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TPE的優(yōu)點、分類及注塑加工工藝
時間：2019-11-25 03:40
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來源：互聯(lián)網(wǎng)
TPR和TPE是同一體系的 熱塑性彈性體（TPE）的定義熱塑性彈性體（thermoplastic elastomer，簡記：TPE）是指在常溫下具有加硫橡膠的性質(zhì)（即彈性體的性質(zhì)），在高溫下又可以塑化變形之高分子材料。它可以用塑料的加工機器如注塑件成型、擠出成型、吹塑成型、壓延成型、T-Die流延成型等較傳統(tǒng)硫化橡膠更為快速的加工方式制造成品，且有質(zhì)輕（密度低）、環(huán)保（可回收、燃燒無毒）、使用壽命長（可較傳統(tǒng)橡膠達5~10倍以上）、加工變化度大、制品總成本低等優(yōu)點。在各行業(yè)中，逐漸被廣泛使用。TPE有時候也被稱作熱塑性橡膠（Thermoplastic Rubber，TPR），但由其定義而言，應(yīng)稱為TPE較適當。 TPE是彈性體，具有加硫橡膠的性質(zhì)，但卻不需要加硫。TPE的優(yōu)點TPE的最大特征是具有多相結(jié)構(gòu)，它的軟段和硬段分別產(chǎn)生高彈性和交聯(lián)點的作用，因而用它加工制造橡膠制品具有如下一些優(yōu)點： ①可用一般的熱塑性成型機加工，例如注塑件成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等； ②能用橡膠注塑件成型機硫化，時間可由原來的20min左右縮短到1min以內(nèi)； ③可用壓出機成型硫化，速度快、硫化時間短； ④生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和最終出現(xiàn)的廢品，可以直接返回再利用； ⑤用過的TPE舊品可以簡單再生之后再次利用，減少環(huán)境污染，擴大資源再生來源； ⑥不需硫化，以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例：橡膠為188MJ／kg，TPE為144MJ／kg，可節(jié)能25％以上； ⑦自補強性大，配方大大簡化，使配合劑對聚合物的影響制約大為減小，質(zhì)量性能更易掌握。 熱塑性橡膠突破了橡膠加工的傳統(tǒng)工藝，為橡膠工業(yè)開拓新的途徑，擴大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。較為顯著的例子是中空成型、射出成型和擠出成型。TPE的分類種類 結(jié)構(gòu)組成 制法 用途 硬鏈段 軟鏈段-----------------------------------------------------------------苯乙烯類TPE(TPS)SBS 聚苯乙烯(PS) BR 化學聚合 通用SIS 聚苯乙烯(PS) IR 化學聚合 通用SEBS 聚苯乙烯(PS) 加氫BR 化學聚合 通用、工程SEPS 聚苯乙烯(PS) 加氫IR 化學聚合 通用、工程-------------------------------------------------------------------烯烴類TPETPO 聚丙烯(PP) EPDM 機械共混 通用TPV-PP/EPDM 聚丙烯(PP) EPDM+硫化劑 機械共混 通用TPV-PP/NBR 聚丙烯(PP) NBR+硫化劑 機械共混 通用TPV-PP/NR 聚丙烯(PP) NR+硫化劑 機械共混 通用TPV-PP/IIR 聚丙烯(PP) IIR+硫化劑 機械共混 通用-------------------------------------------------------------------雙烯類TPE TPB(1,2-IR) 聚1,2-丁二烯 化學聚合 通用TPI(反式1,4-IR) 聚反式1,4-異戊二烯 化學聚合 通用T-NR(反式1,4-NR) 聚反式1,4-異戊二烯 天然聚合 通用TP-NR(改性順式1,4-NR) 聚順式1,4異戊二烯改性物 接枝聚合 通用-------------------------------------------------------------------氯乙烯類TPETPVC(HPVC) 結(jié)晶聚氯乙烯(PVC) 非結(jié)晶PVC 