耐磨弹性体TPEE的加工成型

热塑性聚酯弹性体（TPEE）的加工成型性能优异，因其热塑性特性（可熔融加工）和分子链结构可调性（软硬段比例影响熔体黏度），适用于多种主流加工工艺。以下是其核心加工方法、关键参数及注意事项： 一、注塑成型：最常用工艺 适用场景：大批量生产复杂结构件（如汽车防尘罩、齿轮、电子接插件等）。 工艺要点 原料准备 干燥处理：TPEE 易吸潮（吸水率 0.05%~0.3%），加工前需在80~110℃干燥2~4 小时（露点≤-40℃），避免气泡或表面银丝。 色母粒添加：建议使用聚酯类相容色母（添加比例 2%~5%），避免与聚烯烃类色母混用以防分层。 设备要求 注塑机类型：优选螺杆式注塑机（螺杆长径比 L/D=18~24:1，压缩比 1.8~2.5:1），避免柱塞式注塑机因剪切不足导致塑化不均。 料筒温度： 硬段比例高（如 60D 以上）：料筒温度 230~260℃，喷嘴温度比料筒高 5~10℃。 软段比例高（如 55A~63D）：料筒温度 200~230℃，避免高温导致软段降解。 模具温度：40~80℃（提高模具温度可改善表面光泽和尺寸稳定性，但冷却时间延长）。 工艺参数 注射压力：50~120MPa（硬胶级需更高压力，软胶级可降低至 50~80MPa）。 保压压力：注射压力的 30%~60%，保压时间 5~15 秒（厚壁件需延长保压时间防缩水）。 冷却时间：10~30 秒（依赖制品厚度，可通过模温机控制冷却效率）。 典型缺陷及解决 表面毛糙：料温过低→提高料筒温度 5~10℃；模具排气不良→增加排气槽。 飞边：注射压力过高→降低压力或检查模具磨损。 气泡：干燥不足→延长干燥时间；熔胶背压过低→提高背压至 5~10MPa。 二、挤出成型：连续化生产长条形制品 适用场景：管材、型材、电缆护套、传送带等。 工艺要点 设备配置 挤出机：单螺杆挤出机（L/D=20~25:1，压缩比 2.0~2.5:1），螺杆头部需安装滤网（80~120 目）过滤杂质。 模具类型： 管材：采用直角机头，芯模与口模间隙比制品外径大 10%~20%（考虑熔体膨胀）。 电缆护套：采用挤压式机头，配合真空定径套保证厚度均匀。 工艺参数 料筒温度： 硬胶级（如 72D）：230~260℃（机头温度比料筒高 5℃）。 软胶级（如 55D）：190~220℃（避免软段过度剪切生热）。 螺杆转速：10~30r/min（转速过高易导致熔体破裂，软胶级需更低转速）。 牵引速度：与挤出速度匹配，拉伸比控制在 1.2~1.5 倍（提高拉伸比可增加制品强度，但过度拉伸会导致取向开裂）。 应用案例 汽车油管：挤出后直接通过喷淋冷却（水温 15~25℃），表面需光滑无划痕，以通过燃油渗透测试。 光伏电缆护套：挤出时添加抗氧剂（如 1010）和紫外线吸收剂（如 326），提升耐候性。 三、吹塑成型：制造中空或管状制品 适用场景：汽车燃油箱、工业软管、医疗输液袋等。 工艺要点 型坯制备 挤出吹塑：通过挤出机制造管状型坯，再移入吹塑模具吹胀（适合大尺寸制品）。 注射吹塑：先注塑成型型坯，再转移至吹塑模腔（适合高精度小制品，如医用瓶）。 关键参数 型坯温度：需保持在熔点以上（硬胶级约 240℃，软胶级约 210℃），确保吹胀时均匀形变。 吹胀压力：0.2~1.0MPa（软胶级需较低压力，硬胶级需更高压力保证贴模）。 冷却时间：占整个周期的 60%~70%，可采用循环水或冷风冷却，避免制品变形。 