电子连续状态,从而具有导电性。导电橡胶必须受一定的压缩力才能良好导电,结构设计必须保证合适的压力又不过压。
导电橡胶的主要作用是密封及电磁屏蔽,常用于一些电子材料元器件,在航空航天及军事行业有重要应用。 再来分析TPE的导电性。根据材料表面电阻值大小,就介电性而言,可以将TPE分为以下三类等级: 1.制品表面电阻值达到10的13次方以上为绝缘级TPE/TPR; 2.制品表面电阻值达到10的5-12次方之间为防静电级TPE/TPR; 3.制品表面电阻值达到10的5次方以下为导电级TPE/TPR。 按照上面的划分,防静电级TPE与导电TPE,还是有一定的区别的。
通常的TPE/TPR均为防静电级材料。就防静电而言,在实际案例中,不同客户需要的制品表面电阻值可能不同,有时可能对TPE的配混体系有一定限制性要求。如需让TPE/TPR具有导电性,就需进行专门的材料改性了。TPE/TPR与橡胶具有一定相似度的分子链结构,按照上面的橡胶改性思路,TPE/TPR似乎可以模仿。但需要充分考虑到TPE配混体系与硅橡胶的异同。TPE的配混体系较为复杂,需要考虑各组分相结构的相容性,共混分散的均匀性等等。
TPE由于其高纯度(可萃取化合物含量低),可回收性和成本效益而被用于许多重要的应用领域。它们也被用来取代乳胶和PVC材料,以避免后者可能带来的不良反应。例如,乳胶会导致某些人出现过敏反应。用于TPE应用在医疗器械中具有很多优点,如可提取物含量低,符合FDA要求和可接受多种灭菌方法(γ,电子束,EtO和高压灭菌器)。TPE产品不含乳胶和PVC;与硅胶相比,具有成本优势,它们具有出色的密封性和附着性能(模塑附着力),并且有多种经过UPSVI认证的TPE等级。
日用品:手把套、牙刷柄、波纹管、望远镜、软质玩具、高透明替代硅胶奶嘴、调羹、淋浴器弹性件、卫生洁具系列、软质桌台布、帘布、礼品盒、冰箱盒、防滑垫、橡胶地拖、玻璃刮水器胶边等等。 文体用品:笔套橡胶件、潜水器材、鼠标滚珠、护胸条、护齿套、(高尔夫、滑雪杖)橡胶球杆、(拉力器)软管、护膝、面具、蛙镜、蛙鞋、泳镜、潜水面具、滑雪镜以及镜带、握力器、跑步机皮带、乒乓球拍胶皮、溜冰鞋避震器等。 医疗器械:医用盐水瓶塞、一次性注射器胶塞、洗耳球、血浆袋、输液袋、外科手套、医用防护衣、医用卫生橡胶材料、挤出胶管、弹性吸球、容器、束带等。
汽车:CVJ防尘罩、转向器护套、减震器护套、防尘罩、牵引联结罩、远距波纹管、发动机进气风管、安全气囊盖板、汽车卫星天线线扣、后衣箱锁总成、门锁总成、门把手密封环、减震板、消音齿轮、管塞、堵塞、球头、窗玻璃减震座、减震底盘、底盘耐石击涂层等。 建筑工业:装饰卷材、装饰条、桥梁伸缩缝、替代PVC材料等。 电气包装工业:高压电器连接件、绝缘电线电缆和护套、电子元件防静电条、复合管件、电焊把电缆护套、电器弹性按键、无绳电话天线罩、电线电缆、仪器设备。
工业制造:密封件、传送带、电梯滑道、高压垫圈、收录机消音齿轮、石英钟消音齿轮、卷烟机弹簧片。 其他消费品:电动工具、体育用品、生活用品、塑料合金(共混和粘接PCPVCABSPBTPET等极性塑)。关于TPE制品常见质量异常问题,笔者简要罗列了一下几种,供业内人士参考:一仿高端白色数据线发黄问题:数据线产品易发黄,表面易粘灰尘。高端品牌数据线一般手感爽滑,不粘灰,并且一年内不会出现数据线外皮发黄的问题,但一些仿高端数据线,3个月到半年,线皮就会变黄,并且表面易粘灰尘。
原因分析:采用便宜的基材,并且没有配混体系没有做抗UV功能改性。材料成本是低了,相关性能也随之打了折扣!二工具手柄泛白问题:手柄易刮白,甚至表面泛白,用手摸可以擦去。质量较好的TPE材质手柄,手感较为干爽,耐刮花。价格便宜的TPE手柄制品,表面容易刮白,甚至出现一层白色物质。原因分析:为降低成本,加过多的填充粉末,使得材料表面不耐刮。为降低成本,兼顾外观,加了一些溶解性小的增容剂,这些增容剂发生析出,导致TPE手柄泛白,影响外观及手感。
