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TPE.TPR材料应用领域前景分析

热塑性弹性体TPR/TPE环保无毒安全、硬度范围广、触感优异柔软、优良的着色性,耐候性,抗疲劳性和耐温性、比重小、加工性能优越,无须硫化、可以循环使用;热塑性弹性体TPR/TPE降低产品成本、替代橡胶,软质PVC和部分硅橡胶;热塑性弹性体TPR/TPE既可以二次注塑成型,与PP,PS,PE,PC,PA,ABS等基体材料包覆粘合,也可以单独成型。   TPR/TPE主要应用及其前景:   热塑性弹性体TPR/TPE在制鞋业的应用:用SBS代替硫化橡胶和聚氯乙烯制作的鞋底弹性好(受力或残余变形小)、色彩美观,具有良好的抗湿滑性、透气性、耐磨性、低温性和耐曲挠性,不臭脚,穿着舒适等优点,对沥青路面、潮湿及积雪路面有较高的摩擦系数。废SBS鞋底可回收再利用,成本适中。鞋底式样可为半透明的牛筋底或色彩鲜艳的双色鞋底,也可制成发泡鞋底。用SBS制成的价廉的整体模压帆布鞋,其重量比聚氯乙烯树脂鞋轻15-25%,摩擦系数高30%,具有优良的耐磨性和低温柔软性。SBS所具有这些优良性能,使得它在制鞋业中的应用十分广泛。我国是世界上最大的鞋类产品生产国和最大的鞋类产品消费市场,今后相当时间内,鞋料市场仍将是国内SBS主要的目标市场。中国加入WTO后,鞋类出口配额取消,出口优势将得到更充分地发挥。为了消除东、西部地区发展的不平衡,国家已开始加大对西部地区的投入,以加速其经济的发展。在未来几年内,随着西部经济的起飞和人民生活水平的日益提高,人们对以TPR(SBS鞋用粒料)为原料的鞋的需求将逐年上升。   热塑性弹性体TPR/TPE在沥青改性的应用:SBS在沥青改性中的应用包括防水卷材沥青改性以及道路沥青改性两个方面。用SBS改性的沥青防水卷材具有低温屈挠性好、自愈合能力和耐久性好、抗高温流动、耐老化、热稳定性好以及耐冲击等特点,可以大大提高防水卷材的性能,延长其使用寿命,可满足重要建筑物和构筑物的需要。在包括桥面(混凝土)、地铁以及地下通道等的市政工程以及包括水池、水渠等的水利工程方面得到了广泛地应用。目前我国有很多改性沥青防水卷材生产厂家,其中引进投产的改性沥青防水卷材生产线共有15条,国内自行开发的生产线有50多条,总生产能力约为1.4亿m2/年,2003年实际消耗SBS约6.37万吨。随着我国基础设施建设的大量投入和建设的加快,我国改性沥青具有良好的发展前景,相应地SBS的需求将随之增长。预计到2008年在改性沥青领域SBS的消费量将达到11.2万吨,2003至2008年均增长率约为12%。   热塑性弹性体TPR/TPE在聚合物改性的应用:SBS是较好的树脂改性剂,可与PP、PE、PS、ABS等树脂共混,以改善制品的抗冲击性能和屈挠性能,这类产品多用于电气元件、汽车方向盘、保险杠、密封件等。与国外发达国家和地区相比,我国的聚合物改性行业尚处于起步阶段。2003年我国聚合物改性方面SBS的消费量约为1.65万吨。随着我国汽车工业和家电产业的发展,消费者对商品的舒适性、安全性、耐用性等性能要求将逐步提高,加上我国合成树脂工业的快速发展,国内聚合物改性行业将得到蓬勃发展。预计到2003-2008年间,国内SBS产品在聚合物改性的应用将以20%以上的速度快速增长,到2008年将达到4.5万吨的水平。   热塑性弹性体TPR/TPE在粘合剂的应用:由于SBS在烃类溶剂中具有很好的溶解能力,溶解快、稳定性好、内聚力强,避免了用芳香烃溶剂对人体健康的危害。加上SBS胶粘剂良好的弹性、粘接强度和低温性能,粘度低、抗蠕变性能优于一般EVA类、丙烯酸系粘合剂,在生活中得了广泛的应用。可用于生产鞋用粘合剂、冶金粉末成型剂、裱胶粘合剂、木材快干胶、标签、胶带用胶、一次性卫生用品用胶、复膜粘合剂、密封胶以及用于挂钩、电子元件以及一般强力胶、万能胶以及不干胶等。2003年我国胶粘剂行业实际消耗SBS约4.37万吨。预计到2008年需求量将达到8.7万吨,2003-2008年需求量的年均增长率约为14.7%。   热塑性弹性体TPR/TPE在其它领域的应用:SBS还可用作玩具、家具和运动设备的主要原料;用作地板材料、汽车座垫材料、地毯底层和隔音材料以及电线和电缆外皮。此外,SBS还可用于水泥加工、汽车制造和房屋内装修以及各种胶管的制造,用于亮油、医疗器件、家用电器、管带以及电线电缆等方面。2003年在其它领域中,国内SBS的消费量约为1.31万吨。预计到2008年将达到5万吨,年均增长率高达30%以上。


