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tpe/tpr产品注塑成型温度及缩水率分析

 TPR,通常指的是苯乙烯类热塑性弹性体SBS,SEBS与其他树脂及助剂共混合成的弹性体干分子合金(TPES).TPE,广泛的概念来讲,包含各种高分子结构单元的热塑性弹性体,如TPES,TPU,TPV,TPO,TPEE等。由于通常用得最多的TPE指的是苯乙烯类弹性体合金TPES,而中国国内一般讲的TPE,多指的是TPES类弹性体,因此,本文谈的TPE/TPR,是基于SEBS,SBS基材改性的材料。   TPE/TPR注塑温度的问题——   影响因素:充油倍率;SEBS/SBS分子量及分子构象(线型或星型);制品厚度;特殊材料配方以及设备模具方面问题等等.   1.充油倍率越高,通常相应注塑温度要低些;   2.SEBS基材注塑温度高于SBS基材,因为SEBS基材热稳定性优于SBS基材;   3.SEBS,SBS分子量高,注塑温度要高;星型SEBS/SBS体系,注塑温度高于线型SEBSSBS体系;   4.对于特殊材料,如粘PA的TPE,因为配方中引入高熔点的相组分,使得注塑温度提高;   5.制品厚度大的需要的注塑温度高于厚度薄的制品;   6.设备型号或者熔胶能力,以及模具设计(包括流道,进胶口设计以及一模的腔数等)等都会有影响.   以硬度及注塑方式来划分,可参考建议的注塑温度范围如下(具体温度因根据供应商提供的TPE牌号结合实际加工情况做调整确定):   1.TPE硬度0C~15A超软材料,注塑温度130~200℃;   2.TPE/TPR硬度20~110A单物料注塑材料,建议注塑温度140~230℃;   3.TPE/TPR包胶PP,建议二次注塑温度170~200℃;   4.TPE/TPR包胶ABS,PC,建议二次注塑温度180~220℃;   5.TPE/TPR包胶PA,建议二次注塑温度240~270℃   6.TPR包胶PS(HIPS,GPPS),建议二次注塑温度160~190℃.   总之,关于TPE/TPR材料注塑温度,一般供应商根据材料型号只能给到一个参考数值.还应结合制品结构尺寸,加工设备及模具设计等因素,来综合考虑,并根据实际加工状况逐渐调整出最合适的注塑温度.   TPE/TPR缩水率,1~3%,低硬度TPE缩水率大些,其他配方体系相同的情况下,填充量大的TPE缩水率小于填充量小的TPE.