三健身拉力器拉条弹力不够问题:拉力条弹力不够好,容易拉断或使用一阵就弹力减弱。优质的拉力器胶条弹力好,不容易拉断,使用时间较长仍具有良好的回弹性。原因分析:为降低成本,采用低分子量的SEBS基材,或者掺混不耐老化SBS基材。成本是降低了,但却导致制品的回弹力和耐老化性使用寿命打了折扣。四园林伸缩管易裂口问题:伸缩管内管使用不久,受水压作用裂口。原因分析:为降低成本,采用不当的SEBS规格,甚至加入一定的SBS。
导致TPE软管的抗撕裂性,耐老化抗UV性能下降。五智能手环腕带手感不好,不耐脏问题:杂牌手环腕带手感不够干爽丝滑,表面容易发粘,不耐脏。原因:低价格的手环料,耐水解,耐老化,耐温都达不到较高的要求。目前高端的手环腕带一般采用TPSIV,TESIV材料。TPE玩具材料的各项性能解析不同的材料可以制成不同的产品,对于儿童一般所用的玩具,都是选用TPE/TPR材料,可以从TPE/TPR材料的物理性及环保角度参考,并且色彩多样化,硬度及手感,可以根据产品而调整,TPE材料表面可丝印,尤其是良好的环保特性,符合现有的相关环保测试标注,TPE玩具材料的各项性能解析如下:1、环保性能虽然多数的TPE材料环保特性都符合ROHS及EN71-3测试标准,但不同的国家或地区对于玩具制品的测试标准还是有差异。
有些要求不含PAHs多环芳烃族,不含NP()等,有些要求不含REACH规定之SVHC高关注物质。这就需要在配混TPE胶料时,充分考虑到这方面的环保要求!2、良好的喷油喷漆丝印性能多数玩具制品都有喷油喷漆丝印的要求。要获得优良的喷油丝印效果(油漆喷上去不脱落),TPE胶料和油墨油漆的匹配很重要,应根据TPE的特性选择合适的油漆。3、软质玩具的抗开裂性对于一些硬度很软的软质玩具,应注意选用合适的TPE材料,防止在制品加工后出现开裂现象。
另外通过成型工艺的优化完善,减少应力收缩导致的开裂!4、优良的配色性能软胶玩具制品多为鲜艳多样的颜色,对于TPE材料的配色性有较高的要求。一款合格的TPE原料,应具有良好的色粉色剂扩散性能及利于色粉能较好的着色,达到颜色尽量鲜艳,色彩均匀的配色效果!5、其他要求有些玩具制品对于拉伸和抗撕裂性要求高,有些玩具制品则对回弹性要求好等等。总之,应根据客户的具体要求提供*适宜的TPE材料。在TPE热塑性弹性体业界,TPE(ThermoplasticElastomer)被当作所有热塑性弹性体的简称,这是从广义来说的,像TPU,TPEE,TPV,TPO等等都属于TPE。
狭义地说,TPE是系热塑性弹性体。是以SEBS(Styrene-Ethylene-Butylene-StyreneBlockCopolymer--化--嵌段共聚物)为基材共混改性而成的材料。具有塑料的热可塑性及橡胶的弹性。TPE外观为本色,半透明或透明的圆粒或圆柱状粒子,表面为亚面效果。密度一般在0.9-1.1g/m3。TPE弹性体材料撕裂强度差,主要有以下几个方面可能的因素:1.TPE材料配混体系的问题(1)原因分析:橡胶基材种类,塑料占比,油的含量等,都会影响配混材料的撕裂强度。
(2)改善方法A、选用高分子量、星型结构的SEBS基材;B、在材料物性要求允许的情况下,适当增大塑料组分(如PP,PS,LLDPE)的比例;C、在保证物性的前提下,适当减少油的添加量;D、适当减少碳酸钙等无机填充粉末的添加量;2.TPE物料发生降解或多次使用性能下降(1)原因分析成型加工温度越高,加工次数越多,包括撕裂强度在内的材料诸多物性都会变差。(2)改善方法了解材料的成型特性,采用适中的加工温度;使用二次料时注意控制其添加比例(一般二次料*多不超过25%的添加量)3.应力缺陷(1)原因分析制品存在锐利的内边缘或棱角,存在应力缺口,容易导致应力集中。
在遇到外力拉伸撕裂时,制品撕裂多从这些位置开始。(2)改善方法产品及模具设计时尽量避免尖锐或突兀的角,转角处尽量设计成圆弧状,以减少应力缺陷。当然,若SBS类合金弹性体都不能满足材料撕裂强度要求,可考虑选用其他分子链或基材的TPE,如TPV、TPEE等热塑性弹性体(TPE)是一类含有弹性和热塑性材料的共聚物(通常是橡胶和塑料的混合物)。TPE有六种通用类型,其中一种是嵌段共聚物(SBC)。--(SEBS)属于SBC类的一种。