TPE,TPR热塑性弹性体配色工艺分析

  载色剂(色粉载体树脂)的选择   不同基体或硬度的TPE/TPR,采用的载色剂不同,主要考虑到色母应该与主料的熔点接近,利于螺杆剪切及注塑时色母与主体材料的充分塑化及良好共混,从而达到最佳的配色效果.   1)以SBS为基体的TPE/TPR,最好采用聚苯乙烯或EVA类载色剂。   2)以SEBS为基体的较硬的TPE/TPR,最好采用聚丙烯载色剂。   3)以SEBS为基体的较软的TPE/TPR,最好采用低密度聚乙烯或乙烯醋酸乙烯共聚物而不推荐采用聚丙烯载色剂,以避免复合材料的硬度受到聚丙烯载色剂影响。   4)SBS、SEBS均不可以采用PVC为底色的色母料。   5)对于某些包胶注塑TPE/TPR的应用,应避免使用聚乙烯载色剂,因聚乙烯载色剂可能会对TPE/TPR与基体的粘接力产生不利的影响.   TPE/TPR胶料特性对配色效果的影响.   以上第一条是保证色母(色剂)类别的正确性,接下来考虑TPE/TPR胶料特性对配色的影响.   1) TPE/TPR胶料的比重对配色的影响   比重轻的材料填充剂含量少,添加的色母或色粉剂量小即可达到优良的配色效果.在其他配混体系相当的情况下,添加定量的色母/色剂,比较配色效果——透明TPE最佳,配色颜色鲜艳,色剂添加量少;半透明TPE次之,配色颜色较好;实色TPE配色效果要逊色得多.可以理解为,比重越高,配色效果越差.   2)TPE/TPR胶料配混体系的影响   上述比重对于配色的影响.比重高低主要受填充剂(如碳酸钙等)的影响.因此,碳酸钙的品质(如颜色,细度及与体系的相容性等)对配色效果的影响较大.  


TPE,TPR产品喷涂或印刷油墨工艺分析

 一些采用TPE,TPR材料制作的公仔玩具,电子器材,线材线缆等制品,经常会进行表面喷油墨或油漆后加工处理。 但不少用户反映TPE|TPR制品不好喷涂或印刷油墨,喷上去很容易脱落下来。   原因以及解决对策:   1.油墨附着力差的问题   1.1原因分析:   TPE|TPR材料与油墨极性差别大,油墨难以与TPE|TPR材料相容,油墨仅仅是粘附到TPE制品表面,而不能渗透到TPE材料内部。这样粘附力自然不够,容易脱落。   1.2 解决对策   大的原则是油墨与TPE|TPR材料的匹配性。在保证制品基本性能要求的前提下,再考虑油墨的易粘附性。应先了解TPE|TPR材料的配混体系,再针对性提供特定的油墨。一般PS塑料有一定极性,容易喷涂印刷油墨。而PP塑料为非极性材料,且结晶性高,有较强的抗溶剂腐蚀性,表面直接喷涂印刷油墨及涂料较为困难,通常需要进行表面预处理。   2.油漆油墨拉伸裂开或脱落   有些TPE|TPR制品,本身可以进行油墨油漆喷涂印刷,粘附力也不错,但若对制品进行拉伸,则表面的油漆很容易脱落或开裂。   2.1原因分析:   油墨或油漆层不能随弹性体TPE制品进行同等幅度的拉伸,当超过其承受的限度,则油墨层会裂口甚至脱落。   2.2解决对策   增加油墨或油漆的粘合剂组分分数,提升油墨喷涂层的表面抗拉伸性能。   TPE|TPR是共混改性材料,其配混体系的组分特性对油墨的选择非常重要。有时候为达到良好的油墨印刷喷涂效果,需要TPE,TPR原料厂商与油墨提供商进行密切地配合,一起把共同客户面临的喷油附着力差的问题解决好,以达到三赢的效果。


“可呼吸”的TPE薄膜的特点和应用!

