近日,有客戶咨詢反應(yīng)
熱塑性彈性體材料TPE包ABS/PC合金,存在包膠不緊,和使用后熱塑性彈性體材料TPE和ABS/PC之間脫離開裂等現(xiàn)象。我們從材料和工藝方面來(lái)分析分析。在熱塑性彈性體領(lǐng)域的包膠,是一種特殊的包覆成型,包覆成型可以是塑包塑,也可以軟膠包塑,也可以軟膠包軟膠。
包覆成型方式
1、雙色注塑
第一種為雙組份成型或者叫做雙色注塑的,即在雙色注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn),將一種材質(zhì)注塑成制品,然后在雙色機(jī)上靠模具翻轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)注塑料筒對(duì)應(yīng)的模具型腔中,該部件做作為鑲件,在上面注射上另一材質(zhì)形成一體化雙材質(zhì)的制品。
注塑機(jī)是雙料筒、雙模具型腔,注塑過(guò)程是兩種材質(zhì)的制品同時(shí)生產(chǎn),只是一個(gè)型腔的制品會(huì)作為鑲件進(jìn)入下一個(gè)型腔而已。
2、兩步注塑
另外一種是兩步注塑,在一臺(tái)注塑機(jī)上將一種材質(zhì)的部件成型,該部件作為鑲件放到另外一部模具里,再注射上第二種材質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)包覆成型的方法
實(shí)現(xiàn)包覆成型(包括包膠)的方法可以有物理卡扣的方法和化學(xué)方法。前者比如靠卡扣設(shè)計(jì)、表面輥花、表面攻螺紋,然后包覆上第二種材質(zhì)實(shí)現(xiàn)包覆成型(包膠)。純靠這種方法實(shí)現(xiàn)材質(zhì)貼合的特點(diǎn)是, 物理連接部位有較強(qiáng)的附著力,而物理連接部位之外的部位則幾乎沒(méi)有多少附著力。
化學(xué)方法則是靠?jī)煞N材質(zhì)間的分子親和力、化學(xué)鍵的鍵合力,將兩種材質(zhì)鍵合在一起,形成單一部件、兩種乃至多種。雖然在實(shí)際應(yīng)用中物理卡扣和化學(xué)鍵合的方法常常一起使用,但很明顯,實(shí)現(xiàn)雙材質(zhì)間的化學(xué)鍵合是更為牢靠、設(shè)計(jì)自由度更大的優(yōu)先方法。這種強(qiáng)力的化學(xué)鍵合,包括分子或分子鏈段的互溶、滲透、穿透、分子纏繞。
實(shí)現(xiàn)熱塑性彈性體材料TPE/硬塑的分子鏈段層面的鍵合,關(guān)鍵也就是要做到以下三點(diǎn):
(1)TPE材質(zhì)與硬塑的極性相近(否則在熔體狀態(tài)下無(wú)法互溶、滲透、穿透);
(2)TPE材質(zhì)的表面張力小于硬塑的表面張力(否則TPE熔體在硬塑鑲件表面會(huì)無(wú)法鋪敷開);關(guān)于表面張力,想想水銀在玻璃表面自行縮成一團(tuán),而水珠在玻璃表面能鋪展開,就很容易理解;
(3)TPE熔體在模具型腔內(nèi)沿硬塑表面流動(dòng)時(shí),冷卻過(guò)程釋放熱量,能快速、有效融化硬塑表層形成可互穿的一個(gè)薄層。
包覆不住的原因肯定第一原因就是熱塑性彈性體材料TPE材料配方不行,所以很多時(shí)候我們要從注塑的工藝來(lái)深入分析包覆不住的原因。
1、雙色注塑優(yōu)于兩步注塑的效果,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,硬塑第一步被注塑出來(lái)時(shí)還是熱的,馬上進(jìn)入2K注塑機(jī)的第二型腔,中間轉(zhuǎn)移過(guò)程也沒(méi)吸潮,既容易被高溫TPE熔體在表面燒蝕出超薄層,也沒(méi)有水汽在表面被吸附的影響。