建议适当提升注塑温度;改善料的流动性;优化进浇口设计。3、包胶制品析出吐霜这是TPE料配混料质量问题所致,建议改善优化配混体系。4、浇口起皮分层一般发生在水口及流道较小,产品流长比较大的制品结构中。一般是因为料的相容性不够好,而产品结构容易在浇口位置形成强的剪切作用,从而导致浇口位置发生分层和起皮。经典的热塑性弹性体材料TPE/TPR配方组成配方通常包括以下物质:SBS/SEBS,油,(PP),(PS),硬脂酸锌,抗氧剂,(),TPU。
括号中的物质可根据配方体系不同而选择是否添加。(非常普通的配方,经典的我倒觉得是SEBS/SBS混合油,不加任何其它助剂,制品厂家直接成型)下面一起看看。1.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中增塑剂之油用来调节原料流动性和降低成本。要生产环保的TPR,必须使用TPE/TPR环烷油和TPE/TPR石蜡油,并且严格控制芳烃(CA)值,某些油的技术参数中会有标注,厂家根据此份参数和经验选择不同牌号使用。
正如大家查到的那样,TPE/TPR环烷油有着相对低廉的价格和与SBS/SEBS较好的相容性,充油量和充油速度都比较有优势,但是它往往使做出的TPR成品表而发粘,这也是它不能完全替代石蜡油的原因,因此我们会根据客户需要选择不同的种类使用.充油量可根据胶的牌号不同在120-160份之间。油的填充量增加,材料力学强度会下降,并且填充量应以不吐油为基本标准:粘度高的油对力学性能的损耗较低,但是制品表而爽滑度也降低。
(相对来说环烷油填充的TPE,机械性能更好,粘度高的油,同样份数的添加,硬度会略高)。2.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中增强组分之PP与SBS,SEBS相容性都比较好,可用来增加硬度。选择PP的重要指标是PP的MFR.融指太低会明显影响塑化,制品表面会出现不平整、有疙瘩等现象。从经验看来,粉料即价格低于粒料的PP比较适宜,并且分散性较好,但是PP与SBS/SEBS混合后将大大降低SBS/SEBS原有的透明性,因此常用在透明性要求低的包PP和挤出料的配方体系中,若透明性要求高,则应该选择无规共聚的透明PP;但添加量不宜多.PP添加量在40-50份左右。
PP不耐磨,所以不用与鞋材的配方中,当然在耐磨要求的配方中也应多加考虑。(关于融值太低,明显影响塑化,不是特别认同,关键还是螺杆组合及生产工艺结合的配合,我们曾经使用0.5融指的PP都未发现问题。当然PP融指的选择,还取决于TPE其它2个重要组份:SEBS、油的比例,如果SEBS填充油比例不高,那我们肯定是需要用高融指的PP来提高整个体系的流动性)。3.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中塑料增强组分之PS与SBS相容性较好,常用在鞋底料和包ABS的配方体系中,用来增加耐磨性和与ABS的粘结性。
若添加量太大,制品表面会有珠光色,增加配色难度。4.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中内润滑剂之硬脂酸锌内润滑剂,用来降低大分子熔融状态下分子间的摩擦力,一般添加量为2-3份。(如果整体上是100份,里面硬脂酸锌2-3份,偏多,助剂的原则,我们还是一句话,能少用就少用,能不用就不用!我们推荐100份SEBS的比例下,不超过1份为宜)。5.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中抗氧剂提高抗老化性能,防止在加工和使用的过程中氧化变黄,适量,一般添加量为0.4份左右。
