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
烘干条件
聚酯耐候 TPU:80‑85℃,烘干 2‑3h,含水率控制<0.03%;
聚醚耐候 TPU:75‑80℃,烘干 3‑4h;聚醚吸湿性更强,水分超标成品一定会起泡、雾度升高、耐候性大幅下降。
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。
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。
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
聚酯耐候 TPU:55‑70℃;
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
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。
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)
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℃。
螺杆转速不宜过快,避免剪切过热;
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。
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)
基材提前预热 70‑80℃;
TPU 射嘴温度上限 210℃;
尼龙基材建议做等离子处理,提高粘接;
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)
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。
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。
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。
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
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;
QUV‑2000h 出现细小裂纹:成型内应力过大,没有退火处理;
表面雾蒙蒙、喷霜:水分超标或者助剂高温析出;
制品力学老化后掉得很快:剪切过热导致抗 UV 体系失效。
