超软TPU的加工成型

超软 TPU（热塑性聚氨酯弹性体）的加工成型依托其 “热塑性” 特性，可适配多种常规塑料加工工艺，但因自身硬度低（Shore 00 级）、熔体黏度特殊，需针对材料特性调整工艺参数。以下是其主要加工成型方式及关键技术要点：

一、核心加工特性：影响工艺选择的关键

热塑性与熔融流动性
超软 TPU 在 160-220℃可熔融成流体，冷却后固化为弹性体，可重复加热加工（区别于热固性橡胶）。但因硬度低，分子链中软段比例高，熔体黏度较低，易出现 “流延” 或 “飞边”，需精准控制温度和压力。
吸湿性与预处理
超软 TPU 分子结构中含极性基团，易吸收空气中的水分，加工前需干燥（80-100℃，4-6 小时），否则熔融时水分会导致分子链断裂，产生气泡、银丝等缺陷，影响产品力学性能。
结晶性与冷却控制
冷却速度对产品性能影响显著：快速冷却会降低结晶度，保持柔软性；缓慢冷却可能导致局部结晶不均，出现硬度偏差或内应力开裂。

二、主要加工成型方式及工艺要点

1. 注塑成型：适用于复杂形状小件（如耳机耳塞、医疗配件）

设备要求：
选用螺杆式注塑机，螺杆压缩比建议 3:1-4:1（避免过度剪切导致材料降解），喷嘴需带止逆环，防止低黏度熔体回流。
关键参数：

料筒温度：分段控制（喂料段 160-180℃，熔融段 180-200℃，喷嘴 190-210℃），温度过高易导致热氧老化，使产品发黏。
注射压力：50-80MPa（低于常规 TPU），保压压力为注射压力的 50%-70%，避免高压导致飞边。
模具温度：30-50℃（冷水机控温），快速冷却定型，防止熔体在模具内过度流动。

常见问题：
产品易出现 “缩痕”（因熔体收缩率较高，约 1.5%-3%），需通过延长保压时间或优化浇口位置解决。

2. 挤出成型：适用于管材、板材、线缆护套等长条状产品

设备与工艺：
采用单螺杆挤出机（长径比 L/D=20-25），螺杆转速 10-30rpm（低速避免剪切过热）。机头模具需设计流线型流道，减少死角，防止材料滞留降解。
参数控制：

挤出温度：机身 150-180℃，机头 180-200℃，根据产品厚度调整（薄壁产品需稍高温度保证流动性）。
牵引速度：与挤出速度匹配，牵引过快易导致产品拉伸过度，产生应力发白；过慢则易出现 “堆积”，影响尺寸精度。
冷却方式：采用水冷却（水温 20-30℃），通过定型套控制产品外径，避免冷却不均导致的弯曲或椭圆度超标（如输液管需严格控制内径公差）。

3. 吹塑成型：适用于中空制品（如柔性容器、气囊）

工艺特点：
利用压缩空气将熔融的超软 TPU 坯料吹胀并贴合模具内壁，冷却后成型。因熔体黏度低，吹塑时需降低吹气压力（0.2-0.4MPa），并缩短吹气时间，防止坯料过度拉伸变薄。
典型应用：小型防水袋、婴儿游泳圈内胆。

4. 压延成型：适用于薄膜或片材（如医疗敷料基材、防水涂层）

工艺要点：
熔融的超软 TPU 通过多辊压延机（辊温 120-150℃）压制成均匀厚度的薄膜，辊速需同步（避免拉伸变形），且辊面需光洁（防止薄膜表面划伤）。
压延后的薄膜需经冷却辊（温度 20-40℃）定型，再收卷（收卷张力需小，防止薄膜拉伸后回弹起皱）。

5. 熔融涂覆 / 复合：适用于织物、纸张等基材的功能性涂层

工艺方式：
将熔融的超软 TPU 通过刮刀、辊涂或挤出流延的方式涂覆在基材表面，冷却后形成弹性涂层，提升基材的防水性、柔软性（如潜水服面料、运动绷带）。
关键控制：
涂覆温度 180-200℃，涂层厚度需均匀（0.1-0.5mm），避免因局部过厚导致冷却不均、与基材剥离。

三、后处理工艺：提升产品稳定性

时效处理
成型后的产品需在 23±2℃、50±5% 湿度环境下放置 24-48 小时，释放内应力，减少后期变形（尤其针对尺寸精度要求高的产品，如密封件）。
表面处理
部分产品（如电子配件）需通过等离子处理或涂覆助剂，改善表面黏连性（超软 TPU 表面易因分子链迁移发黏），或提升与其他材料的复合强度。

四、加工常见问题及解决方案

缺陷类型	产生原因	解决措施
表面气泡 / 银丝	材料未充分干燥，含水分	延长干燥时间，检查干燥机温度稳定性
产品发黏	加工温度过高导致热降解	降低料筒温度，缩短熔体在料筒内的停留时间
飞边严重	注射压力过高或模具间隙大	降低压力，修模调整间隙
力学性能下降	分子链因剪切或高温断裂	降低螺杆转速，优化温度曲线

总结

超软 TPU 的加工成型核心是 **“控温、防潮、稳压力”**：需根据产品形状选择注塑、挤出等工艺，通过预处理（干燥）、参数优化（温度、压力、冷却）及后处理（时效），平衡材料流动性与稳定性，最终实现产品的柔软性、弹性及尺寸精度。相比常规 TPU，其工艺窗口更窄，需更精细的过程控制，但依托热塑性优势，可实现高效量产及废料回收利用。