热塑性弹性体(TPE)以其独特的橡胶弹性和塑料加工性,在众多领域大放异彩。但在实际生产中,“流动性不好”是一个常见且棘手的问题。它会导致产品填充不全、熔接痕明显、表面粗糙,甚至产生内应力,严重影响生产效率和产品质量。TPE的流动性并非单一因素决定,而是材料、模具、工艺三者共同作用的结果。要解决这一问题,必须进行系统性的分析,下面深圳中塑王TPE小编就来为大家介绍下。
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一、材料本身:
基材与配方:TPE的基材(如SBS、SEBS、TPU等)决定了其基本流变特性。通常,分子量分布较宽的TPE流动性更好。此外,配方中的填充剂、增塑剂(操作油)和助剂都直接影响流动性。过多的填充剂(如碳酸钙、滑石粉)会增加熔体粘度,显著降低流动性。反之,适量的增塑剂则能起到“润滑”作用,有效改善流动性。
熔融指数(MFR):这是衡量材料流动性的关键指标。MFR值越高,表示材料在特定温度和压力下的流动性越好。在选择材料时,应根据产品结构(如流长比)和注塑机类型,选择合适MFR等级的TPE材料。对于薄壁或流程长的复杂制品,应优先选择高MFR牌号。
材料干燥:TPE,特别是某些吸湿性较强的类型(如TPE-TPU),如果含有水分,在高温下会水解或汽化,导致熔体粘度异常升高,流动性急剧下降,并可能在制品表面产生银纹。因此,充分的预热干燥是保证良好流动性的前提。
二、模具设计:
流道系统:流道是熔体从注塑机喷嘴到型腔的路径。流道过长、过细或转折过多,都会产生巨大的流动阻力。现代模具设计应优先采用热流道或优化过的冷流道系统,确保流道尺寸足够大,转折平缓,以减少压力损失。
浇口设计:浇口是熔体进入型腔的“大门”。浇口位置、尺寸和形式至关重要。浇口位置应设置在产品最厚处,利于填充;浇口尺寸太小,会导致剪切速率过高,产生过多摩擦热,甚至烧焦,同时限制流量;浇口形式不当也会在流动前沿产生紊乱。
排气不良:这是最容易被忽视却又极其重要的因素。如果模具分型面、顶针或镶件配合间隙排气不畅,型腔内的空气会被压缩,形成高压气阻,阻碍熔体填充,导致流动困难、填充不全和烧焦。检查并增设足够的排气槽是解决流动性问题的常用有效手段。
冷却系统:模具温度过低,相当于给流动的熔体“降温”,熔体一接触模壁就迅速凝固,流动性骤降,导致填充困难。对于TPE材料,通常需要较高的模具温度来保证其良好的流动性。
三、工艺参数:
温度设置:
料筒温度:提高料筒温度是改善流动性最直接的方法。温度升高,TPE熔体粘度下降,流动性增强。但需注意,温度不能超过材料推荐的上限,否则会引起降解、发黄。
模具温度:提高模具温度可以延缓熔体在模内的冷却速度,保持其流动性更长时间,有利于填充远端和薄壁区域。
压力设置:
注射压力:提高注射压力,可以赋予熔体更大的驱动力,克服流动阻力,强行填充型腔。
保压压力与时间:充足的保压可以补充因冷却收缩而产生的缺料,对解决凹陷和尺寸稳定有帮助。
注射速度:采用较高的注射速度,可以使熔体在大量热量产生前就完成填充,利用剪切生热效应来提升流动性。但速度过快也可能导致烧焦或冲击变形。
综上所述,TPE制品的流动性问题是一个典型的系统性工程。它不是单一变量的函数,而是材料特性、模具设计和工艺参数相互耦合、相互影响的结果。解决这一问题,需要操作者具备全局视野,避免头痛医头、脚痛医脚。通过科学分析,找到主要矛盾,并采取综合性的调整措施,才能从根本上改善TPE的流动性,实现稳定、高效的高质量生产。
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