  TPE可以通过挤出形成自支撑膜,用于服装面料的复合。TPE薄膜可以起到保护作用,同时保证气体的流通,这个指标可通过透气率进行衡量。通常贸易化用于发展防水透湿薄膜的方式是微孔形式的,如膨胀拉伸PTFE薄膜,各种聚烯烃薄膜以及湿法聚氨酯等。在面料用途中,TPE无孔薄膜具有应用上的上风,如耐磨性和物理性能等。薄膜复合在织物上时,小分子如水蒸汽可以通过溶解/扩散方式通过薄膜。“可呼吸”聚合物是指那些对水蒸汽具有高的透过率的材料,而不是指对氧和二氧化碳等空气成分具有透过作用的材料,一般说来,聚合物中活性成分越高,透过率就越高。   水汽分子在密实薄膜中的传输行为一般是通过分子扩散来进行的(参考吸收-扩散模型),利用两侧的蒸汽压差产生驱动力。为了降低传递阻力,薄膜应具有高渗透性和低的厚度,但从薄膜物理性能方面考虑,薄膜厚度并非越低越好。微天气在皮肤和薄膜之间的重要参数是温度和湿度。为了维持稳定的体温与环境之间的热动力学平衡(作为舒适的定义)。人体活动产生的热应该即是境的热量。热损失的主要原理,特别是在身体活动的时候,主要是水的蒸发和蒸汽向环境的运送。在身体活动的时候,人体每小时800克的水蒸发量,对应的热量损失是1800KJ,约80%所产生的热量。   有很多因素影响聚合物的渗透率和呼吸性能。例如,材料的本质亲水性,结晶性,填料含量都能影响的聚合物对蒸汽的传递。TPE经常被用于医学材料的是AB结构恶毒多段共聚物。具有酰氨,氨酯,酯基硬段的弹性体材料通常提供可用的机械性能,使得他们成为可以用于制造薄膜。通过操纵TPE分子的骨架以改进渗透率,如-通过整和亲水成分以正家聚合物与水的亲和力。   在分段的TPE材料中,渗透主要发生于橡胶态,弹性的软段相而不是通过硬段相进行。因此,渗透性能与硬段含量的变化呈反对应。通常,软段含量主要决定水汽渗透性。基本的用于TPE薄膜的聚醚软段主要是PEO和PEG或PPO/PEO共聚物,但PTMG也有使用。完全的PPO链段基本上不用于透汽性TPE中。通常是不同软段的混合物用于平衡物理性能:如PEO更亲水,而PTMG机械性能优秀而且不像前者那般膨胀。增加CH2/O2的比例降低软段和硬段的相容性。亲水链段的分子量与其他基于聚醚的TPE在同一个数目级内,既(600–4000g/mol)。   合成的TPE具有最高的透气率,接近著名的亲水材料如纤维素和聚乙烯醇。使用PEO的一个缺点是膜表面太粘。根据吸收-扩散模型,透汽性是渗透物量和扩散运动速度的函数。高的链段运动,通过玻璃态温度证实所有的PEO软段的是0°C,这就答应高的扩散系数。通常以为高的湿气透过率与连续的软段相有关系。水的吸收与软段PEO的含量高度相关,也与软段分子量有关系。增加软段分子量同时进步水吸收率,据信是与软段和硬段的分离程度有关。低分子量的软段通常得到物理性能强的薄膜。高分子量软段行成更明显的PEO微区,但硬段减弱,能够吸收大量的水。水吸收量的增加通常显示出的指数增加,这可通过物理交联的进行解释。这些交联给出了亲水微区的膨胀限度。低PEO含量时,吸收水被绑定在PEO链段上;一定PEO含量以上,自由水增加。   透汽性TPE薄膜的熔点主要是有硬段类型决定。高的熔融温度期看用于高温工艺以提供热稳定性,如压膜,防水织物,压合膜。PA12在其重复单元上具有12个碳,达多数TPU硬段提供175°C或以下的熔点,而一些聚酯型TPE的熔点高达200°C。一系列重要的物理性能如拉伸强度,耐磨性也主要是由硬段决定的,例如结合含氮的PA12和TPU硬段的薄膜通常较强。