2、在TPE材質(zhì)的加工允許范圍內(nèi),盡可能選用更高的料筒(熔體)溫度,否則熱塑性彈性體材料TPE容易怎么有足夠的熱量燒蝕硬塑材質(zhì)表面。
3、包膠第二步時(shí),硬塑作為鑲件的模腔盡可能采用高模溫。硬塑溫度高,TPE高溫熔體冷卻的就慢,有足夠熱量、足夠時(shí)間燒蝕硬塑形成互溶超薄層。
4、包膠第二步時(shí),在不產(chǎn)生TPE飛邊的前提下,盡可能采用高射速將TPE熔體射出。射速高,TPE在硬塑表面鋪展時(shí)間短,在成型周期內(nèi)有更長(zhǎng)時(shí)間燒蝕硬塑表面;射速高, TPE與硬塑表面的摩擦導(dǎo)致摩擦生熱,TPE熔體溫度冷卻也減慢,更長(zhǎng)時(shí)間用于接觸和燒蝕硬塑表面;射速高,大多數(shù)TPE(TPU除外,TPU熔體粘度對(duì)溫度的敏感性更強(qiáng))熔體粘度發(fā)生剪切變稀,表面張力下降,利于在硬塑表面鋪展。
5、要避免硬塑表面的吸濕或玷污,特別是在兩步注塑時(shí),硬塑中間經(jīng)過(guò)停發(fā)、轉(zhuǎn)移過(guò)程,這一點(diǎn)更容易發(fā)生。極性硬塑如PC, PBT, PET, POM特別是強(qiáng)極性硬塑如尼龍6、尼龍66,表面吸濕導(dǎo)致形成與吸附的水分子行程氫鍵,TPE材料無(wú)法有效與硬塑表層分子間形成分子間鍵合,自然包膠的鍵合力降低。
硬塑部件表面玷污,比如車間工人手套不潔凈或手套棉纖維粘附到極性硬塑部件表面,自然影響TPE材料熔體的包膠;包覆極性硬塑的
TPE材料,肯定也是極性的配方,不注意防潮,同樣影響包膠的接合效果。近日,有客戶咨詢反應(yīng)熱塑性彈性體材料TPE包ABS/PC合金,存在包膠不緊,和使用后熱塑性彈性體材料TPE和ABS/PC之間脫離開裂等現(xiàn)象。我們從材料和工藝方面來(lái)分析分析。在熱塑性彈性體領(lǐng)域的包膠,是一種特殊的包覆成型,包覆成型可以是塑包塑,也可以軟膠包塑,也可以軟膠包軟膠。
包覆成型方式
1、雙色注塑
第一種為雙組份成型或者叫做雙色注塑的,即在雙色注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn),將一種材質(zhì)注塑成制品,然后在雙色機(jī)上靠模具翻轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)注塑料筒對(duì)應(yīng)的模具型腔中,該部件做作為鑲件,在上面注射上另一材質(zhì)形成一體化雙材質(zhì)的制品。
注塑機(jī)是雙料筒、雙模具型腔,注塑過(guò)程是兩種材質(zhì)的制品同時(shí)生產(chǎn),只是一個(gè)型腔的制品會(huì)作為鑲件進(jìn)入下一個(gè)型腔而已。
2、兩步注塑
另外一種是兩步注塑,在一臺(tái)注塑機(jī)上將一種材質(zhì)的部件成型,該部件作為鑲件放到另外一部模具里,再注射上第二種材質(zhì)。
實(shí)現(xiàn)包覆成型的方法
實(shí)現(xiàn)包覆成型(包括包膠)的方法可以有物理卡扣的方法和化學(xué)方法。前者比如靠卡扣設(shè)計(jì)、表面輥花、表面攻螺紋,然后包覆上第二種材質(zhì)實(shí)現(xiàn)包覆成型(包膠)。純靠這種方法實(shí)現(xiàn)材質(zhì)貼合的特點(diǎn)是, 物理連接部位有較強(qiáng)的附著力,而物理連接部位之外的部位則幾乎沒(méi)有多少附著力。
