良好抗水解TPU的用途

良好抗水解 TPU 的加工成型需结合其材料特性（如分子结构稳定性、熔体流动性）及应用需求，选择合适的工艺并优化参数。以下从成型方法、工艺要点、模具设计及常见问题等方面展开说明：

一、主要成型方法及工艺特点

1. 注塑成型

适用场景：中小型复杂结构制品（如密封件、电子配件、医疗导管）。
工艺要点：

• 原料干燥：抗水解 TPU 易吸湿，需在 80-100℃下干燥 4-6 小时（含水率＜0.05%），避免水解或制品气泡。

• 温度控制：

• 料筒温度：根据硬度不同，通常为 180-230℃（聚醚型建议 190-220℃，聚碳酸酯型 200-230℃），避免超过 240℃导致分子链降解。

• 模具温度：40-80℃，提高制品表面光洁度和尺寸稳定性，降低内应力。

• 注射压力：60-120 MPa，保压压力 30-60 MPa，防止缺料或缩水。

• 冷却时间：取决于制品厚度，通常占成型周期的 50%-70%，快速冷却可减少结晶度，提升弹性。

2. 挤出成型

适用场景：管材、薄膜、线缆护套、异型材等连续生产。
工艺要点：

• 螺杆设计：采用渐变式螺杆（压缩比 2-3:1），长径比（L/D）18-24:1，确保物料均匀塑化。

• 温度设置：

• 挤出机各区温度：进料段 160-180℃，压缩段 180-210℃，计量段 200-220℃，口模 200-210℃。

• 牵引速度：与挤出量匹配，避免拉伸过度导致分子取向不均，影响力学性能。

• 后处理：挤出薄膜或管材后可进行退火处理（60-80℃，2-4 小时），减少内应力。

3. 吹塑成型

适用场景：中空制品（如容器、气囊、软管）。
工艺要点：

• 型坯制备：通过挤出或注塑制备型坯，控制熔体温度均匀性，避免型坯下垂或厚度不均。

• 吹塑压力：0.5-1.0 MPa，压力不足导致制品壁厚不均，过高易破裂。

• 冷却介质：使用压缩空气或冷却水，确保制品快速均匀冷却，防止变形。

4. 压延成型

适用场景：薄膜、片材（如防水卷材、鞋材面料）。
工艺要点：

• 辊筒温度：上辊 180-200℃，中辊 190-210℃，下辊 170-190℃，确保熔体均匀贴合辊面。

• 辊速匹配：前辊速度＞中辊＞后辊，形成适当的拉伸比，提升薄膜光泽度和强度。

二、加工关键工艺参数与控制

三、模具设计与材料选择

• 模具材质：选用耐腐蚀钢材（如不锈钢），避免铜、锌等金属与 TPU 接触（可能催化水解）。

• 流道设计：

• 注塑模具：采用圆形流道（直径 4-8 mm），减少熔体流动阻力；浇口宜用扇形或点浇口，避免熔接痕。

• 挤出模具：口模间隙根据制品厚度调整（如薄膜厚度 0.1-1 mm，间隙 0.05-0.8 mm），确保熔体均匀挤出。

• 脱模设计：模具表面粗糙度 Ra＜0.8 μm，脱模斜度 3°-5°，避免强行脱模导致制品拉伤。

四、抗水解 TPU 加工的特殊注意事项

1. 避免与水接触：

• 加工设备需干燥（如挤出机料斗加装除湿装置），防止原料在料筒内遇水汽水解。

• 停机时用 PP 或 PE 清洗料筒，避免 TPU 残留氧化降解。

2. 添加剂兼容性：

• 若需添加色母或助剂，需选择耐水解型（如无卤素阻燃剂、抗氧剂 1010），避免助剂与 TPU 发生化学反应。

3. 后处理优化：

• 制品如需焊接（如超声波焊接），需控制焊接时间和压力，避免局部过热破坏抗水解结构。

• 水煮测试前可进行退火处理（70℃，2 小时），消除内应力，提升耐水解稳定性。

五、常见加工缺陷及解决方案

六、与普通 TPU 加工的主要差异

• 干燥要求更严格：抗水解 TPU（尤其是聚醚型）吸湿性更强，干燥时间需比普通聚酯型 TPU 增加 20%-30%。

• 温度控制更敏感：加工温度范围较窄（普通 TPU 允许 ±20℃波动，抗水解 TPU 建议 ±10℃），以防高温破坏抗水解基团。

• 模具防腐需求：因抗水解 TPU 常用于潮湿环境，模具需更注重防锈处理（如镀铬），避免金属锈蚀污染材料。

通过精准控制加工工艺、模具设计及后处理流程，抗水解 TPU 可在保持耐水性能的同时，实现复杂制品的高效生产。实际应用中需结合材料牌号（如硬度、分子类型）与设备特性，通过试模优化参数，确保制品性能与外观达标。