(因原作者没讲什么情况下0.4份,但我们还是郑重提醒,还是以SBS/SEBS为100份,抗氧剂不要超过0.8份,并且1010和168的配合要注意,普通TPE产品,如果加工成型温度不存在过高情况,我们甚至推荐都不用加抗氧剂,即使要加,可加点168)。6.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中填充料之用来做填充使用,降低成本。一般选择1000目以上的重,添加量很大程度的影响材料的比重(密度),添加量越大,比重越高。
(的选择,我们推荐按照注塑,挤出等区别,挤出选择目数略高,注塑可选择目数低点,比如300目)。7.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中TPUTPU是用在ABS包胶配方中的一种重要极性原料,用来增加TPR与ABS的粘结性,同时还有一种伴随TPU同时加入的相容剂。(如果你找不到合适的相容剂,推荐不加也可以!因为加了,这种体系还是会分层)。和其他热塑性塑料不同的是,TPEs很少以纯组分单独使用。
与传统的热同性(化)弹性体一样,它们经常根据加工性能,物理机械性能的要求来调整配方。它们能够与其他树脂共混,包括传统的弹性体,也可以与填料、增塑剂(如油类)、加工助剂、树脂、色母粒以及其他组分共混。以SBS和SEBS为基体的配方能够制备出硬度很宽范围的材料,软至5ShoreA,硬到55ShoreD,它们可以加入大量的共混组分,在有些场合下TPE的质量分数低至25%。由于大量的共混组分几乎都很便宜,如填料和油,这样对TPE降低成本很有好处。
有些时候我们还需对TPE配色,TPE的配色问题也常常困扰着很多技术员。TPE材料配色有两种方法使用色母粒,就须用以PP为基料的色母粒。这种在TPE造粒或TPE使用中都很方便,而且无污染干净。但是价格较贵,且色母粒颜色不一定都能满足客户对颜色要求,因此使用色粉的就很多。(不是非得PP基色母粒,EVA基等聚烯烃基料色母粒都是可以的。因为在1-2%的母粒添加,带进去的基料实际上很少,当然母粒基料和TPE中塑料相一致则更好)。
就是色粉,一种是在TPE造粒时将色粉加入,但这种适合于批量大的订单,造粒厂才会做的。若颜色品种多了,一般造粒厂也不会做的,主要是换色麻烦,污染严重。另一方法就是由制品厂自己添加色粉。就会出现一个问题:色粉与TPE的相容性,着色性,也就是TPE的配色问题了。TPE配色是困扰TPE生产厂的一重要难题。有的产品可配几种颜色,但有些颜色就无法配了,尤其是在做牙刷柄时,颜色要求很多种,无法一一满足。通过试验,TPE配色难主要存在色粉分散不均匀,有色点,特别是深色(如大红、深蓝)。
解决方法是:改变加入的,或磨细色粉,或采用人工拌色,或加入扩散油,或是改变TPE粒子形状,一般就可解决。(上面这段话,基本上可以概括为,TPE工厂抽粒已配好色*好、其次是加色母粒,*难搞是自己混色粉,一般注塑产品还可以,挤出产品则推荐一定请TPE工厂帮着抽粒时候把颜色都弄好)。经典的热塑性弹性体材料TPE/TPR配方组成配方通常包括以下物质:SBS/SEBS,油,(PP),(PS),硬脂酸锌,抗氧剂,(),TPU。
括号中的物质可根据配方体系不同而选择是否添加。(非常普通的配方,经典的我倒觉得是SEBS/SBS混合油,不加任何其它助剂,制品厂家直接成型)下面一起看看。1.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中增塑剂之油用来调节原料流动性和降低成本。要生产环保的TPR,必须使用TPE/TPR环烷油和TPE/TPR石蜡油,并且严格控制芳烃(CA)值,某些油的技术参数中会有标注,厂家根据此份参数和经验选择不同牌号使用。
正如大家查到的那样,TPE/TPR环烷油有着相对低廉的价格和与SBS/SEBS较好的相容性,充油量和充油速度都比较有优势,但是它往往使做出的TPR成品表而发粘,这也是它不能完全替代石蜡油的原因,因此我们会根据客户需要选择不同的种类使用.充油量可根据胶的牌号不同在120-160份之间。油的填充量增加,材料力学强度会下降,并且填充量应以不吐油为基本标准:粘度高的油对力学性能的损耗较低,但是制品表而爽滑度也降低。
