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如何改善TPE包胶问题?开裂、粘接不牢

TPE包胶,顾名思义,就是将TPE软胶材料包胶到其他材料上。一般采用的加工方法有双色注塑机一次成型,或者用一般的注塑机,采用包胶模具,分二次注塑成型。TPE包胶成型的制品,一般是些手柄,手把类产品。TPE软胶材料具有特殊的舒适触感,TPE材料的引入,提升了制品的握持性及触摸手感。但往往会在使用过程中出现开裂、粘接不牢等问题。


一、TPE包胶ABS裂开、粘接不牢?

苯乙烯类弹性体TPE包胶ABS,技术上已经比较成熟,但有些总是不免遇到有客户咨询,TPE包胶ABS粘性不足或者包胶开裂。笔者认为,二者包胶问题主要有以下两个原因:

1.TPE软胶材料问题

  • TPE材料品质太差,物性(如拉伸性能,抗撕裂性能)不足,导致TPE包胶ABS的制品在使用过程中发生开裂。作为解决的办法,应选择物性优良的TPE牌号。

  • TPE软胶材料耐老化性不够,在室外(户外)用久了,会发生老化龟裂。作为解决的对策,TPE供应商可对耐老化性做改善。

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图1 TPE/ABS包胶件破裂

2.成型工艺问题

TPE与ABS软硬两种材料粘结不牢固,出现TPE从ABS制件表面剥离或裂开的情形。

  • 可能是成型过程中因为应力作用发生的应力龟裂(裂口),这种开裂,在制品成型后几小时或几天内就会出现。作为解决对策,应加强冷却和保压作用。

  • 粘接效果不好,可能是二次成型时TPE注塑温度偏低,影响与ABS的粘结效果,建议适当提高注塑温度。

以上只是TPE包胶ABS制品,出现裂开、粘接不牢的可能原因与分析。实际状况,如果用户能根据笔者的分析自行判定最好,如不能判定,则应提供有问题的样板给到原料供应商,便于根据症状分析症结,再给出解决方案。除TPE包胶ABS裂开外,其他TPE/TPR制品裂开的问题,原因基本是类似的。

 

二、TPE包胶PC为何会破裂?

 “tpe包胶PC为何会破裂”,这是来自一好搜搜索引擎的用户的问题搜索请求。这个论题,本身就有不同的理解。是tpe包胶部分发生破裂还是PC部分发生破裂。笔者认为,用户出现的问题应该是指PC制件的裂口居多。

1. PC件的裂口(破裂)

PC(聚碳酸酯)出现开裂的问题是很常见的。PC制件容易出现裂口,主要是制件存在内应力所致。 PC材料在成型时发生被迫分子取向,但成型冷却后,由于存在柔顺性差的苯环结构,导致分子解取向非常困难。所以,PC制件在成型时,解取向措施处理不当,如模具温度设置偏低,冷却保压时间不足等,不能让分子进行充分的松弛和解取向,则成型后制品会存在内应力,当内应力达到一定程度(大于当开裂力),PC制件就会发生裂口。

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图 2 TPE包胶PC应用于泳镜

当TPE、TPR二次注塑包胶PC件时,由于PC件内部存在较大的内应力,这种内应力的破坏作用刚好在包胶TPE时显现出来,或在用TPE包胶时,TPE包胶部分面积较大,在包胶成型时TPE包覆层发生收缩,同时PC件厚度又较薄,TPE的包覆层的收缩将对内应力的作用起到推波助澜的作用,从而导致PC制件开裂。

解决对策:PC件成型时尽量采用高模温,适当延长保压及成型冷却时间,尽量减少或消除内应力。

2. TPE/TPR包覆层的开裂

TPE、TPR包胶PC,TPE包覆层破裂(裂口),出现这种情况,通常是在包胶成型一段时间后出现的。TPE、TPR裂口的原因,主要是TPE 、TPR的耐老化性较差,时间久了,TPE材料发生老化开裂所致。

解决对策:采用耐老化性优良的TPE,TPR产品牌号,提升材料的耐老化开裂性能。


三、如何改善TPE包胶PA粘接不牢?

TPE包胶尼龙PA,要粘结得很牢固,这在业内是较难的。要改善粘合性不佳的问题,需要从以下几个方面入手。

1. 材料方面

需改善TPE配混体系的极性(目前多采用添加接枝剂来实现),使之极性与PA接近,从而利于粘合。据说某些产地型号的TPU与PA粘合性良好,但硬度受限,通常TPU硬度在70A以上。若需要硬度更低的TPE,还是需要从改善SEBS体系的极性来解决。

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图3 TPE包胶PA应用于电动钻机外壳

2.合适的包覆成型温度

TPE的包覆成型温度需要足够的高,最好能够在尼龙件包覆面形成一定的熔接,那粘合性将大为改善,若成型温度低了,将对粘合不利。

3.应注意模具流道及进胶口的设计

对于包覆面积大,包覆位置多的产品,尽量多开几个进胶口,减少熔体在模具内的跑胶时间。跑胶时间及跑胶路径越长,将会大为降低胶料熔体温度,从而对熔接粘合不利。包胶的要诀是:(趁热)快速包覆粘合。

4.尼龙件的预热烘烤

 对于采用普通包胶模具二次注塑,而非双色机复合成型,建议先对尼龙件进行预热或烘烤处理,烘烤时间1~2小时左右,烘烤温度120~130℃.这样更为TPE与尼龙的粘合提供更多的能量,利于包覆粘合。

5.尼龙件做凹槽,细孔,包覆面进行打磨等处理

 将有利于TPE与尼龙件的结合牢固度。但这是借助物理机械力来实现,不是化学意义的粘合。



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