TPU 耐燃油性材料保留了热塑性聚氨酯(TPU)的热塑性加工特性,可通过常规热塑性成型工艺加工,无需像橡胶那样进行硫化,同时针对 “耐燃油” 的功能需求,在加工过程中需控制关键参数(如温度、压力、模具设计)以避免材料性能衰减。其加工成型需围绕 “工艺适配性、参数优化、后处理保障” 三大核心展开,以下从主流工艺、关键控制要点、常见问题解决三方面详细解析:
一、主流加工成型工艺及应用场景
TPU 耐燃油性材料的加工工艺与普通 TPU 一致,核心适配 “复杂结构件”“管状件”“薄膜 / 板材” 等不同形态需求,具体工艺及应用如下:
1. 注塑成型:适用于复杂结构密封件 / 接头
注塑成型是 TPU 耐燃油性材料最核心的工艺之一,可生产形状复杂、精度要求高的部件,如燃油泵密封圈、喷油嘴密封垫、燃油管接头等。
2. 挤出成型:适用于管状 / 条状 / 板材类部件
挤出成型主要用于生产 “长条形、连续形态” 的产品,是燃油管、软管等核心部件的首选工艺。
3. 吹塑成型:适用于中空状部件
吹塑成型多用于生产中小型中空件,在 TPU 耐燃油性材料中应用较少,但可用于特殊场景的燃油储存或输送部件。
4. 压延成型:适用于薄膜 / 薄片类部件
压延成型用于生产厚度均匀的 TPU 耐燃油性薄膜,主要作为燃油箱内衬、密封垫片的基材。
二、加工成型的关键控制要点(核心影响耐燃油性能)
TPU 耐燃油性材料的 “耐燃油特性” 依赖分子结构(硬段 / 软段比例、耐油基团),加工过程中若参数不当,易导致分子链断裂、结晶度异常,进而降低耐燃油性。需重点控制以下参数:
1. 温度控制:避免过热降解
温度是影响 TPU 加工的核心因素,过高会导致材料热降解(硬段碳化、软段氧化),过低则熔融不充分、流动性差,易产生内应力。
2. 压力与速度控制:避免内应力残留
3. 冷却定型控制:保障结晶度稳定
TPU 耐燃油性材料的耐燃油性与结晶度相关(结晶度适中时,分子排列紧密,燃油分子难渗透),冷却速度直接影响结晶度:
4. 原材料预处理:去除水分
TPU 材料易吸潮(吸水率约 0.1-0.3%),加工前若水分未去除,熔融时会产生气泡(水分蒸发),导致产品出现针孔、气泡,接触燃油时气泡处易发生溶胀破裂。
三、常见加工问题及解决方法
TPU 耐燃油性材料加工中易出现 “表面缺陷”“性能衰减” 等问题,需针对性解决:
| 常见问题 | 产生原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 产品表面出现气泡 / 针孔 | 原材料含水率过高;料筒温度过高导致分解 | 1. 延长干燥时间(至含水率≤0.05%);2. 降低均化段温度 5-10℃ |
| 产品翘曲、变形 | 模具温度过低;冷却不均;内应力残留 | 1. 提高模具温度至 40-60℃;2. 优化冷却水路(确保均匀冷却);3. 成型后进行退火处理(60-80℃保温 1-2 小时,释放内应力) |
| 耐燃油性下降(溶胀率升高) | 料筒温度过高(>230℃),耐油基团分解;结晶度不足 | 1. 严格控制料筒温度≤230℃;2. 降低冷却速度(如提高模具温度、延长冷却时间),提升结晶度 |
| 挤出管内壁不光滑 | 模具模头温度过低;螺杆转速过快 | 1. 提高模头温度 5-10℃;2. 降低螺杆转速 10-20r/min |
| 注塑件缺料、填充不满 | 注塑压力过低;料筒温度过低,流动性差 | 1. 提高注塑压力 10-20MPa;2. 提高均化段温度 5-10℃ |
四、加工后的后处理工艺(可选,提升稳定性)
部分高要求的燃油系统部件(如航空用密封件),成型后需进行后处理,进一步优化性能:
总结
TPU 耐燃油性材料的加工成型核心逻辑是 “在保障热塑性加工便捷性的同时,通过精准控制温度、压力、冷却等参数,保护其分子结构完整性,确保耐燃油性能不衰减”。其主流工艺(注塑、挤出)适配燃油系统的核心部件形态,且加工后可通过后处理进一步优化性能,最终满足汽车、航空等领域对燃油接触部件 “高可靠性、长寿命” 的需求。