TPE的注塑工艺技术

TPE的注塑工艺技术
一、TPE注塑工艺
根据材料的特性和供料情况，一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。

供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及英它易挥发的低分子物，特別是具有吸湿倾向的TPR含水量总是超过加工所允许的限度。

因此，在加工前必须进行干燥处理，并测左含水戢。

在髙温下TPR的水分含量要求在5%以下，甚至2%〜3%,因此常用頁•空干燥箱在75°C〜90C干燥2小时。

已经干燥的材料必须妥善密封保存，以防材料从空气中再吸湿而丧失F•燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供F•燥的热料，对简化作业、保持淸洁、提高质量、增加注射速率均为有利。

干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。

以SBC为基础的TPE 在颜色上优于大多数其它TPR材料。

所以，它们只需要较少量的色母料就可达到某种特立的颜色效果，而且所产生的颜色比苴它TPR更为纯净。

一般说来，色母料的粘度应该比TPR的粘度低，这是因为TPR的熔融指数比色母料高，这将有利于分散过程，使得颜色分布更加均匀。

对于以SBS为基础的TPE,推荐采用聚苯乙烯类载色剂。

对于以较硬的SEBS为基础的TPR,推荐采用聚丙烯(PP)载色剂。

对于以较软的SEBS为基础的TPR,可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。

对于较软的品种，不推荐采用PP载色剂，因为复合材料的硬度将受到影响。

对于某些包胶注塑的应用，使用聚乙烯(PE)载色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。

新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机简进行淸洗或拆洗。

淸洗机筒一般采用加热机筒淸洗法。

淸洗料一般用塑料原料(或塑料回收料)。

对于TPR 材料，可用所加工的新料置换出过渡淸洗料。

在加工注塑过程中，温度的设左是否准确是制品外观和性能好坏的关键。

下而是进行TPR 加工注塑时温度设左的一些建议。

进料区域的温度应设泄得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸岀。

当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设左在色母料的熔点以上。

离注塑喷嘴最近区域的温度应该设左得接近于所需的熔体温度。

所以, 经过测试，通常TPR 产品在各个区域温度的设左范弗|分别是：料筒为160摄氏度到210摄氏度，喷嘴为180摄氏度到230摄氏度。

模具温度应该设定高与注塑区的冷凝温度，这将能避免水分对模具的污染以致制品表面岀现的条纹。

较髙的模具温度通常会导致较长的循环周期，但它能改进焊接线和制品的外观效果,所以，模具温度的范围应设计建在30到40之间。

在制品成型填充模具型腔的过程中，如果制品的填充性能不好，就会发生压力降低过大、填充时间过长、填充不满等等情况，从而使制品存在质量问题。

为了提髙制品在成型时的填充性能，改善成型制品的质量，一般可以从下列几个方面来考虑：1)改换另一系列的产品；
2）改变浇口位置；3）改变注射压力；4）改变零件的几何形状。

通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。

压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过髙、防止溢料或缺料等都是非常重要的。

模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。

如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那么制品的比容就不会发生改变。

在恒左的模塑温度下, 决泄制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变疑是保压压力和温度。

例如：在充模结束后，保压压力立即降低，当表层形成一泄厚度时，保压压力再上升，这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飞边。

保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%~65%,即保压压力比注射压力大约低0.6~0.8MPa。

由于保压压力比注射压力低，任可观的保压时间内，油泵的负荷低，固汕泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低了。

采用预先调肖好一立的讣量，使得在注射行程的终点附近，螺杆端部仍残留有少量的熔体（缓冲量），根据模内的填充情况进一步施加注射压力（二次或三次注射压力），补充少许熔体。

这样，可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。

冷却时间主要取决于熔体温度、制品的壁厚和冷却效率。

此外，物料的硬度也是一个因素。

与很软的品种比较，较硬的品种在模具内将较快地凝固。

如果从两侧进行冷却，那么每0.100'壁厚所需的冷却时间通常将是大约10到15秒。

包胶方式的制品将需要较长的冷却时间，因为它们可以通过较小的表面积而有效地冷却。

每o.io（r壁厚所需的冷却时间将是大约15到25秒。

1塑料成型不完整
（1）进料调节不当,缺料或多料。

（2）注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。

（3）注射速度慢。

（4）料温过低。

2溢料（飞边）
（1）注射压力过髙或注射速度过快。

（2）加料量过大造成飞边。

（3）机筒、喷嘴温度太髙或模具温度太髙都会使塑料黏度下降，流动性增大，在流畅进模的情况下造成飞边。

3银纹、气泡和气孔
（1）料温太髙，造成分解。

（2）注射压力小，保压时间短，使熔料与型腔表而不密贴。

（3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，产生分解气：注射速度太慢，
不能及时充满型腔造成制品表而密度不足产生银纹。