TPE/TPR制品出现龟裂真实原因探究

  TPE/TPR制品出现龟裂真实原因   气温低,TPE材料(橡胶相)微观结构分子排列会发生变化,分子的相对滑移变得困难,或者说拉伸性能会变得差。吸盘在使用过程中,受外力作用,较低硬度部分的TPE件发生拉伸,但因为气温低,拉伸性会变差,超过材料能承受的限度,从而导致制品断裂(龟裂)。   上面有提到拉伸性能的问题,就是因为材料低温抗拉伸变形性下降,才导致的制品龟裂。那如果能采用低温下仍能保持拉伸性能的基体材料,则将解决该问题。   综上所述,该吸盘产品出现龟裂,外因是天气变冷,而内因是材料分子排列发生变化,拉伸性变差。外因和内因的综合作用,导致TPE吸盘出现裂口。   实际上,TPE/TPR制品龟裂,还有其他一些原因,要根据材料特性及实际加工状况来具体分析:   1.SBS基材的TPR耐老化性差,容易发生老化龟裂;   解决办法:建议换SEBS基材TPE。   2.SBS基材的TPR鞋材,在刷胶水过程中,如果出现裂口(龟裂),则可能是胶水腐蚀所致;   解决办法:应注意胶水尽量不要刷太多,不要凝结在一块。   3.一些低硬度尺寸较厚的TPE制品,可能因注塑过程保压不够,发生应力收缩,严重时会出现龟裂现象。   解决办法:应加强成型保压,消除应力收缩。


TPE/TPR成型时熔接痕产生原因分析及对策

1.什么是熔接痕   在TPE熔料填充型腔时,如果两股或更多的熔料在相遇时前沿部分已经冷却,使他们不能完全融合,便在汇合处产生线性凹槽,形成熔接痕。   2.熔接痕产生原因分析及对策   2.1.料温太低。   低温熔料的分流汇合性能较差,容易形成熔接痕。如果TPE材料的内外表面在同一部位产生熔接细纹时,往往是由于料温太低引起的熔接不良。对此,可适当提高料筒及喷嘴的温度,或者延长注射周期,促使料温上升。同时,应节制模具内冷却剂的通过量,适当提高模具温度。       一般情况下,TPE材料熔接痕处的强度较差,如果对模具中产生熔接痕的相应部位进行局部加热,提高成型件熔接部位的的局部温度,往往可以提高TPE|TPR塑件熔接处的强度。如果由于特殊需要,必须采用低温成型工艺时,可适当提高注射速度及注射压力,从而改善熔料的汇合性能。也可在原料配方中适当增用少量润滑剂,提高熔料的流动性能。   2.2. 模具缺陷。   应尽量采用分流少的浇口形式并合理选择浇口位置选择浇口位置,尽量避免充模速率不一致及充模料流中断。在可能的条件下,应选用一点进胶。为了防止低温熔料注入模腔产生熔接痕,可在提高模具温度的同时,在模具内设制冷料穴。   2.3. 模具排气不良。   首先应检查模具排气孔是否被熔料的固化物或其它物体阻塞,浇口处有无异物。如果阻塞物清除后仍出现炭化点,应在模具汇料点处增加排气孔,也可通过重新定位浇口,或适当降低合模力,增大排气间隙来加速汇料合流。在工艺操作方面,也可采取降低料温及模具温度,缩短高压注射时间,降低注射压力等辅助措施。   2.4. 脱模剂使用不当。   在注塑成型中,一般只在螺纹等不易脱模的部位才均匀地涂用少量脱模剂,原则上应尽量减少脱模剂的用量。   2.5. TPE材料结构设计不合理。   如果TPE塑件壁厚设计的太薄或厚薄悬殊以及嵌件太多,都会引起熔接不良。在设计塑件形体结构时,应确保塑件的最薄部位必须大于成型时允许的最小壁厚。此外,应尽量减少嵌件的使用且壁厚尽可能趋于一致。   2.6.熔接角度太小。   不同的橡塑材料有自己的极限熔接角度。两股料流汇合时如果汇合角度小于极限熔接角度,就会出现熔接痕,如果大于极限熔接角度,熔接痕便消失。极限熔接角度值一般在135度左右。   2.7.其它原因。   当使用的原料水分或易挥发物含量太高,模具中的油渍未清除干净,模腔中有冷料或熔料内的纤维填料分布不良,模具冷却系统设计不合理,熔料固化太快,嵌件温度太低,喷嘴孔太小,注射机塑化能力不够,柱塞或注射机料筒中压力损失大,都会导致不同程度的熔接不良。   对此,在操作过程中,应针对不同情况,分别采取原料预干燥,定期清理模具,改变模具冷却水道设计,控制冷却水的流量,提高嵌件温度,换用较大孔径的喷嘴,改用较大规格的注射机等措施予以解决。   熔接痕的产生,除造成制件外观不良外,还可能导致制件强度不够,容易发生断裂等。  