TPE弹性体0度胶料基本特性及应用

TPE0度胶料概念   TPE0度,指的是硬度为邵氏硬度0A的热塑性弹性体软料。采用邵氏硬度计A表测量一种软料,其硬度值显示为零,则该类材料的硬度为0A。   实际上,TPE0度料有时可能指的是硬度很软的一类TPE,可能含硬度0~10A以及硬度比0A还软的超软TPE胶料。但不少用户所说的0度TPE,其实实际硬度可能跟0A有一定差异,或比0A稍硬或稍软。   TPE0度胶粒除了之外,比0A还软的TPE,用邵氏硬度A表都没法读数。这时一般需要用邵氏硬度C表去度量。   这类比0A还软的超软TPE,硬度表示方式有三种:   一:用C来度量,如25C,10C,数值越大,材料越软;   二:用OO表示,如20OO,50OO,数值越大,材料越软;   三:以0的个数来表述,0的个数越多,材料越软。   TPE0度料的特性   1.物理特性TPE0度胶料,比重0.82~0.86,通常为透明的颗粒,缩水率2~2.5%,突出的特性是柔软,甚至可以达到少女肌肤般的触感。除此之外,还有很高的拉伸伸长性能,伸长率可以达到1000~1800%以上,并且几乎可以100%恢复。另外,由于材料的柔性性,从而使其防滑性、缓冲性方面都比较优良。   2. 加工特性TPE0度料虽然非常软,但仍具有热塑性弹性体的基本特征。属于热塑性材料,可采用注塑、挤出浇注(灌注)工艺成型。建议注塑成型温度条件130~200℃.(不同的硬度及材料配混体系,成型温度不同)。同等条件下,挤出温度可比注塑温度稍低5~10℃。   对于浇注成型,一般硬度0度系列TPE中硬度更低的一类胶料,采用浇注更利于成型。特别是一些大尺寸厚尺寸制品,必须采用浇注成型。浇注成型:分熔胶及灌胶两个工序。熔胶工序主要是利用熔胶加热设备(专门制作的熔胶机器以及可加热的一般设备,如烤箱,加热锅等),将TPE配混料在一定的温度(150~200℃)熔化,再及时灌胶到相应的浇注模具)   模具材质:据说有用石膏模具的,有用硅胶模具的,有兴趣的读者需要去求证,因这类TPE的生产加工,是特殊的工艺,加工商一般都不会轻易透露。还有据说在成型时有设真空抽气设备的。总之浇注成型工艺,新接触的用户需要自行多摸索,慢慢解决加工过程中遇到的问题。   TPE0度料应用   1.软触感方面的应用TPE0度胶料具有优异的类似肌肤软触感,这使得它很多的用于与人体接触或相关的产品上。常见的应用如:情趣用品(男用女用情趣刀具,实体娃娃)、仿真人体展示道具、医用教学模型等等。   2.防滑性及应用TPE0度系列胶料具有不错的防滑性,可用于各种汽车内饰防滑垫,手机防滑垫,防滑垫片等等。   3.缓冲性及应用TPE0度系列胶料具有很好的缓冲减震性,用于体育用品如膝盖防护,鞋前掌缓冲垫等等。   4.高拉伸及回弹性应用TPE0度类胶料具有优良的拉伸及回弹性。可用于仿真动物超软玩具、发泄玩具,可随意捏、拉扯,不断裂,变形可瞬间恢复;可用于溜溜球,毛毛球玩具等等。


TPE插头料,TPE挤出线材特性优点

  TPE将逐渐替代PVC了!由于PVC含邻苯二甲酸盐增塑剂,PVC组分中的添加剂可能含REACH规定的公众高度关注物质,对人体健康有害,在环保方面受限。所以生产高档环保TPE线材及插头,用户最终选择TPE软胶材料,这源于TPE的多方面优良的性能。   TPE插头料特性:外观为本色或黑色粒子。硬度75~100A(ShoreA),比重0.96~1.18.阻燃特性:UL94,HB.   注塑加工:小型立式注塑机加工,建议注塑温度180~200度。对于其他颜色的产品,建议配色粉,利于分散和塑化。   用作线材的TPE原料特性:外观,本色或半透明塑胶颗粒,可配色生产黑色及其他颜色颗粒,根据客户要求可调整表面为雾面或者亮面。硬度60~80度(ShoreA),比重0.96~1.05.阻燃特性:UL94,HB.   挤出加工:TPE线材料挤出加工温度为165~175℃.   TPE在线材插头上的应用受欢迎,因为他具有PVC没有的优点:   1.优良的拉伸性能,手感舒适,弹性好及耐磨性好。TPE具有橡胶的弹性,拉伸性能优良,并且硬度可调整,触感舒适爽滑。   2.容易加工。TPE秉承了传统PVC易加工的特性,TPE橡胶料可用挤出机方便的生产加工各类线材(如耳机线,USB线,汽车电子线,电脑排线等),可用立式小型注塑机注塑加工插头(如耳机插头,USB插头,DC插头等等)。   3.化学性优良。TPE为SEBS基材,具有良好的耐老化性,耐候性,耐低温性好,在零下-50度的低温依然保持柔软舒适的手感而不变硬。   4.环保无毒。TPE材料为低烟环保材料,燃烧时烟味淡、少,无PVC的氯的臭味,TPE不含卤素,不含邻苯16P,不含壬基苯酚NP,不含多环芳烃族Pahs。符合ROHS,REACH,EN71环保检测。


