一.TPE灌注概念
TPE灌注,是一种成型加工超软TPE材料的方法。一般硬度在0~15A或者更软硬度00或0000的TPE材料可采用灌注(或称浇注,倒浆)工艺成型加工。
二.TPE灌注工艺流程
1.原物料的混合。
TPE原料在灌注前应先将原物料按配方比例(通常是SEBS和油和其他必要的功能助剂)混和均匀。这个混合过程通常需2~3天。不过,也有用颗粒的物料做灌注的原料的。
2.熔胶设备。
TPE的加热,原理上相对简单,只要加热到材料的熔融温度即可。但在加热时应尽量注意控制温度的恒定,因温度的变化或不同可能导致材料流动性的差异,会影响制品加工质量(如产品光泽度和透明度等)。因此,这类材料必须具有优良的生物体可替代性(力学性能、功能性)、生物相容性和血液相容性。熔胶设备可以采用电加热锅来进行,也有采用类似螺杆形状的加热装置,物料加入料斗,通过加热片装置充分熔融塑化后即可。
3.物料的加热熔融。
混合好的TPE物料(通常是浆状的粘稠物)倒入上述的熔胶设备加热熔融。物料应充分熔融,以保证做成制品的物性和外观。一般熔胶温度在130~200度不等。不同分子量的SEBS混合物料采用的温度不同,具体应根据实际加工情况逐渐调整。
4.物料的灌注成型。
熔化好的TPE物料为透明粘稠液体,为保证其流动性,应立即灌注入事先准备好的模具。模具应清洁,表面光滑,以保证制品外观。灌注时应注意杜绝或减少空气裹在物料里,避免制品出现气泡。
TPE制品成型脱模与模具结构关系
TPE弹性体与工程塑料成型和加工多多少少有区别,尤其是没有用过TPE的客户,往往用现有的模式去试料,这样会导致试料一直不顺,不断换各种TPE来配合模具,其实,材料和模具是相辅相成的,单一方面去改进,无法解决根本问题。
常见的问题:tpe产品注塑中模具设计不当造成脱模困难。
1,设计有不合理的倒扣,脱模结构不合理或位置不当,需要修正。
2,模具内脱模模斜度不够,修改模具,加大角度。
3,模具表面刮伤和搽花浇道壁或型腔表面粗糙,需要做抛光处理。
4,高度抛光的模具表面会是注塑件在真空负压作用下难以出模。
5,顶出机构不适当,需要修正。
TPE材料在被拉伸或压缩后会产生变形,回弹好就是说变形小。TPE在室温下具有较好的回弹性能,但是在高温下,如70摄氏度或更高温度下,回弹性能受到关注,因为高温回弹好的产品具有重要的应用价值。
首先我们考虑类TPE变形的原因,主要是因为PS相在受外力作用下产生变形,那么获得高回弹的关键也是如何提高PS相的耐变形能力。从理论上,有以下几个途径:
1.引入含有使PS的Tg提高的基团。
2.引入使PS的Tg提高的芳杂主链结构。
3.提高PS的分子量。
4.PS相的离子化。
5.PS相的交联。
6.避免使用环烷油或其他含有芳烃的油。
7.除了对PS相的考虑外,对弹性段影响的考虑:
(1)避免选用耐温差的聚烯烃
(2)如果应需要选用了耐温差的聚烯烃,对软段或共混聚烯烃的交联
从实践角度,PS相的离子化和交联似乎还没有获得广泛应用。
除了回弹的“能”与“不能”之外,还有的是回弹的快慢,这与软段的结构有重要的关系,在实际配方中也应考虑。
一般共混厂可以做到是
(1)选择合适的SEBS/SEEPS/
(2)选择合适的共混组分
TPE制件收缩形式:
1.热胀冷缩
由充填模腔时的高温熔体到制品成型冷却的过程中,塑件脱模时发生弹性***、塑性变形,导致塑件尺寸缩小。为此型腔设计时必须考虑予以补偿。
2.成型时方向重排列,TPE塑件呈现各向异性。
沿料流方向(即平行方向)则收缩大、强度高;与料流直角方向(即垂直方向)则收缩小、强度低。另外,成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀,故使收缩也不匀。产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹,尤其在挤塑及***成形时则方向性更为明显。TPE材料是由SEBS基材与其他混合物共混而成的弹性体颗粒,密度越大,填充物就越多,用的SEBS的原材料少,所以价格就便宜,在市场上甚至有低至10块钱/KG材料,便宜的材料不一定达到你产品的效果,应慎重选择。因此,模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。
3.制品后收缩
塑件成形时,由于受成形压力、剪切应力、各向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响,引起一系列应力的作用,在粘流态时不能全部消失,故塑件在应力状态下成形时存在残余应力。当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响,使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化,24小时后基本定型,但后稳定要经30-60天。2,单独成型时的表面处理TPE软胶件在加工过程中,有时需要做一些表面喷油、喷漆、丝印加工处理。通常热塑性塑料的后收缩比热固性大,挤塑及***成形的比压塑成形的大。
4.后处理收缩
有时塑件按性能及工艺要求,成形后需进行热处理,处理后也会导致塑件尺寸发生变化。故模具设计时对塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。
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