TPE\TPR缩水率对产品设计及生产的影响

  TPE材料的缩水率是注塑生产中需要重点注意的性能之一,当TPE从熔融状态开始冷却时,其分子会相互对齐,缩水率就会在这里发生变法。收缩的尺寸,大概是在产品形态的千分之几,却能严重的影响到TPE产品的形状,以及脱模的难易程度。如果收缩不均匀,还会发生弯曲或翘曲的现象。即使是在可以接受的收缩范围之内,也会对零件衔接产生一定的影响。   由于这些原因,在生产过程中通常必须将缩水率考虑在内:   1、工件脱模;当工件含有型芯或镂空部分时,随着弹性体TPR的收缩,它会紧紧地裹住模具的这些部位,使工件脱模变得很困难。模具设计、模具表面光洁度以及加工条件都能够缩小这种影响,甚至使自动化脱模也成为可能。   2、模塑条件;模塑条件能显著地影响收缩的程度和本质。若从高应力状态很快地变为低应力状态,收缩的程度将会增加。工件的迅速冷却以及很高的注射速度或压力,也能影响缩水率。   3、设计方面的考虑;考虑到缩水率,模具必须加工得比工件所需的尺寸稍大些。通常,实际收缩值只有等到具体工件成型时才能得知。因此,事先保守一些总是最好的。   不同基材的TPE的缩水率是不同的,像是以SBS或SEBS为基材的耐水性都是很好的,所以一般缩水率不大。而以聚酯或聚醚等极性材料为基材的TPU则不耐水,但是一般也是遇到水会溶胀 而不是收缩,而且使用的条件也没有都是不确定的。一般我们说是1.5~3%左右。不同型号物性的TPE\TPR材料其缩水率不同。具体可向供应商咨询。


TPE/TPR注塑有流纹与剥层的原因分析

  流纹指由于各种原因而产生的气体分布在制品表面留下的白色丝状条纹。剥层指大气泡被拉长成扁气泡覆盖在制品表面上,使制品表面剥层。几种相容性差的物料混在一起也会因塑化不均匀而出现剥层   (1) 材料吸湿性过大或未充分干燥,受热时产生的水蒸汽会使制品表面出现流纹   解决方案:应该选择吸湿性小的材料或保证材料充分干燥,将含湿量降到最低值。   (2) 材料热稳定性差,受热分解   解决方案:应选用热稳定性好的材料或在材料中添加热稳定剂。   (3) 模具排气不良,使气体无法排出   解决方案:在熔体最后充模处开设排气槽。   (4) 脱模剂、润滑剂使用不当造成制品表面出现流纹   解决方案:应该选用合适的脱模剂和润滑剂,并要涂抹适量。   (5) 成型工艺方面:熔体温度过高,模塑周期过长都会造成塑料分解而在制品表面出现流纹   解决方案:应适当降低熔体温度,缩短模塑周期。   (6) 塑化时背压过小,塑化不均匀也会在制品表面出现流纹   解决方案:应适当增加背压。   (7) 注射压力过大,而流道、浇口太小,使物料通过时剪切力过大而产生流纹   问题解决方案:应适当减小注射压力,加大流道、浇口尺寸。


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