（4）料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力，产生气泡。

（5）螺杆预塑时背压太低、转速太髙，使螺杆退回太快，空气容易随料一起推向机简
前端。

4烧焦暗纹
（1）机筒、喷嘴温度太高。

（2）注射压力或预塑背压太高。

（3）注射速度太快或注射周期太长。

二、TPE的加工注塑过程
干燥
根据材料的特性和供料情况，一般在成型前应对材料的外观和工艺性能进行检测。

供应的粒料往往含有不同程度的水分、熔剂及英它易挥发的低分子物，特别是具有吸湿倾向的TPE含水量总是超过加工所允许的限度。

因此，在加工前必须进行干燥处理，并测左含水量。

在高温下TPE的水分含量要求在（）以下，甚至（）~（）,因此常用真空干燥箱在75°C〜90C干燥2小时。

已经干燥的材料必须妥善密封保存，以防材料从空气中再吸湿而丧失干燥效果，为此采用干燥室料斗可连续地为注塑机提供F燥的热料，对简化作业、保持淸洁、提髙质量、增加注射速率均为有利。

干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的2.5倍。

配色
以SBC为基础的TPE在颜色上优于大多数貝它TPE材料。

所以，它们只需要较少量的色母料就可达到某种特左的颜色效果，而且所产生的颜色比其它TPE更为纯净。

一般说来, 色母料的粘度应该比TPE的粘度低，这是因为TPE的熔融指数比色母料髙，这将有利于分散过程，使得颜色分布更加均匀。

对于以SBS为基础的TPE,推荐采用聚苯乙烯类载色剂。

对于以较硬的SEBS为基础的TPE,推荐采用聚丙烯（PP）载色剂。

对于以较软的SEBS为基础的TPE,可采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物。

对于较软的品种，不推荐采用PP载色剂，因为复合材料的硬度将受到影响。

对于某些包胶注塑的应用，使用聚乙烯（PE）载色剂可能会对与基体的粘接力产生不利的影响。

废料再利用
对于SEBS复合材料，回收料的利用比例可髙达80%o黑色材料可容纳较高比例的回收料。

原色、浅色或透明的复合材料将较易显示岀污染或色变。

在停留时间很长或回收料比例很高的情况下，黄色、红色、蓝色和绿色的有机颜料较有可能改变颜色。

对于SBS复合材料，回收料比例应维持在25%以下。

将所得的回收料放入粉碎机中，通过粉碎机使英粉碎成小颗粒，就可匀新料混合使用了。

但每次放入粉碎机中回收料不应太多，以免造成沉积，堵塞机器。

淸洗料筒
新购进的注塑机初用之前，或者在生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注塑机机简进行淸洗或拆洗。

淸洗机筒一般采用加热机筒淸洗法。

淸洗料一般用塑料原料（或塑料回收料）。

对于TPE 材料，可用所加工的新料置换出过渡淸洗料。

温度
在加工注塑过程中，温度的设定是否准确是制品外观和性能好坏的关键。

下而是使用科悦产品进行加工注塑时温度设泄的一些建议。

使用科悦的TPE进行加工时，机膛温度应该渐进地设泄。

进料区域的温度应设定得相当低，以避免进料口堵塞并让夹带的空气逸岀。

当使用色母料时为了改善混合状态，应将过渡区域的温度设左在色母料的熔点以上。

离注塑喷嘴最近区域的温度应该设定得接近于所需的熔体温度。

模具温度应该设泄高与注塑区的冷凝温度，这将能避免水分对模具的污染以致制品表而岀现的条纹。

较髙的模具温度通常会导致较长的循环周期，但它能改进焊接线和制品的外观效果。

模具的填充、保压、冷却
在制品成型填充模具型腔的过程中，如果制品的填充性能不好，就会发生压力降低过大、填充时间过长、填充不满等等情况，从而使制品存在质量问题。

为了提高制品在成型时的填充性能，改善成型制品的质量，一般可以从下列几个方而来考虑：
1）改换科悦另一系列的产品;
2）改变浇口位置：
3）改变注射压力：
4）改变零件的几何形状。

通常将注射压力的控制分成为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上的注射压力的控制。

压力切换时机是否适当，对于防止模内压力过髙、防止溢料或缺料等都是非常重要的。

模制品的比容取决于保压阶段浇口封闭时的熔料压力和温度。

如果每次从保压切换到制品冷却阶段的压力和温度一致，那么制品的比容就不会发生改变。

在恒立的模塑温度下, 决宦制品尺寸的最重要参数是保压压力，影响制品尺寸公差的最重要的变量是保压压力和温度。

例如：在充模结朿后，保压压力立即降低，当表层形成一泄厚度时，保压压力再上升，这样可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飞边。

保压压力及速度通常是塑料充填模腔时最高压力及速度的50%~65%，即保压压力比注射压力大约低0.6~0.8MPa。

由于保压压力比注射压力低，在可观的保压时间内，油泵的负荷低，固汕泵的使用寿命得以延长，同时油泵电机的耗电量也降低了。

采用预先调盯好一左的计量，使得在注射行程的终点附近，螺杆端部仍残留有少疑的熔体（缓冲量），根据模内的填充情况进一步施加注射压力（二次或三次注射压力），补充少许熔体。

