抗UV耐黄变耐候TPU的加工工艺

发布时间:2026-07-15 08:30  点击:1次
抗UV耐黄变耐候TPU的加工工艺

一、成型方式

耐候抗 UV‑TPU(聚酯型、聚醚型)可以注塑、挤出、吹塑、包覆成型(包胶 ABS、PC、尼龙)、薄膜挤出;因为配方添加高分子 HALS、UV 吸收剂,加工温度窗口比普通 TPU 更窄,高温长时间停留会造成助剂分解、制品发黄。

二、原料预处理

  1. 烘干条件

注意:烘干温度严禁超过 90℃,高温会让光稳定剂提前分解,后期户外更容易黄变。

  1. 干燥环境:热风循环烘箱,不要真空高温长时间烘烤;烘干后 4‑6 小时内用完,吸潮后必须重新烘干。

  2. 回料添加:

    • 高端耐候产品:回料添加≤5%;

    • 普通户外件:回料最高控制 10%;严禁多次回收粉碎,多次回用 UV 助剂损耗严重,后期耐候大幅衰减。

    • 粉碎料避免暴晒存放。

二、注塑成型参数

1. 料筒温度(由后段到射嘴)

区域聚酯耐候 TPU聚醚耐候 TPU
后段180‑190℃175‑185℃
中段190‑200℃185‑195℃
前段200‑210℃190‑200℃
射嘴205‑215℃195‑205℃

核心禁忌:料筒温度最高不要超过 220℃;料筒滞留>8‑10 分钟,UV 助剂受热分解,成品后期黄变加速。停机超过 20 分钟,料筒温度降到 170‑175℃保温。

2. 模具温度

  1. 聚酯耐候 TPU:55‑70℃;

  2. 聚醚耐候 TPU:50‑65℃;模具温度偏低:内应力大,后期氙灯老化容易开裂;模温太高周期变长,制品易粘模。

3. 注塑压力、射速

  1. 注射压力:80‑110 bar,保压 40‑60 bar;保压不能过高,防止内应力偏大。

  2. 射速:中低速;高速剪切摩擦生热,局部温度超标,UV 助剂降解,后期耐候变差。

4. 螺杆转速:400‑600rpm,背压 0.5‑1.0bar,背压偏大熔体过热,会造成后期耐候衰减。

5. 后处理退火(户外产品强烈建议)

制品脱模后 60‑70℃烘箱退火 2‑3 小时,释放成型内应力;如果内应力残留过高,氙灯老化几百小时就会出现细纹开裂。

三、挤出工艺(护套、型材、薄膜)

  1. 挤出机料筒整体比注塑低 5‑10℃;挤出机各区:170‑200℃,机头控制 200‑210℃。

  2. 螺杆转速不宜过快,避免剪切过热;

  3. 冷却水槽分梯度冷却,先温水再冷水,骤冷产生内应力,降低耐候寿命。

  4. 包覆挤出(包尼龙线材):基材提前预热 60‑80℃,提高附着力,避免界面分层。

四、包胶二次注塑(包覆 PC、ABS、PA66)

  1. 基材提前预热 70‑80℃;

  2. TPU 射嘴温度上限 210℃;

  3. 尼龙基材建议做等离子处理,提高粘接;

  4. 耐候 TPU 不要和 PVC 共挤,PVC 析出会破坏 HALS 受阻胺,TPU 很快发黄。

五、加工过程注意要点(决定后期耐候性能的关键)

  1. 严禁和普通 TPU 混料:普通 TPU 里面的低分子抗氧剂会拮抗 HALS,成品户外很快发黄。机器清理干净,清机用纯 TPU 清洗料。

  2. 避免添加过量脱模剂:脱模剂会迁移到表面,一方面喷霜发白,还会降低 UV 助剂效果;优先内脱模剂,外脱模剂尽量不用。

  3. 色粉选择:户外制品只能选用耐候级色粉;普通有机颜料经过氙灯老化会褪色,加速 TPU 黄变。黑色优选炭黑(槽法炭黑),可以大幅提升耐候性。

  4. 停机规范:长时间停机料筒降温;换牌号必须彻底清机。

六、常见问题及成因

  1. 产品室内看着没问题,户外没多久发黄:料筒温度过高、滞留时间过长、回料比例太高;

  2. QUV‑2000h 出现细小裂纹:成型内应力过大,没有退火处理;

  3. 表面雾蒙蒙、喷霜:水分超标或者助剂高温析出;

  4. 制品力学老化后掉得很快:剪切过热导致抗 UV 体系失效。

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