(相对来说环烷油填充的TPE,机械性能更好,粘度高的油,同样份数的添加,硬度会略高)。2.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中增强组分之PP与SBS,SEBS相容性都比较好,可用来增加硬度。选择PP的重要指标是PP的MFR.融指太低会明显影响塑化,制品表面会出现不平整、有疙瘩等现象。从经验看来,粉料即价格低于粒料的PP比较适宜,并且分散性较好,但是PP与SBS/SEBS混合后将大大降低SBS/SEBS原有的透明性,因此常用在透明性要求低的包PP和挤出料的配方体系中,若透明性要求高,则应该选择无规共聚的透明PP;但添加量不宜多.PP添加量在40-50份左右。
PP不耐磨,所以不用与鞋材的配方中,当然在耐磨要求的配方中也应多加考虑。(关于融值太低,明显影响塑化,不是特别认同,关键还是螺杆组合及生产工艺结合的配合,我们曾经使用0.5融指的PP都未发现问题。当然PP融指的选择,还取决于TPE其它2个重要组份:SEBS、油的比例,如果SEBS填充油比例不高,那我们肯定是需要用高融指的PP来提高整个体系的流动性)。3.热塑性弹性体TPE/TPR的配方组成中塑料增强组分之PS与SBS相容性较好,常用在鞋底料和包ABS的配方体系中,用来增加耐磨性和与ABS的粘结性。
注塑作为TPE(热塑性弹性体)常见的加工方式之一,出现飞边是客户不想看到的,但却又常常出现这类问题,这是因为引起TPE注塑飞边的因素是多样的,如设备原因、模具不精、工艺误差等。TPE注塑飞边的原因以及解决方案。 注塑零件飞边又称溢边或者披锋,大多发生在模具上模块相结合的位置。如:分型面、顶针的孔隙、滑块的配合部位、镶件的缝隙、顶针的孔隙等处。飞边不及时修正可能会影响产品外观或影响充模过程中的排气;若飞边过大,脱模过程中产生的碎屑可能会残留在模具内部,导致产品出现冷料,严重的还会使模具产生永久性压痕,如果碎屑残留在运动部件,如滑块、顶针等处,还可能导致模具运动不畅。
一、设备方面 (1)成型机合模力不足。如果成型机的额定合模力小于成型过程中制品从像投影面积上的张力,将会导致分型面间隙,造成飞边。 解决方案:增大锁模力 (2)成型机合模形成不足。如果成型机合模的*小间隙大于模具的厚度,制品的投影面积超过了注压机的*大注射面积,注压机模板安装调节不正确,模具安装不正确,锁模力不能保持恒定,注压机模板不平行,拉杆变形不均将会导致模具合模不紧密造成飞边。 解决方案:改进注塑机缺陷 二、模具方面 (1)模具本身精度差,如分型面配合不严密;分型面有压痕或疲劳塌陷;分型面间隙过大等。
解决方案:改进模具设计 (2)设计不合理,如型腔分布不对称,导致成型时张力不均容易产生分型面飞边;顶出机构不对称,导致顶出时顶针受到扭力,也会产生飞边;排气间隙过大;型腔和型芯对插结构过多;型腔和型芯偏移;模板不平行;模板变形;模子平面落入异物;排气不足;排气孔太大等也容易产生飞边。 解决方案:调整模具设计 三、工艺方面 (1)注射压力过高或速度过快,产生高速高压熔体,导致模具接合部位出现弹性变形,从而产生飞边。
解决方案:降低注塑速度 (2)温度过高:无论是料筒温度、喷嘴温度还是模具温度过高,都将使塑料熔体黏度下降、流动性增强,从而在模块接合部位产生飞边。 解决方案:降低温度 (3)计量过大,会使模具内产生局部高压,如果发生在模块接合部位,也容易产生飞边。 解决方案:减小计量 四、原料方面 (1)无论是黏度过高或过低都可能造成产品飞边。 解决方案:应注意提高模具精度,减小模具间隙,提高合模力 (2)高粘度的树脂会造成过大的流动阻力,增加充模过程中的型腔背压,从而导致模具分型面间隙,容易形成飞边。
