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包膠,也稱重疊模塑,指的是通過注塑的加工方式,將彈性體TPE膠料粘接包覆到另一種材料(基本上指的是熱塑性的塑料)表面,以滿足材料一定的性能要求。

對塑料半成品件進(jìn)行包膠,引入TPE材料,可帶給制品柔觸感、止滑、耐磨、減震、彈性、密封、防水等功能特性,同時(shí)提升了產(chǎn)品的美觀度和檔次。

TPE包膠知識知多少?
TPE包膠機(jī)理及包膠設(shè)備
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利用化學(xué)上相似相溶的原理,一般認(rèn)為,溶解度參數(shù)差(SP)在0.5范圍內(nèi),兩種流體具有良好的相溶性。TPE的SP在7.2左右,PP的在7.5左右,PE的SP在8.0左右,PS則在8.5-9.0,ABS在10.5,PA在13.6。SP越大,一般的材料極性越強(qiáng)。

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TPE的極性較弱,在與極性較強(qiáng)的ABS、PA包膠時(shí),需要對TPE進(jìn)行極性改性,提升其SP,以使得兩種材料具有良好的相溶性。

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極性接近的TPE和硬塑,高溫時(shí)在包覆界面熔融,形成燒蝕層,并且兩種材料發(fā)生相互滲透,冷卻后形成牢固的包膠粘結(jié)層。

包膠設(shè)備有普通注塑機(jī)和雙色注塑機(jī)兩種,普通注塑機(jī)含基礎(chǔ)件注塑模具及TPE包膠模具。雙色注塑機(jī)含有兩個(gè)或兩個(gè)以上料斗及螺桿及射膠口,硬塑和TPE注塑用兩套模具分別裝入到兩個(gè)模頭。

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注塑時(shí)先注塑硬塑,再通過旋轉(zhuǎn)模頭,用另一個(gè)螺桿將軟膠注射到軟膠模具上,而無需將硬塑件取出,從而快速完成包膠。

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TPE包膠成型工藝及八大要素
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TPE包膠的成型工藝主要有烘料、硬塑件處理、注塑參數(shù)設(shè)定、模溫設(shè)定、冷卻出模五大步驟。

TPE包膠的八大要素
TPE與硬膠結(jié)構(gòu)件的相容性需匹配,分子溶解度接近,分子的相容性更好;
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需盡量避免尖銳的轉(zhuǎn)角,以保證TPE與硬膠件接觸優(yōu)良,提升粘接效果;
使TPE的厚度與預(yù)期的觸感達(dá)到平衡;

保持TPE融體的溫度以保證粘接效果;

TPE材料包覆成型需烘料再加工,以減少制品表面水紋,獲得表面色澤均勻的效果;

若需配色,則選擇的色母粒其載體樹脂與TPE和結(jié)構(gòu)件材料都相容;

TPE應(yīng)具有較好的流動(dòng)性,因TPE包膠層厚度與尺寸比較小,TPE通常需要流經(jīng)較長的路徑和薄壁區(qū)來充入模具;

TPE的流動(dòng)長度/制品厚度比低于150:1。

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真假包膠及常見包膠缺陷淺析
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根據(jù)包膠機(jī)理,只有極性接近,才能進(jìn)行較牢固的包膠。真包膠,指的是極性相近的TPE與硬塑之間的牢固的包膠粘結(jié),目前TPE與很多塑料都能進(jìn)行真包膠。

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假包膠,指的是TPE與硬塑之間極性差別大,無法形成燒灼及互熔層,不具有任何粘結(jié)力。但采用特殊的硬塑件結(jié)構(gòu),如嵌入設(shè)計(jì),借助物理機(jī)械結(jié)構(gòu),改善TPE與硬塑的包覆牢固性。

硬膠件變形是常見包膠缺陷之一,硬膠件厚度較薄,二次注塑的高溫容易導(dǎo)致其變形,另外軟膠包覆層較厚,包膠的位置較為狹長,包覆成型后軟膠的收縮力也會(huì)導(dǎo)致硬膠件拱起變形。改澆口位置及硬膠件做模具加強(qiáng)筋可有效改善這種缺陷。

局部包膠不牢是常見包膠缺陷之一,一般發(fā)生在熔體在模腔內(nèi)流動(dòng)路徑較長,距澆口較遠(yuǎn)的位置。適當(dāng)提升注塑溫度,改善料的流動(dòng)性,優(yōu)化進(jìn)澆口設(shè)計(jì)能改善局部包膠不牢的缺陷。

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第三種包膠常見缺陷是包膠制品析出吐霜,這是TPE料配混料質(zhì)量問題所致,建議優(yōu)化配混體系。澆口起皮分層的缺陷,一般發(fā)生在水口及流道較小,產(chǎn)品流程較大的制品結(jié)構(gòu)中。一般是因?yàn)榱系南嗳菪圆粔蚝茫a(chǎn)品結(jié)構(gòu)容易在澆口位置形成強(qiáng)的剪切,從而導(dǎo)致澆口位置發(fā)生分層和起皮。

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來源:雄亞TPE

 

原文始發(fā)于微信公眾號(熱塑性彈性體資訊):TPE包膠知識知多少?

作者 li, meiyong

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