这样，可以防止制品凹陷或调节制品的收缩率。

冷却时间主要取决于熔体温度、制品的壁厚和冷却效率。

此外，物料的硬度也是一个因素。

与很软的品种比较，较硬的品种在模具内将较快地凝固。

对于一个中等硬度的科悦TPE 材料的制品，如果从两侧进行冷却，那么每0.100"壁厚所需的冷却时间将是大约10到15 秒。

包胶方式的制品将需要较长的冷却时间，因为它们可以通过较小的表面积而有效地冷却。

每0.100"壁厚所需的冷却时间将是大约15到25秒。

注塑工艺条件的彫响
对制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等：第二是尺寸和相对位置间的准确性：第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等。

这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。

注塑条件的调节是提髙制品质虽和产量的必要途径。

由于注塑周期本身很短，如果工艺条件掌握不好，废品就会源源不绝。

在调整时最好一次只改变一个条件，多观察几回，如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混淆，出了问题也不知道是何道理。

调整的措施、手段是多方面的。

例如：解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径，要选择岀解决问题症结的一、二个主要方案，才能真正解决问题。

此外，还应注意解决方案中的辨证关系。

比如：制品出现了凹陷，有时要提髙料温，有时要降低料温：有时要增加料量，有时要减少料量。

要承认逆向措施的解决问题的可行性。

下而举几个典型的例子：
1塑料成型不完整
（1）进料调节不当，缺料或多料。

（2）注射压力太低，注射时间短，柱塞或螺杆退回太早。

（3）注射速度慢。

（4）料温过低。

2溢料（飞边）
（1）注射压力过高或注射速度过快。

（2）加料量过大造成飞边。

（3）机筒、喷嘴温度太髙或模具温度太高都会使塑料黏度下降，流动性增大，在流畅
进模的情况下造成飞边。

3银纹、气泡和气孔
（1）料温太髙，造成分解。

（2）注射压力小，保压时间短，使熔料与型腔表而不密贴。

（3）注射速度太快，使熔融塑料受大剪切作用而分解，产生分解气；注射速度太慢，
不能及时充满型腔造成制品表而密度不足产生银纹。

（4）料量不足、加料缓冲垫过大、料温太低或模温太低都会影响熔料的流动和成型压力，产生气泡。

（5）螺杆预塑时背压太低、转速太高，使螺杆退回太快，空气容易随料一起推向机筒
前端。

4烧焦暗纹
（1）机筒、喷嘴温度太高。

（2）注射压力或预塑背压太髙。

（3）注射速度太快或注射周期太长。

三、TPE注塑产品表而问题及解决方案
TPE注塑件出现表而问题，产生这一现象的主要原因是原料的品质太差，其次也和注塑过程的一些参数设置有关。

1.1白化
现象：指稳泄剂等配合剂迁移至成型品表而，其表而像喷上粉一样呈现出一种白色现象
原因：主要是由于稳左剂过量配合或与聚合物不相容而引起的。

解决方案：出现这类型的问题，应选择与聚合物相容性良好的稳左剂或将稳立剂的用量控制在最佳的范围。

其次，更换成相对分子质疑髙的稳左剂也是十分有效的。

另外，也有通过迁移至成型品表面发挥苴功能的稳定剂。

例如，抗静电剂、润滑剂等。

对这种稳泄剂来讲，选择即使迁移也难以岀现白化的稳立剂是非常必要的。

热塑性弹性体在一般的环境下使用时很少会出现白化的问题，但在高温、潮湿、户外长期使用的场合，为提高耐久性在配合上追加耐热稳立剂（防老剂）、耐侯稳圧剂是十分必要的。

特别是高温下，因苴极易引起迁移，所以稳定剂的选择也是相当重要的。

1.2发粘
现象：与树脂相比，软质热塑性弹性体表而更容易产生发粘的现象。

原因：主要是因老化而生成低相对分子质量聚合物和增塑剂、稳左剂迁移至表而而引起的。

但无论属哪种情况，采用红外光谱法（IR）等分析手段，通过分析发粘成分便能够比较容易地确定出与此相关的物质。

发粘主要是成型温度过高，聚合物因热分解而形成低相对分子质量物质的缘故。

尽管成型机的设左温度本身未达到热分解温度，但在成型工艺中的剪切生热有时也会使其暂时达到高温。

解决方案：作为其对策，降低成型温度、低剪切化，用氮气净化成型机液压缸体内部都是十分有效的。

另外，在成型机暂停时，胶料长时间以熔融状态宜留在成型机的模腔内，有时也会因热老化而发粘。

另外，在髙温下使用的制品很容易出现发粘的现象。

因此，稳定剂、软化剂种类的选择和用量的确定是非常重要的。

1.3老化
现象：制品机械性能明显降低，外观质量变差
原因：与无机材料和金属材料相比，高分子材料的耐热、耐紫外线性较差引起制品老化。

多数制品因老化而使其机械特性明显降低，外观质量变差。

解决方案：通过配合耐热、耐候性等稳左剂，在一圧程度上可以抑制老化现象的产生。

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