TPE材料在新能源汽车领域发展趋势

  新能源电动车包括纯电动车、混合动力电动车和燃料电池车。   近年来汽车市场增速明显放缓,然在油动车增速放缓的情形下,新能源汽车迅速崛起。 现目前中国已经成为全球最大的新能源汽车的产销国。   从2012年起,国家政策推动新能源汽车“一路小跑”,独领风骚。新能源汽车发展势在必行, TPE行业企业应加大科研投入力度,抢占塑料市场新天地。   TPE车窗密封条料 随着TPE技术的不断发展与成熟,TPE材料在汽车行业的应用也得到了广泛普及,   TPE的主要消费市场是汽车行业。在汽车上很多地方都能用到TPE,如车窗密封条、仪表盘、门把手等。汽车密封条是TPE制品中用量最大的一个产品.   以前汽车密封条是以橡胶为主,而今TPE密封条料以其优异的耐曲挠、耐压缩变形率大、耐高温以及其比重轻等性能,在中高端汽车领域中抢占了一定的份额,其比重轻大大的降低汽车能耗、提高汽车动力,汽车方向盘TPE包胶料   虽然现阶段热塑性弹性体替代橡胶在汽车上使用的比例不高,但在未来的几年里替代速度或将加快。   TPE材料在汽车领域用量日益增大,替代EPDM是大势所趋,TPE材料将以每年18-25%的增长速度替代传统的热固性橡胶。   TPE弹性体既保证其具有良好的热塑性流变性,易于成型加工,可采用注塑、挤出、压延等成型方法又保证其在常温下的高弹性能,适用于生产汽车工业设备的密封件、减震件、保护档板及各种特殊用途的导管、管件等。


TPE材质线是目前耳机线材中的最佳选择

  目前市面上耳机的线材主要有TPE、PVC、PU、空心线、布线五种材质。每种材质注重的需求也不同,通过测试TPE的线材弹力是普通耳机的3倍,耳机线不会经常纠缠在一起。耐低温性能为普通耳机的2.5倍,在冬天也不会因为耳机线被冻硬造成佩戴不便,国际高端品牌耳机多采用TPE耳机料制造高弹防冻线,由此可以看出TPE线是目前耳机线材中的极品。   对消费者而言,TPE/TPR热塑性弹性体线材具有触感柔软、高弹性、质感温和、表面光泽雾亮度可调整、低烟无卤、无磷,优异的耐油、耐候、耐老化、耐挠曲、耐臭氧和化学品等性能;   对于生产厂家来说:用绿色环保TPE耳机料是出口电线电缆类制品的发展方向。高附加值是TPE耳机料的最大优点。   1.环保性:   TPE材料阻燃体系以及材料中所有组分均不含有F、Cl、Br、I等卤族元素以及Cr、Cd、Hg、Pb等重金属,通过RoHS、PAHs、REACH标准,达到欧美,环保,低毒的检测要求;   2.易加工:   生产中TPE挤制线速度快,表现光洁光滑,生产过程中产生的废料(逸出毛边、挤出废胶)和最终出现的废品易于回收利用,降低成本。用过的TPE旧品可以简单再生之后回收利用,减少环境污染,扩大再生资源来源,同时低的比重,可以降低制品的体积成本;   3.应用广:   TPE生产高档耳机线同时可以生产数据线、视频线、医疗线、高压线缆、特种电线电缆、外被料和插头料,电线电缆护套、手机充电器线材、计算机排线、插座开关、USB线、天线、音频视频线、游戏机线材、鼠标线,电脑排线,连接线,潜水电线,电线接头,以及弹性软电线。