解决方案:降低粘度 五、冷却条件问题 部件在模内冷却过长 解决方案:避免由外往里收缩,缩短模子冷却时间;将制件在热水中冷却。1热塑性弹性体的定义热塑性弹性体(英文为ThermoplasticElastomer)是一种具有橡胶的特性(高弹性、压缩永久变形等),又具有塑料的加工特征(工艺简单)的环保低碳性复合材料。(大众化口语:热塑性弹性体是一种具有橡胶的高弹性,高回弹性,又具有可注塑加工的特征,具有环保无毒安全,硬度范围广,有优良的着色性,触感柔软,耐候性,抗疲劳性和耐温性,加工性能优越,无须化,可以循环使用降低成本,既可以二次注塑成型,与PP、PE、PC、PS、ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。
)因历史和使用习惯等问题,目前国内外热塑性弹性体尚无统一命名,大部分地区习惯以英文缩写字母TPE统称热塑性弹性体。2热塑性弹性体的区分热塑性弹性体TPE种类繁多,我们接触到的种类就有TPE,TPR,TPU,TPV,大家是不是觉得很乱不好区分。下面讲解下相关知识:1、TPE首先,TPE有这么一层意思,即为所有热塑性弹性体的统称,包含TPR,TPU,TPV,TPEE,TPO,TPAE等。中文全称为Thermo-PlasticElastomer.通常情况下,用户或者我们说的TPE,很多时候就是指的SEBS为基础之共混改性热塑性弹性体了。
SEBS体系的TPE,硬度范围0~95A,外观为透明或本色颗粒。燃烧火焰为上黄下蓝或黄色,烟较淡,有芳香气味。 但实际上碰到用户找TPE,我们应根据他的具体要求,来选择一种合适的TPE种类,而不是刚开始就主观性的理解为特定SEBS体系的TPE.2、TPRTPR,这是台湾甚至亚洲区域的用户的叫法。*先有人用SBS合成改性制造出一种橡胶,但这种橡胶为热塑性的,英文意思即Thermo-plasticrubber,缩写TPR。
之后SBS家族出现高性能材料SEBS,其共混改性出的材料,生产企业称TPE,以示与SBS基础改性的TPR相区别。但不少用户(尤其是台湾和亚洲区域)仍沿用TPR的称呼,而不太注重SEBS,SBS的材料上的差异。实际上SEBS,SBS两种体系的TPE(TPR),还是存在一些性能上的差异。TPR(基于以上的分析,某种意义上与SEBS之TPE为一种材料)外观为透明或白色颗粒,硬度0~95A。3、TPVTPV,为PP与EPDM之共混动态化弹性体。
TPV实际上可看做TPO的一类,只是由于其特殊的动态化体系,赋予了其优良的综合性能(TPV的耐溶剂,耐高温性以及机械强度都要优于SEBS体系的TPE,TPR)。TPV是目前应用*成功和广泛的橡塑共混弹性体,因之,将TPV单独列出来。TPV在汽车行业的应用将被业界看好。TPV燃烧有聚PP的味,外观为黄色或淡黄色粒子,通常硬度范围在50~100A。4、TPUTPU,热塑性。由含NCO官能基的与含OH官能基的POLYOL、1.4BG,经押出混炼而制成,由于弹性好、物性佳、各种机械强度都很好。
因此,广泛用于射出、押出、压延及溶解成溶液型树脂等加工方式,是塑胶加工业者经常使用的塑胶材料,其制成产品涵盖了工业应用和民用必需品的范围。TPU外观为透明颗粒,硬度65A~80D。燃烧具有特殊气味,有滋滋声。什么是弹性体?1、什么是弹性体热塑性弹性体(ThermoplasticElastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(ThermoplasticRubber-TPR)是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性之材料,热塑性弹性体具有多种可能的结构,*根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相,在正常使用温度下,一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度),另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg),并且两相之间存在相互作用。
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