TPEE材料在儿童眼镜领域的应用创新：TE65D-ETYJ耐候性专用材料案例

Time of issue:2026-03-06

一、项目背景与需求分析

终端产品：儿童眼镜（镜架）
加工方式：240℃注塑成型（单独成型件）
基材兼容：可作为独立材料使用，亦可与ABS/PC进行包胶

 

核心性能要求：

  1. 高硬度：60-65 Shore D，确保结构刚性。
  2. 优异耐候性：儿童户外使用频繁，需抗紫外线、耐黄变。
  3. 耐磨耐刮性：日常使用及擦拭中不易产生划痕。
  4. 高表面质量：材料干净、无黑点，满足外观要求。
  5. 良好手感与成型性：佩戴舒适，注塑加工效率高。

二、技术参数目标

性能指标

目标值

测试标准/条件

比重

1.24 g/cm³

ASTM D792

硬度

64-66 Shore D

ASTM D2240

拉伸强度

≥32 MPa

ASTM D412

断裂延伸率

≥400%

ASTM D412

撕裂强度

≥210 kN/m

ASTM D624

熔融指数

3 g/10min (210℃, 2.16kg)

ASTM D1238

成型温度

240℃注塑

-

三、开发过程与方案优化

初期试料问题分析

试料牌号

优点

缺点

结论

TE65D-FH

硬度满足要求

耐磨耐刮性不足，表面易划伤

不通过

TE60D-FH

综合性能良好

硬度（60D）低于客户要求范围

不通过

技术难点识别：

  1. 硬度与韧性的平衡：在达到65D超高硬度的同时，需保持足够的韧性以满足儿童产品的安全要求。
  2. 硬度与耐磨性的协同：高硬度并不直接等同于高耐磨耐刮性，需要专门的材料设计。
  3. 高硬度下的成型性：高硬度TPEE熔体粘度通常较大，需保证在240℃下具有良好流动性。
  4. 外观与耐候性：需同时保证材料纯净度（无黑点）和长期的耐紫外光老化性能。

成功方案：TE65D-ETYJ配方设计思路

  1. 基料与硬段调控：精选特定型号的TPEE基料，通过优化硬段含量与结晶度，构建高刚性网络骨架，奠定高硬度基础。
  2. 耐磨增强体系：引入特种硅氧烷与微纳米级耐磨助剂协效体系，在不显著影响透明度和韧性的前提下，大幅提升表面抗刮擦能力。
  3. 流动与加工助剂：添加高效的内润滑剂和酯类加工助剂，降低熔体粘度，改善高硬度配方在注塑时的充模流动性。
  4. 耐候与稳定化设计：复配高性能紫外线吸收剂和抗氧剂，确保材料在户外长期使用不变色、不脆化；并通过精细过滤确保材料纯净无杂质。

四、TE65D-ETYJ材料性能验证

物理机械性能测试结果

测试项目

实测数据

客户要求

符合性

硬度(Shore D)

65D

64-66D

符合

拉伸强度

33.5 MPa

≥32 MPa

符合

断裂延伸率

420%

≥400%

符合

撕裂强度

218 kN/m

≥210 kN/m

符合

熔融指数(210℃)

3.2 g/10min

约 3 g/10min

符合

加工与应用性能

  • 加工性能：在240℃下注塑流动性良好，充填完整，脱模顺畅；制品内应力低，不易变形。
  • 外观质量：材料纯净，注塑成型后制品表面光洁，无黑点、流纹等缺陷。
  • 专项测试：
    • 耐磨耐刮测试（钢丝绒负重摩擦）：划痕明显少于TE65D-FH，达到客户标准。
    • 耐候测试（UV老化）：500小时后，黄变指数ΔYI<2，力学性能保持率>90%。
    • 手感与安全性：表面触感舒适，硬度虽高但通过相关儿童产品韧性安全测试。

五、技术要点总结

本项目成功开发出适用于儿童眼镜架的高硬度TPEE材料TE65D-ETYJ，其核心突破在于：

  1. 多重性能平衡：实现了64-66D超高硬度与良好韧性、耐磨性的统一。
  2. 功能化设计：针对儿童产品特性，强化了耐候性和表面抗刮擦性能，并确保了材料的高洁净度。
  3. 加工适应性：优化后的配方保证了在高硬度下仍具备良好的注塑加工窗口。

结论：TE65D-ETYJ材料完美满足了儿童眼镜对高刚性、耐用性、安全性与外观的苛刻要求，成功解决了前期试料中“硬度够则不耐磨，性能好则硬度低”的矛盾，为高要求透明或浅色硬质弹性体结构件提供了可靠的解决方案。

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