TPE超级人造橡胶在脚轮上的应用

在各种使用脚轮的场合,经常可以见到超级人造胶脚轮的身影。独特的超级人造胶脚轮是将柔软的弹性橡胶状热塑性弹性体(TPE)胎面通过化学粘合到刚性热塑性塑料轮芯上 ,超级人造胶轮集软硬胶轮优点于一身,既能像硬胶轮般滚动灵活和耐用,又具有软胶轮抗冲击、无声、不伤地板的特性。此外,它还具备极佳的耐候性、低温性能   在各种使用脚轮的场合,经常可以见到超级人造胶脚轮的身影。独特的超级人造胶脚轮是将柔软的弹性橡胶状热塑性弹性体(TPE)胎面通过化学粘合到刚性热塑性塑料轮芯上 ,超级人造胶轮集软硬胶轮优点于一身,既能像硬胶轮般滚动灵活和耐用,又具有软胶轮抗冲击、无声、不伤地板的特性。此外,它还具备极佳的耐候性、低温性能、耐化学品性、防水和蒸汽及耐穿刺性,因此得到广泛应用。   其中,最具代表的TPE超级人造胶脚轮具有以下显著性能:出色的缓冲减震性能,可以更好地保护设备、货物和地板;优异的抗冲击性能,远远超出铸铁芯橡胶轮;高形状记忆性能,当设备在负荷下长时间放置时轮子不易变形;运行安静,无噪音;不腐蚀,能耐大多数化学溶剂、水和蒸汽;耐磨性优异,可比聚氨脂轮;强韧的胎面化学结构保证设备操作灵活,转动自如;耐穿刺性能,可在有金属铁屑、砂砾等地面使用;使用温度范围为-50~125℃,可应用于户内外各种恶劣和极端环境;环保,符合美国FDA和欧盟ROHS认证。   超级人造胶轮的测试   目前,市场上所谓的超级人造胶脚轮,大多是将普通TPE简单包覆在热塑性塑料芯上,承载力较低,在高负载下或长时间使用会出现脱胶、破裂等情况。   要辨别超级人造胶轮的真伪,需按照美国脚轮制造商协会(ICM)工业脚轮动态疲劳性能测试98~107标准进行测试。该标准规定,测试速度为3.2公里/小时,测试负载依产品系列和轮子直径区别而有所不同,例如,2系列轮径3.5′负载为114公斤,4系列轮径6′负载为272公斤等。动态疲劳测试是把待测试的脚轮样品放在脚轮专用测试设备上运行,中间放置两根高3.2mm的金属障碍条,设备转2分钟,停2分钟,然后再反方向运转。测试允许标准是脚轮经6小时试验后仍转动自如,无结构和功能失效。   在国内,还通常采用TPE脚轮公司的寿命测试标准,中轻型脚轮的测试速度是2.1公里/小时,设备转动3分钟,停1分钟,运行10小时无结构和功能失效。   超级人造胶轮的应用   超级人造胶轮广泛应用于工厂、医院、学校、酒店、食品、仓储、超市等需要考虑人体工程学和运行无声的场合,还可使用在各种恶劣和极端环境。如化学介质存在的场合,有金属铁屑、铁钉、砂砾等的地面或不规则地面上。功能化的TPE超级人造胶轮还可应用在电子、防菌和高温环境。   例如,TPE超级人造胶轮抗菌轮能有效遏制各种有害以及散发异味的微生物的繁殖,可广泛应用于医疗、食品、化工、肉禽加工厂。而超级人造胶高温轮将高耐温TPE材料粘合到高耐热工程塑料上,能满足高温度环境并且运行安静的使用要求。   此外,大多数电子产品制造商为消除静电积累并释放静电,需要在其装配车上使用导电轮,但导电脚轮在使用中会在地板上留下痕迹。而TPE超级人造胶导电轮利用灰色柔软弹性的导电超级人造胶与黑色的导电聚烯烃芯强劲的粘合,在地板上不留痕迹。这种导电轮可达到美国联邦FF_C_88C标准要求,其平均体积电阻率不超过105欧·厘米。


