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TPU材料注塑加工成型工藝與注意事項
1、TPU水分率的影響
雖然TPU的吸水率并不像Nylon、PET、PC等粒子來得高,但由于TPU本身極性鍵作用而吸收水份在硬度愈高的規(guī)格吸水愈嚴重。TPU在加工時,通常溫度都在180~230C之間,在如此高溫之下。PU分子鍵會產(chǎn)生逆向反應(yīng)而釋放出R-NCO官能基,若是粒子未充份干燥,R-NCO官能基會與水反應(yīng)而產(chǎn)生二氧化碳,除了會將原本的TPU分子鍵斷鏈,造成物性的下滑外,也會造成加工成型品外觀的不良,而氣體所造成的壓力更會影響加工的操作性,以下是TPU粒子在外界的吸濕情形,及未烘干的粒子在射出時對物性所造成的不良影響。
粒子的含水率對成型品的物性影響很大,基于此,加工前粒子的充份干燥是必要的,是在0.03%以下,我們強烈建議使用除濕干燥料桶,其干燥效果。
2、回參次料及加入它種材質(zhì)的加工回參次料
TPU不論是射出或押出級規(guī)格。均可加回收料加工。視回收料的物性而定,一般以不超過總量的25%為原則,不論是射出或押出加工,回收料事先的充份干燥及與新料混合的均勻,是必備的條件,除此之外,回收料與新料在料筒里,經(jīng)溫度與螺桿剪切力的作用,要得到一混煉均勻的均質(zhì)融熔物,才可得到理想的加工成品,一般說來,新料加回收料所制成的加工成品,品質(zhì)如果不良除回收料未充份干燥外,的原因就是新料與回收料在套筒里未均質(zhì)化有關(guān),基于此,射出成型時可回參較多的回收料,因為粒子在套筒里可滯留較長的時間。
3、加入它種材質(zhì)加工
為了提高加工成型品的剛性,縮短射出成型時間及改善融熔物的流動性 TPU可加入ABS一起射出而為了降低TPU的硬度,例如至65-Shore A 使得在加工時減少成型時間及脫模性的困擾,則可加入PVC一起射出,不過加入的ABS.PVC等粒子以不超過15%為原則。另外TPU也可與它種廠牌的TPU粒子混合使用。要注意的是硬度或黏度高的粒子,一定要佔有較多的比例,例如7:3或6:4等,如果硬度或黏度高的粒子,佔少數(shù),則可能會發(fā)生不熔的情形,尤其在押出時為保持押出成型品外觀的平滑,更應(yīng)特別小心操作。
TPU代表性的成型加工方法是擠出成型和注射成型,此外還有壓延成型等,這些成型方法需注意以下幾點:
(1)由于TPU材料吸濕性強,加工前要充分干燥,特別是在潮濕的地方和季節(jié),需要備一臺除濕干燥機,特別是擠出成型,對水分的要求更嚴格;
(2)由于粘度對溫度的依存性較慢,所以要提高溫度控制精度;
(3)要從材料的特性考慮螺桿的結(jié)構(gòu)和長徑比(如:壓縮比、螺槽深度、L/D等);
(4)根據(jù)材料的流動性考慮模具結(jié)構(gòu)(不會引起滯留的噴咀、流道、澆口等);
(5)成型機的功率設(shè)定要稍大點(可設(shè)置為通用樹脂的1.5——2倍);
(6)成型后為了獲得較好的性能,可以退火處理,恢復(fù)原有特性(尤其是未完全塑化的材料)。
TPU的加工與通用塑料及其他熱塑性彈性體(TPE)相比,難點并不少,然而近由于成型機及加工技術(shù)的改進,已可采用多樣的成型法以制得各類制品,如TPU薄膜和片材,管材,運動鞋等,還有大量汽車制品如汽車保險杠等。