化學(xué)方法則是靠?jī)煞N材質(zhì)間的分子親和力、化學(xué)鍵的鍵合力,將兩種材質(zhì)鍵合在一起,形成單一部件、兩種乃至多種。雖然在實(shí)際應(yīng)用中物理卡扣和化學(xué)鍵合的方法常常一起使用,但很明顯,實(shí)現(xiàn)雙材質(zhì)間的化學(xué)鍵合是更為牢靠、設(shè)計(jì)自由度更大的優(yōu)先方法。這種強(qiáng)力的化學(xué)鍵合,包括分子或分子鏈段的互溶、滲透、穿透、分子纏繞。
實(shí)現(xiàn)熱塑性彈性體材料TPE/硬塑的分子鏈段層面的鍵合,關(guān)鍵也就是要做到以下三點(diǎn):
(1)TPE材質(zhì)與硬塑的極性相近(否則在熔體狀態(tài)下無(wú)法互溶、滲透、穿透);
(2)TPE材質(zhì)的表面張力小于硬塑的表面張力(否則TPE熔體在硬塑鑲件表面會(huì)無(wú)法鋪敷開);關(guān)于表面張力,想想水銀在玻璃表面自行縮成一團(tuán),而水珠在玻璃表面能鋪展開,就很容易理解;
(3)TPE熔體在模具型腔內(nèi)沿硬塑表面流動(dòng)時(shí),冷卻過(guò)程釋放熱量,能快速、有效融化硬塑表層形成可互穿的一個(gè)薄層。
包覆不住的原因肯定第一原因就是熱塑性彈性體材料TPE材料配方不行,所以很多時(shí)候我們要從注塑的工藝來(lái)深入分析包覆不住的原因。
1、雙色注塑優(yōu)于兩步注塑的效果,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,硬塑第一步被注塑出來(lái)時(shí)還是熱的,馬上進(jìn)入2K注塑機(jī)的第二型腔,中間轉(zhuǎn)移過(guò)程也沒(méi)吸潮,既容易被高溫TPE熔體在表面燒蝕出超薄層,也沒(méi)有水汽在表面被吸附的影響。
2、在TPE材質(zhì)的加工允許范圍內(nèi),盡可能選用更高的料筒(熔體)溫度,否則熱塑性彈性體材料TPE容易怎么有足夠的熱量燒蝕硬塑材質(zhì)表面。
3、包膠第二步時(shí),硬塑作為鑲件的模腔盡可能采用高模溫。硬塑溫度高,TPE高溫熔體冷卻的就慢,有足夠熱量、足夠時(shí)間燒蝕硬塑形成互溶超薄層。
4、包膠第二步時(shí),在不產(chǎn)生TPE飛邊的前提下,盡可能采用高射速將TPE熔體射出。射速高,TPE在硬塑表面鋪展時(shí)間短,在成型周期內(nèi)有更長(zhǎng)時(shí)間燒蝕硬塑表面;射速高, TPE與硬塑表面的摩擦導(dǎo)致摩擦生熱,TPE熔體溫度冷卻也減慢,更長(zhǎng)時(shí)間用于接觸和燒蝕硬塑表面;射速高,大多數(shù)TPE(TPU除外,TPU熔體粘度對(duì)溫度的敏感性更強(qiáng))熔體粘度發(fā)生剪切變稀,表面張力下降,利于在硬塑表面鋪展。
5、要避免硬塑表面的吸濕或玷污,特別是在兩步注塑時(shí),硬塑中間經(jīng)過(guò)停發(fā)、轉(zhuǎn)移過(guò)程,這一點(diǎn)更容易發(fā)生。極性硬塑如PC, PBT, PET, POM特別是強(qiáng)極性硬塑如尼龍6、尼龍66,表面吸濕導(dǎo)致形成與吸附的水分子行程氫鍵,TPE材料無(wú)法有效與硬塑表層分子間形成分子間鍵合,自然包膠的鍵合力降低。
硬塑部件表面玷污,比如車間工人手套不潔凈或手套棉纖維粘附到極性硬塑部件表面,自然影響TPE材料熔體的包膠;包覆極性硬塑的TPE材料,肯定也是極性的配方,不注意防潮,同樣影響包膠的接合效果。