TPE弹性体与TPU弹性体的特性简单区分

TPE,可看成所有热塑性弹性体的总称,TPU为热塑性聚氨酯弹性体。从这个层面讲,TPU只是热塑性弹性体TPE的其中一类。   通常讲的TPE,指的是基于SBC(以SEBS,SBS为主)苯乙烯弹性体共混改性的合金弹性体,有些国家或地区也称TPES.主要讨论基于SBC改性的弹性体TPE(为便于叙述,以下均简称TPE)与TPU的特性及应用的不同。        1.结构组成上的差异   TPE。为共混型合金热塑性弹性体。配混体系除含SBC基础弹性体外,至少包含其他一种或多种配合剂组分,组分的种类多少根据TPE材料的性能要求而定。   TPU.为聚合型热塑性弹性体。对于TPU的聚合反应及相关单体,TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。。   简言之,TPE是共混型的多组分合金材料,TPU是聚合型的单组份聚酯材料。   2.基本特性比较   2.1 回弹性及耐磨性   TPU的回弹性及耐磨性要优于TPE,这主要源于分子链段结构的不同。另外共混型的TPE与聚合型的TPU相比,材料微观结构和性能的均衡性要逊色。TPE的多组分,对其回弹性能会产生不利的影响。尤其是高硬度的TPE,较大比例的聚丙烯组分使得TPE回弹性大为下降,在外力持续作用下,制品容易出现变形。   2.2 硬度范围   TPE具有宽广的硬度调整空间:其硬度一般可以在0~100A内调整,甚至可以提供低于0A(以邵氏C或邵氏OO表述)的超软TPE.   TPU的硬度范围35~~90A,50~80D. 其中最常见的硬度是80~95A.硬度50~80D的TPU实际应用不多;硬度35~75A的TPU,材料成本较高。   2.3 材料质感   TPU具有较高的耐磨性,手感摩擦性强,爽滑性不佳;   TPE由于SEBS分子链结构较为柔顺,使得材料的手感较为柔和舒适爽滑。   2.4 耐黄变抗UV性   TPE通用级(基于SEBS):抗UV3.5级;TPE(改性抗UV级):抗UV4~4.5级。   TPU(聚酯型):抗UV3.5级左右;TPU(聚醚型):抗UV4~4.5级。   2.5 包覆性   TPE可包胶的塑料种类:PP、ABS、PC、PS(HIPS)、PC+ABS、PA、PBT、SAN、PE、TRITAN等。   TPU可包胶的塑料种类:ABS、SAN、PC、PC+ABS、POM,PBT等。   3 加工特性比较   3.1 缩水率   TPE缩水率:1.5~2%,常见1.6%;TPU缩水率0.8~1.6%,常见1.0%。对于一些对尺寸要求较为严格的产品,确定了一种材料后,如替换另一种材料,可能会因为模具设计缩水的因素,导致制品尺寸没法达到要求。   3.2 成型温敏性   TPE成型温度适应范围较宽,通常有20~30℃左右的成型温度调节空间,比如包胶ABS的一款TPE,可以在170℃成型,但对于不同的设备及产品结构尺寸,该型号的TPE可以调整至200℃成型,而材料物性及流动性不会有大的影响。   相对而言,TPU的成型就敏感得多,温度即便有5~10℃的的变动,对TPU的流动性和加工性有较大影响,从而也导致相关成型参数如注塑速度、压力等需要重新调整匹配。   3.3 脱模性   一般而言TPU比TPE更难脱模。   4.材料应用选择的建议   如上所述,TPE与TPU的性能存在一定的差异。应根据材料要求来评估是选用TPE还是TPU.   4.1 对回弹性、抗变形性和耐磨要求高的产品,原则上首先考虑采用TPU;   4.2 对触感要求柔软爽滑的制品,首先考虑用TPE;   4.3 选择硬度低于70A的弹性体材料,从成本上来说先考虑TPE。


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