耐油 TPU 注塑成型要点
耐油 TPU 绝大多数是聚酯型 TPU(己二酸聚酯 / PCL / PCD 聚碳酸酯),吸湿性很强,酯键遇高温水分极易水解,造成制品强度暴跌、发白、气泡、耐油性能直接失效;耐油性能好坏,很大一部分取决于注塑工艺是否到位。
重点提醒:水解之后,哪怕材料本身耐油再好,成品泡油就发胀、开裂,很多客户耐油件失效根源就是干燥不到位。
一、干燥(最关键工序)
聚酯 TPU 吸水率高,必须充分干燥
干燥条件:80~85℃,2~4h;PCD 型建议 80‑85℃,3‑4h
露点:‑40℃最佳,除湿干燥机,禁止热风烘箱简单烘烤
含水率要求:≤0.05%,超标必水解
注意:干燥后料桶保温 70‑80℃,防止回潮;停机超过 30 分钟,料筒内材料建议排空。
现象判断:干燥不足→制品气泡、银纹、韧性差,浸泡油后强度大幅下降。
二、料筒温度设置(聚酯耐油 TPU)
按硬度参考,从料斗到射嘴逐步升温,不要超温
表格
| 硬度 | 料筒温度区间 |
|---|---|
| 80A‑90A | 180‑200℃ |
| 95A‑54D | 190‑215℃ |
| 55D‑60D | 200‑225℃ |
后段(进料段):170‑185℃,防止架桥过早熔融
中段:185‑210℃
射嘴:比中段高 5‑10℃,防止冷料堵嘴
严禁超过 230℃,高温会造成 TPU 热降解:分子断裂,制品变软、耐磨与耐油性能永久下降。
PCD 聚碳酸酯 TPU:整体温度偏高 5‑10℃,不要长期高温滞留。
三、螺杆与背压、转速
1. 螺杆选用 TPU 专用螺杆,L/D 20‑24,压缩比 2.0‑2.5;普通硬塑料螺杆易剪切过热降解。2. 螺杆转速:中低速,50‑120rpm;硬度越低转速越低,避免剪切发热。3. 背压:0.5‑1.2MPa(5‑12bar),保证塑化均匀,背压过高剪切大,材料降解,耐油、耐磨受损。4. 停留时间:料筒总停留时间控制<5 分钟;长时间停机必须排空料筒,不能把耐油 TPU 高温闷在料筒。
四、注射、保压、冷却
1. 注射速度:中速;薄壁密封件中等偏快,避免充模不足;不要极速喷射,防止烧焦、分子降解。2. 注射压力:80‑130MPa;高硬度 D 级牌号压力适当加高。3. 保压:非常重要,TPU 收缩大;保压压力为注射压力 40‑60%,保压时间根据产品厚度,5‑20s。
保压不足会内部孔隙多,油更容易渗入,直接降低实际耐油效果。4. 模温:40‑60℃
模温太低:内应力大,制品易应力开裂,泡油后更容易溶胀开裂;
密封件、耐磨油浴件建议 50‑60℃,减少内应力,尺寸更稳定。5. 冷却时间:按壁厚,每 1mm 约 10‑15s;TPU 需充分冷却再脱模,防止变形。
五、模具要点
1. 浇口:优先扇形、点浇口、潜水浇口;避免过小浇口造成高剪切发热降解。2. 排气充分,TPU 分解会产生小分子气体,排气槽深度 0.02‑0.04mm。3. 收缩率参考:85‑95A 聚酯耐油 TPU:1.2‑1.6%50‑60D:0.8‑1.2%
做密封圈、油封类尺寸精密件,模具设计一定要预留收缩,模温稳定。
六、常见缺陷以及和耐油性能关联
表格
| 缺陷 | 主要原因 | 带来后果(耐油件) |
|---|---|---|
| 银纹、气泡 | 水分超标未干燥 | 泡油容易鼓泡、强度快速失效 |
| 制品发软、韧性差 | 料温过高 / 停留太久热降解 | 耐油、耐磨大幅下降,溶胀变大 |
| 脱模后变形、尺寸飘 | 模温低,冷却不足,保压不够 | 密封件尺寸不对,装配漏油 |
| 局部烧焦黑点 | 剪切过大,背压转速太高 | 局部分子破坏,油环境易开裂 |
| 应力开裂 | 模温过低,内应力大 | 浸油后加速开裂 |
七、停机换料
1. 短停机(<30min):料温降低 10‑15℃;2. 长时间停机:必须排空 TPU,用 PE 或者 TPU 清洗料清机;严禁把聚酯 TPU 高温闷在料筒。
八、特别提醒(针对耐油制品重点)
很多人只看物性表耐油数据,忽略工艺影响:
水解降解、热降解,会直接毁掉 TPU 的耐油性能,再好的原料工艺不对成品依旧不合格。
制品内部孔隙、内应力大,油介质更容易渗透,实际使用溶胀远大于标准样板测试数据。
PCD 聚碳酸酯耐油 TPU 性能好,但对温度、停留时间更敏感,加工窗口比普通聚酯窄,更要严控停留时间。