注意事项 避免型坯过度拉伸导致厚度不均，可通过调整吹胀比（通常 2:1~4:1）优化。 医疗级制品需在洁净环境下生产，模具需定期消毒（如紫外线或酒精擦拭）。 四、压延成型：生产薄膜或片材 适用场景：汽车内饰膜、鞋材底片、工业防腐衬里等。 工艺要点 设备组成 压延机：三辊或四辊结构，辊筒温度控制精度 ±1℃，表面粗糙度 Ra=0.2~0.8μm（影响制品光泽度）。 喂料系统：采用齿轮泵强制喂料，确保熔体均匀输送至辊隙。 工艺参数 辊筒温度： 硬胶级：上辊 180~210℃，中辊 190~220℃，下辊 170~200℃（形成温度梯度便于脱辊）。 软胶级：整体降低 10~20℃，避免粘辊。 辊速比：前辊：中辊：后辊 = 1.2:1:0.8（通过速度差产生剪切力，使熔体均匀延展）。 制品厚度：通过调节辊隙控制（最小可达 0.1mm），需配合张力牵引机防止拉伸变形。 应用案例 运动鞋材底片：压延后直接贴合 EVA 中底，需表面做哑光处理（通过喷砂辊筒）提升防滑性。 汽车内饰膜：压延时可复合织物层（如聚酯纤维），通过辊筒压力实现粘接（压力 0.5~1.0MPa）。 五、二次加工与复合成型 焊接工艺 超声波焊接：适用于汽车部件密封（如防尘罩拼接），焊接时间 0.5~2 秒，振幅 15~30μm。 热板焊接：温度 230~260℃，压力 0.1~0.3MPa，保压时间 3~5 秒（适合厚壁件）。 共注塑 / 共挤出 双色注塑：如工具手柄（硬胶 TPEE + 软胶 TPR），硬胶料温 240℃，软胶料温 180℃，模具需设计独立流道。 多层共挤：电缆护套（内层 TPEE + 外层阻燃 PVC），通过复合机头实现同步挤出，层间附着力需通过偶联剂（如硅烷）增强。 3D 打印（FDM 工艺） 线材制备：将 TPEE 粒子挤出成 1.75mm 线材，需控制拉伸比 1.1~1.3 倍，避免线材直径波动＞±0.05mm。 打印参数：喷嘴温度 220~250℃，打印速度 30~60mm/s，层高 0.2~0.4mm，适合制作柔性模具或减震原型件。 六、加工关键影响因素 材料牌号选择 硬度范围：55A~80D（硬度越高，加工温度越高，流动性越低）。 热稳定性：长期加工需选择耐水解牌号（如添加受阻酚类抗氧剂），避免聚酯链段水解断链。 环境控制 湿度：车间湿度需＜60% RH，避免原料吸潮；医疗级制品需在万级洁净车间生产。 回收利用：边角料可粉碎后回用（比例≤30%），但需避免与其他塑料混杂，防止性能劣化。 模具设计要点 流道设计：采用圆形或梯形流道（避免直角转弯），浇口尺寸比同类塑料大 10%~20%（TPEE 熔体黏度较高）。 排气系统：在熔体最后填充处开设排气槽（深度 0.02~0.05mm），防止困气导致焦痕。 总结：加工优势与工艺选择逻辑 优势： 相比橡胶（需硫化），TPEE 可快速成型（周期缩短 50% 以上），适合大批量生产。 相比普通 TPE（如 SEBS 基），TPEE耐温更高（长期使用温度 - 40~130℃），且化学稳定性更优。 工艺选择原则： 结构复杂度：复杂件优先注塑，简单长条形件选挤出。 性能需求：需高透明性可选光学级 TPEE（如东丽 Copolyester 系列），通过精密挤出成型。 成本考量：吹塑适合中空制品（材料利用率＞95%），压延适合大面积薄片（减少废料）。 通过合理匹配材料牌号与加工工艺，可充分发挥 TPEE 在耐磨、耐候、高强度场景的性能优势，同时兼顾生产效率与成本控制。