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弹性体TPE包胶粘结概述   (2018-5-15 10:32:54)  发表博文

  一 包胶概念

  包胶也称重叠模塑,指的是通过注塑的加工方式,将弹性体TPE胶料粘结包覆到另一种材料(基本上指的是热塑性的塑料)表面,以满足材料一定的性能要求。

  二 包胶意义

  对塑料半成品件进行包胶,引入TPE材料,可带给制品柔触感、止滑、耐磨、减震、弹性、密封、防水等功能特性,同时提升了产品的美观度和档次。

  三 包胶机理

  利用化学上相似相溶的原理,一般认为,溶解度参数(SP)差在0.5范围内,两种流体具有良好的相溶(容)性。TPE的SP在7.2左右,PP的在7.5,PE的在8.0,PS的在8.5~9.0,ABS的在10.5,PA的在13.6.SP越大,一般的材料极性越强。TPE的极性较弱,在与极性较强的ABS,PA包胶时,需要对TPE进行极性改性,提升其SP,以使得两种材料具有良好的相容性。极性接近的TPE和硬塑,在高温时在包覆界面熔融,形成烧蚀层,并且两种材料发生相互渗透,冷却后形成牢固的包胶粘结层。

  四 包胶设备

  普通注塑机

  普通注塑机+两套模具(含基础件注塑模具及TPE包胶模具)。

  双色注塑机

  设备含有两个或以上料斗及螺杆及射胶口,硬塑和TPE注塑用两套模具分别装入到两个模头里面,注塑时,先注塑硬塑,再通过旋转模头,用另一个螺杆将软胶注射到软胶模具上,而无须将硬塑件取出,从而快速完成包胶。

  五 包胶大致成型工艺

  1.烘料

  TPE的包装一般都没采用真空铝膜纸袋。是否烘料,就要看该配混料TPE是否容易吸水,来决定是否对样料烘烤。若TPE有吸水性,应在60~80℃的温度下,烘烤2小时左右。未烘烤,则料中的水分会影响粘结效果,或者导致包胶表面麻面或出现水纹。

  2.硬塑件处理

  硬塑件在放入包胶模具前,应保证表面的清洁,不含水分,垃圾及油污。对于尼龙件,若注塑后在空气中放置时间超过两小时,我们都建议对尼龙件进行预热烘烤(双色注塑机可忽略)。烘烤温度100~140℃,烘烤时间,2~4小时。烘烤的意义:除去尼龙件中的水分,提升尼龙件的表面温度。因尼龙的熔点较高,极性较强,包胶前的预热,有利于提升包胶成型的粘结强度。

  3.设定合适的注塑压力、温度、速度

  注塑压力和速度,应根据产品结构,模具流道结构以及料的流动性,由注塑师傅凭经验调整。注塑温度,可以向TPE供应商咨询,提供参考加工温度。

  4 模温设定

  一般设定在30~50℃.特殊物料模温可适当提高至60~70℃.

  5.冷却出模

  包胶完成后,应适当冷却,再开模取出,胶件未冷却强行开模取出,可能导致软胶包覆位置发生强拉变形。对于冷却定形慢的TPE,适当延长冷却时间,可提升包胶粘结性能。

  六 包胶8大要素

  1 TPE与硬胶结构件的相容性需匹配,分子溶解度相接近,分子的相容性才比较好;

  2 在设计中需尽量避免尖锐的转角,以保证TPE与硬胶件接触优良,提升粘接效果;

  3 使TPE的厚度与预期的触感达到平衡;

  4 保持TPE融体的温度以保证粘接效果。

  5 TPE材料包覆成型需烘料再加工,以减少制品表面水纹,获得表面色泽均匀的效果;

  6 若需配色,则选择的色母粒其载体树脂与TPE和结构件材料都相容;

  7 TPE应具有较好的流动性,因TPE包胶层厚度与尺寸比很小,TPE通常需要流经较长的路径和薄壁区来充入模具。

  8 TPE的流动长度/制品厚度比低于150:1 。

  七 主要TPE类型及与部分硬塑料的包胶粘结性

  不同的TPE以及不同的硬塑料,都具有不同的极性。只有极性接近的材料搭配,才能实现良好的包覆。下表为各种TPE与部分硬塑料包覆粘结效果示意图。

  八 真假包胶

  根据包胶机理,只有极性接近,才能进行较牢固的包胶。真包胶,指的是极性相近的TPE与硬塑之间的牢固的包胶粘结。目前TPE与很多塑料都能进行真包胶。假包胶,指的是TPE与硬塑之间极性差别大,没法形成烧蚀及互熔层,不具有任何粘结力。但采用特殊的硬塑件结构,如嵌入设计,借助物理机械结构,改善TPE与硬塑的包覆牢固性。

  九 常见包胶缺陷浅析

  硬胶件变形

  这是因为硬胶件尺寸较薄,二次注塑的高温容易导致其变形,另外软胶包覆层较厚,包胶的位置较为狭长,包覆成型后软胶的收缩力也会导致硬胶件拱起变形。

  改善办法:改浇口位置;硬胶件做模具加强筋。

  局部包胶不牢

  一般发生在熔体在模腔内流动路径较长,距浇口较远的位置。

  改善建议:适当提升注塑温度;改善料的流动性;优化进浇口设计。

  包胶制品析出吐霜

  这是TPE料配混料质量问题所致,建议改善优化配混体系。

  浇口起皮分层

  一般发生在水口及流道较小,产品流长比较大的制品结构中。

  一般是因为料的相容性不够好,而产品结构容易在浇口位置形成强的剪切作用,从而导致浇口位置发生分层和起皮。

分类:弹性体应用 评论: 浏览:
关键词:弹性体 TPE 包胶粘结 
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