无卤阻燃TPE的加工成型

无卤阻燃 TPE（热塑性弹性体）的加工成型继承了普通 TPE “热塑性” 的核心优势，可采用常规塑料加工设备（如注塑机、挤出机）完成，但因添加了无卤阻燃剂（如氢氧化镁、氢氧化铝、磷氮系等），需针对阻燃剂的特性（如填充量、分散性、热稳定性）调整工艺参数。以下是其加工成型的关键要点：

一、加工的基本特性

1. 热塑性加工，无需硫化：与热固性橡胶（需硫化）不同，无卤阻燃 TPE 可通过 “加热熔融→成型→冷却固化” 的循环过程加工，边角料可 100% 回收再利用（需控制回收次数，避免性能衰减）。

2. 适配常规设备：无需专用设备，注塑机、挤出机、吹塑机等均可使用，但需根据阻燃剂特性（如硬度、填充量）调整设备参数（如螺杆结构、温度、压力）。

3. 阻燃剂的影响：

• 无机阻燃剂（如氢氧化镁、氢氧化铝）填充量高（通常 30%~60%），会降低材料流动性，增加设备磨损（需用耐磨螺杆 / 料筒）；

• 有机阻燃剂（如磷氮系）填充量较低（10%~30%），流动性较好，但需注意热稳定性（避免高温分解）。

二、加工前的准备

1. 干燥处理：

• 无卤阻燃 TPE（尤其是含极性组分或吸湿性阻燃剂的牌号）易吸潮，加工前需干燥，否则会导致成型后表面出现气泡、银丝、针孔等缺陷。

• 干燥条件：温度 60~80℃，时间 2~4 小时（具体以材料厂商推荐为准），避免高温导致阻燃剂分解（如磷系阻燃剂耐温通常≤120℃）。

2. 原料预处理：

• 若阻燃剂与 TPE 基材相容性较差，需确保原料已通过预混（如密炼机、开炼机）或造粒（双螺杆挤出造粒）实现阻燃剂均匀分散（分散不均会导致阻燃性能波动、表面粗糙）。

• 颗粒料需筛选，去除杂质或结块（避免堵塞流道）。

三、主要加工工艺及参数

1. 注塑成型（最常用工艺）

适用于生产复杂形状的部件（如电子连接器、汽车线束护套、充电桩接口件等）。

• 设备要求：普通螺杆注塑机（建议用渐变式螺杆，压缩比 3:1~4:1，长径比 L/D=20~25）；若填充高比例无机阻燃剂，需用耐磨螺杆（如氮化处理或双金属螺杆）。

• 关键参数：

• 料筒温度：根据 TPE 基材（如 SEBS、EVA、TPU 等）调整，通常 150~200℃（无机阻燃剂填充时可适当提高 5~10℃以改善流动性）；需避免局部过热（如阻燃剂分解会导致变色、气味异常）。

• 模具温度：20~50℃（低温可加快冷却，减少飞边；高温可改善表面光泽，但需延长冷却时间）。

• 注射压力：50~100MPa（填充量高时需提高压力，确保充模完整）。

• 保压：20~50MPa，保压时间 5~15 秒（防止收缩凹陷）。

• 注意事项：

• 流道和浇口需设计稍大（因材料流动性可能低于普通 TPE），避免压力损失过大；

• 排气需充分（尤其是复杂结构件），否则易产生烧焦或气泡。

2. 挤出成型（适用于线性 / 管状部件）

用于生产线缆护套、密封条、软管等长条形产品。

• 设备要求：单螺杆或双螺杆挤出机（双螺杆更适合高填充阻燃剂，分散更均匀）；螺杆需带强剪切段（促进阻燃剂分散），机头和模具需匹配产品尺寸。

• 关键参数：

• 挤出温度：料筒温度 140~190℃（从进料段到机头逐步升高），机头温度略高于料筒（避免物料冷却堵塞）。

• 螺杆转速：30~100rpm（转速过快易导致物料过热分解，过慢则产量低、塑化不均）。

• 牵引速度：与挤出速度匹配（避免产品拉伸过度或松弛，影响尺寸稳定性）。

• 注意事项：

• 高填充无机阻燃剂会增加物料粘度，需适当提高温度或螺杆转速（但需平衡剪切热，防止分解）；

• 线缆护套挤出时，需确保与芯线的附着力（可通过调整配方或模具设计优化）。

3. 其他工艺

• 吹塑成型：适用于生产中空部件（如阻燃软管、容器），需控制熔体强度（避免阻燃剂降低材料韧性导致吹塑时破裂）。

• 压延成型：用于生产薄片或薄膜（如阻燃垫片），需注意压延温度均匀性（防止局部过热导致阻燃剂析出）。

四、模具设计要点

1. 脱模斜度：因 TPE 具有弹性，模具需设计稍大的脱模斜度（1°~3°），避免产品粘模或脱模时变形。

2. 圆角过渡：型腔拐角处需做圆角（R≥0.5mm），减少应力集中，避免产品开裂（尤其高填充阻燃剂的 TPE 韧性较低）。

3. 排气槽：深度 0.02~0.05mm，宽度 5~10mm，确保型腔内气体排出（否则易产生烧焦、缺料）。

五、常见加工问题及解决方法

总结

无卤阻燃 TPE 的加工成型核心是平衡 “阻燃剂特性” 与 “TPE 加工性”：通过干燥预处理、调整温度 / 压力等参数、优化模具设计，可实现高效成型，同时保证产品的阻燃性能、力学性能和外观质量。实际生产中需结合具体配方（如阻燃剂类型、填充量）和产品需求，与材料厂商协同优化工艺。