热塑性弹性体 TPE/TPR 加工全流程要点解析

Time of issue:2025-08-07

 

热塑性弹性体 TPE/TPR 凭借其独特的性能，在众多领域得到广泛应用。其加工过程涵盖干燥、染色、注塑准备、成型温度设定以及模具填充、保压、冷却等多个环节，每个环节的精准控制都对最终制品的质量和性能起着决定性作用。以下将详细阐述各环节的关键要点。

一、干燥处理：去除水分，保障加工质量

（一）必要性

TPE/TPR 供应的粒料常含有水分、溶剂及其他易挥发低分子物，尤其是具有吸湿倾向的 TPR，含水量往往超出加工允许限度。水分在高温加工时会引发材料水解，导致制品出现气泡、银纹、性能下降等问题，严重影响产品质量。

（二）干燥要求与方法

在高温下，TPR 的水分含量需控制在 5％以下，甚至达到 2％ - 3％。常用真空干燥箱在 75℃ - 90℃下对材料干燥 2 小时。干燥后的材料必须密封保存，防止重新吸湿。采用干燥室料斗可连续为注塑机提供干燥热料，简化作业流程、保持清洁、提高质量并增加注射速率。干燥料斗的装料量一般取注塑机每小时用料量的 2.5 倍。

二、染色工艺：精准选料，实现理想色彩

（一）SBC 基 TPE 的染色优势

以 SBC 为基础的 TPE 在颜色表现上优于多数其他 TPR 材料，只需少量色母料即可达到特定颜色效果，且颜色更纯净。色母料的粘度应低于 TPR，因为 TPR 熔融指数较高，低粘度色母料有利于分散，使颜色分布更均匀。

（二）不同基础材料的载色剂选择

  • 以 SBS 为基础的 TPE，推荐采用聚苯乙烯类载色剂。
  • 以较硬的 SEBS 为基础的 TPR，推荐使用聚丙烯（PP）载色剂。
  • 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，但不推荐使用 PP 载色剂，以免影响复合材料硬度。
  • 某些包胶注塑应用中，使用聚乙烯（PE）载色剂可能对与基体的粘接力产生不利影响。

三、注塑前准备：清洗料筒，确保纯净生产

（一）清洗时机

新购进的注塑机初次使用前，或生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色，以及发现塑料中有分解现象时，都需对注塑机机筒进行清洗或拆洗。

（二）清洗方法

一般采用加热机筒清洗法，清洗料可选用塑料原料或回收料。对于 TPR 材料，可用所加工的新料置换出过渡清洗料，确保机筒内无杂质残留，避免影响后续制品质量。

四、成型温度设定：精准调控，优化制品性能

（一）料筒温度

进料区域温度应设定较低，防止进料口堵塞并让夹带空气逸出。使用色母料时，为改善混合状态，过渡区域温度应设定在色母料熔点以上。离注塑喷嘴最近区域温度应接近所需熔体温度。通常 TPR 产品料筒温度设定范围为 160 摄氏度到 210 摄氏度。

（二）喷嘴温度

喷嘴温度设定范围为 180 摄氏度到 230 摄氏度，合适的喷嘴温度可保证熔体顺利注入模具，同时避免材料在喷嘴处过早凝固。

（三）模具温度

模具温度应设定高于注塑区的冷凝温度，以避免水分对模具的污染和制品表面出现条纹。较高的模具温度虽会导致循环周期延长，但能改进焊接线和制品外观效果。模具温度范围一般设计在 30 到 40 摄氏度之间。

五、模具填充、保压、冷却：精细控制，塑造优质制品

（一）填充性能优化

制品成型填充模具型腔时，若填充性能不佳，会出现压力降低过大、填充时间过长、填充不满等问题。可通过改换产品系列、改变浇口位置、调整注射压力或改变零件几何形状等方法来提高填充性能，改善制品质量。

（二）注射压力控制

注射压力控制分为一次注射压力、二次注射压力（保压）或三次以上注射压力控制。压力切换时机对防止模内压力过高、溢料或缺料至关重要。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，在恒定模塑温度下，保压压力是决定制品尺寸的重要参数，保压压力和温度是影响制品尺寸公差的关键变量。例如，充模结束后先降低保压压力，表层形成一定厚度时再上升，可采用低合模力成型厚壁大制品，消除塌坑和飞边。

（三）保压压力及速度

保压压力及速度通常为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低 0.6 - 0.8MPa。低保压压力可延长油泵使用寿命并降低耗电量。采用预先调节计量，在注射行程终点附近螺杆端部留少量熔体（缓冲量），根据模内填充情况进一步施加注射压力，可防止制品凹陷或调节收缩率。

（四）冷却时间确定

冷却时间主要取决于熔体温度、制品壁厚和冷却效率，物料硬度也是影响因素之一。较硬品种比很软品种在模具内凝固更快。若从两侧冷却，每 0.100'壁厚所需冷却时间约为 10 到 15 秒；包胶方式制品需较长冷却时间，每 0.100'壁厚约 15 到 25 秒。

热塑性弹性体 TPE/TPR 的加工是一个复杂而精细的过程，每个环节都需要严格把控。通过科学合理的干燥处理、精准的染色工艺、充分的注塑前准备、精确的成型温度设定以及精细的模具填充、保压和冷却控制，才能生产出质量稳定、性能优良的 TPE/TPR 制品，满足不同领域的应用需求。

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