TPE材料开发案例:眼镜鼻托产品专用材料TA40C-BT


一、项目背景

客户为眼镜配件制品企业,本次开发针对其鼻托产品。该部件需包胶于PC材质镜框支架上,使用中直接接触鼻梁皮肤,要求材料具备低硬度(柔软触感)、高回弹性(适应不同鼻型)、优异的包胶强度(长期使用不脱落),同时需耐汗液、化妆品及日常清洁剂侵蚀。

客户前期试用的常规TPE材料存在以下问题:
(1)包胶剥离强度不足,使用一段时间后出现边缘翘起;
(2)硬度偏高(约55A),鼻梁压迫感明显,舒适度差;
(3)耐候性不佳,长期使用后发黄、表面发粘。

 

二、材料选型思路

热塑性弹性体(TPE/TPU)类材料因其柔软的触感和良好的包胶性能,是鼻托产品的常用选择。但常规TPE存在包胶强度不足的问题,而纯TPU虽包胶力强但手感偏硬。

改性方向:

  • 低硬度设计:以邵氏40~42A为目标,保证佩戴舒适度;
  • 包胶强度提升:优化极性组分,增强与PC基材的界面结合力;
  • 成型性保障:高流动性设计,匹配200℃注塑及薄壁包胶充填;
  • 耐候性:引入抗氧/光稳体系,确保长期使用不黄变。

基于此,我司开发了TA40C-BTTA35F-11两款改性牌号,并行投入试料对比。

三、并行试料验证与牌号筛选

3.1 试料方案

客户现场采用同一台注塑机、同一副模具,在相同工艺条件(料温200℃、模温40℃)下对两款牌号进行平行对比试料,将材料二次注塑包胶于PC材质鼻托支架上,各连续生产200模次。

3.2 物性指标与实测对比

物性项目

TA35F-11标称

TA35F-11实测

TA40C-BT标称

TA40C-BT实测

判定标准

硬度(Shore A)

36±5

35~37

40~42

41~42

40~45

熔融指数(g/10min)

5±2

4.2

12

11.8

拉伸强度(MPa)

3±1

3.2

5

5.1

断裂延伸率(%)

450±100

420

512

508

撕裂强度(kN/m)

16±4

15.8

26

25.5

比重(g/cm³)

1.05±0.02

1.048

1.03

1.031

3.3 功能性实测对比

测试项目

TA35F-11实测

TA40C-BT实测

判定标准

包胶剥离强度(N/mm)

2.1

3.8

≥3.0

包胶完整性

完整

完整

无短射

手感评价

偏粘滞、回弹差

柔软干爽、回弹好

柔软舒适

外观

轻微粘手感

表面光洁

无缺陷

3.4 判定结论

TA35F-11

  • 实测硬度35~37A,虽然数值偏低,但手感评价为偏粘滞、回弹差,用户佩戴后感觉表面发粘、缺乏弹性支撑感。
  • 分析原因:该配方软段比例过高,导致材料表面摩擦系数偏大,且交联网络密度不足,回弹驱动力弱;同时熔融指数偏低(4.2),流动性不足,包胶时界面润湿不充分,剥离强度仅2.1 N/mm,未达客户要求。
  • 判定:NG,淘汰。

TA40C-BT

  • 硬度稳定在41~42A,手感柔软干爽,回弹迅捷。
  • 包胶剥离强度3.8 N/mm,显著优于TA35F-11及常规TPE材料(通常2.0~2.5 N/mm),有效解决了客户前期包胶易脱落的问题。
  • 熔融指数12,流动充填性优异,表面光洁无粘手。
  • 判定:OK,进入量产。

四、总结

对比项

TA35F-11

TA40C-BT

实测硬度

35~37A

41~42A(OK)

剥离强度

2.1 N/mm(NG)

3.8 N/mm(OK)

手感

粘滞、回弹差(NG)

干爽、回弹好(OK)

外观

轻微粘手

表面光洁(OK)

最终判定

淘汰

量产放行

TA35F-11淘汰主因:(1)手感偏粘滞、回弹差,佩戴舒适度不合格;(2)流动性偏低(MI=4.2),包胶剥离强度不足,未达客户要求。

TA40C-BT以低硬度(41~42A)、高流动性(MI=12)、优异包胶强度(3.8 N/mm)及干爽手感为核心特点,成功解决了鼻托产品对佩戴舒适性与结构耐久性的双重需求。目前已导入量产,品质稳定。