耐候 TPU 加工注意点
耐候 TPU 分脂肪族 TPU、芳香族光稳改性 TPU;光稳定剂、抗 UV 助剂对热、水分很敏感,加工不当会出现:黄变、喷霜、出油、黑点、力学下降、耐候性能直接打折。
重点:助剂受热过度降解,成品耐候直接失效,原料合格,加工坏了产品也过不了老化测试。
一、干燥(重中之重)
TPU 极易吸水,耐候牌号更要严格干燥,水分不仅造成气泡、银纹,水解还会破坏光稳定体系。
芳香族耐候 TPU(光稳改性)
条件:80‑85℃,2‑3h;露点 ≤‑40℃除湿干燥机
含水率控制:≤0.05%
脂肪族耐候 TPU(H12MDI / HDI)
条件:75‑80℃,3‑4h;温度不要超过 85℃,高温易让助剂析出、轻微黄变
含水率:≤0.04%
⚠️禁止热风鼓风干燥机,吸湿回潮很快;停机超过 30min,料筒要降温或者排空料。
二、注塑工艺参数
| 项目 | 芳香族耐候 TPU | 脂肪族耐候 TPU |
|---|---|---|
| 料筒温度 | 180‑210℃ | 175‑200℃ |
| 喷嘴温度 | 185‑215℃ | 180‑205℃ |
| 模温 | 40‑60℃ | 45‑65℃ |
| 背压 | 0.5‑1.0MPa,不宜过高 | 0.4‑0.8MPa,更低背压 |
| 螺杆转速 | 中低速,防止剪切过热 | 低速,剪切不能大 |
注塑关键要点
严禁过高料温、高剪切脂肪族耐候 TPU 热稳定性弱于普通 MDI‑TPU;温度>215℃极易发生热降解,光稳定剂被破坏,成品户外很快黄变。
背压、螺杆转速不能大:过度剪切摩擦生热,会造成助剂分解、喷霜、黑点。
停留时间:料筒滞留时间尽量<5min;停机超过 10 分钟,料筒降温到 160‑170℃;长时间停机必须排空料筒。
模温不宜过低:模温太低,内应力大,老化测试容易提前开裂。
回收料使用:
芳香族耐候 TPU:回料添加≤20%;
脂肪族耐候 TPU 不建议大量回用,回料≤10%;反复高温,抗 UV 助剂损耗,耐候性能衰减明显。
回料一定要重新干燥;不建议多次反复造粒回用。
三、挤出加工(线缆护套、管材、薄膜)
机筒温度:整体比注塑低 5‑10℃,脂肪族最高不超过 195‑200℃。
螺杆:选用低剪切 TPU 专用螺杆;避免高压缩比螺杆,减少剪切热。
过滤:采用合适滤网,避免黑点;不要长时间高温保温。
薄膜(车衣类脂肪族 TPU):挤出流延,严格控温,局部过热直接造成成品黄变,耐候报废。
四、共混、配色要点(耐候失效高频坑点)
色粉 / 色母必须选用耐候级(抗 UV 颜料)普通色母会催化 TPU 光老化,再好的耐候 TPU,配上不耐候色粉,户外快速褪色、开裂。
脂肪族 TPU 透明件尽量少加助剂,选择耐候专用 TPU 色母。
不要随意额外添加润滑剂、硅油、脱模剂普通硅油、外脱模剂会和光稳定剂不相容,造成喷霜、出油、析出,降低 UV 防护效果。若要改善脱模,优先选 TPU 内脱模型牌号,少用外喷脱模剂。
不建议和非耐候 TPU 随意共混,会拉低整体耐候等级。
五、停机、换料清洗
短期停机(<30min):料筒降温;
长时间停机:把耐候 TPU 排空,用 PE 或者普通 TPU 清洗料筒,不能让耐候 TPU 高温闷在料筒内;闷料会严重降解,助剂失效。
脂肪族耐候 TPU 严禁高温闷料,一旦闷料,这批料直接报废,做出来产品耐候
六、二次包胶(耐候 TPU 包硬胶 PC/ABS 等)
硬基材最好也具备耐候性;否则界面老化后脱层。
模温适当提高,保证粘接;避免过大内应力。
包胶件不要用外脱模剂,容易界面剥离,还会析出到 TPU 表面。
七、成品储存
成品避光存放,避免仓库阳光直晒;
包装密封,防止吸湿;
不要和强酸碱、溶剂共存。
八、常见不良与对应原因
| 不良现象 | 核心原因 |
|---|---|
| 成品刚做出来就发黄 | 加工温度过高、料筒闷料、剪切过热,光稳定剂降解 |
| 表面喷霜 / 发白析出 | 助剂过多,外加普通硅油、外脱模剂,回料过度使用 |
| 氙灯测试很快开裂 | 含水率高,内应力大,回料比例过高,热降解 |
| 老化快速变色 | 使用不耐候色母,加工过热破坏抗 UV 体系 |