聚合或共混 通用TPVC(PVC、NBR) 聚氯乙烯(PVC) NBR 機械共混 通用TCPE 結(jié)晶氯化聚乙烯(CPE) 非結(jié)晶CPE 聚合或共混 通用-------------------------------------------------------------------氨酯類TPE(TPU) 氨酯結(jié)構(gòu) 聚酯或聚酯 聚加成 通用、工程-------------------------------------------------------------------酯類TPE(TPEE) 酯結(jié)構(gòu) 聚醚或聚酯 聚縮合 工程--------------------------------------------------------------------酰胺類TPE(TPAE) 酰胺結(jié)構(gòu) 聚醚或聚酯 聚縮合 工程--------------------------------------------------------------------有機氟類TPE(TPF) 氟樹脂 F橡膠 化學聚合 通用、工程--------------------------------------------------------------------TPE的注塑件加工螺桿轉(zhuǎn)速(rpm)、背壓和螺桿的延遲時間 螺桿的轉(zhuǎn)速應(yīng)該設(shè)定得使螺桿能及時地完全縮回，通常是在開模前2－ 3 秒種，以便進行下一次注射。典型的螺桿速度范圍為每分鐘50－ 150轉(zhuǎn)。如果螺桿縮回得太快，而且機器設(shè)有螺桿延遲定時器，則應(yīng)設(shè)定延遲時間使得螺桿完全縮回和開模之后的延遲時間為最小。這將縮短物料在該溫度下的停留時間以及在機膛內(nèi)的靜止時間。增加背壓會增加物料的剪切加熱現(xiàn)象。背壓的正常設(shè)定范圍是50－ 150 psi。當混合色母料時，應(yīng)采用較高的背壓以達到最佳的分散狀態(tài)。注射速度 如果可能，應(yīng)如此設(shè)定注射速度的控制程序：先迅速地充填流道系統(tǒng)，然后在物料經(jīng)過澆口開始流入模腔之后降低速度。維持這一速度直到工件的90%被充滿，然后再進一步降低速度以完全充滿模腔但又不發(fā)生工件的溢料。注射和過渡壓力 如果機器不能通過充填速度來控制，則應(yīng)設(shè)定注射壓力使得足以在約1到 5秒鐘的時間內(nèi)充滿流道系統(tǒng)和模腔。將最初的過渡壓力調(diào)整到約為充滿工件模腔所需注射壓力的50%。這將有助于將注塑件期間充填和保壓階段的壓力降低到最低限度。當設(shè)定注射量時，應(yīng)監(jiān)視緩沖量的情況，確保它在充填和保壓階段能得以維持。從增壓到充填再到保壓的過渡 較新的模塑 設(shè)備為從注射增壓( 注射的第一階段)到充填和保壓階段的過渡提供了額外的選擇。從增壓到充填階段的過渡最精確的方法是根據(jù)螺桿的位置來控制。根據(jù)螺桿的位置使得加工者能始終一致地將一定體積的物料注入模腔。它也為工件的充填和致密化提供了精確的控制，有助于防止工件的塌陷和空穴。 時間是控制過渡的另一辦法，但不推薦采用。使用模腔壓力來控制過渡是代價高昂的辦法，因為它涉及在工件模腔內(nèi)安裝壓力傳感器。當要求達到高精度的模塑公差時，才采用這一過程。降低從增壓到充填和保壓階段之間的過渡壓力，將有助于控制在襯套頂端處發(fā)生滴料。如果注射設(shè)備設(shè)有充填和保壓階段的壓力控制程序，則可用以降低通往流道的速度和壓力。注射時間 充滿流道系統(tǒng)最佳的時間約為0.5－1.5 秒鐘。充滿模腔應(yīng)再花1－5秒鐘時間。如果可能，最好通過控制注射速度來控制充填時間。 保壓時間應(yīng)該設(shè)定澆口凝固前的保壓時間。通常，澆口的大小對保壓時間是一個決定性因素。澆口越大，澆口凝固前的保壓時間則越長。冷卻時間冷卻時間主要取決于熔體溫度、工件的壁厚和冷卻效率。此外，物料的硬度也是一個因素。與很軟的品種(肖氏硬度< 20A)比較，較硬的品種(肖氏硬度> 50A)在注塑件模具內(nèi)將較快地凝固。對于一個中等硬度SEBS復(fù)合材料的典型工件，如果從兩側(cè)進行冷卻，那么每0.100" 壁厚所需的冷卻時間將是大約15到20秒。重疊模塑的工件將需要較長的冷卻時間，因為它們可以通過較小的表面積而有效地冷卻。每0.100"壁厚所需的冷卻時間將是大約35到40秒。
