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热塑性弹性体

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ThermoplasticElastomer(TPE) ThermoplasticRubber(TPR)ThermoplasticVulcanizate(TPV) 是以热塑性丁苯橡胶和热塑性三元乙丙橡胶为基材的新一代健康环保材料
ThermoplasticElastomer(TPE) ThermoplasticRubber(TPR)ThermoplasticVulcanizate(TPV) 是以热塑性丁苯橡胶和热塑性三元乙丙橡胶为基材的新一代健康环保材料,可替代PVC,适于注塑、挤出等多种加工工艺,易成型,可配色;具有独特的物理及化学性能,如防滑、抗震、耐冲击、弹性优良;触感柔软、质感温和,表面光泽度可调整;耐候性和一般化学品性良好;低温状态工作性能好,脆点低。它为企业新产品开发提供广阔空间,是产品设计师手中的法宝。顶塑弹性体它应用领域极其广泛,如一般消费品、家电产品、通讯电子产品、玩具、文具、手柄握把、健身器材、体育用品、汽车内饰、医疗器械、电线电缆、建筑工程等。


1、什么是弹性体
     热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦称热塑性橡胶(Thermoplastic Rubber-TPR) 是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性之材料,热塑性弹性体具有多种可能的结构,最根本的一条是需要有至少两个互相分散的聚合物相,在正常使用温度下,一相为流体(使温度高于它的Tg─玻璃化温度),另一相为固体(使温度低于它的Tg或等于Tg),并且两相之间存在相互作用。即在常温下显示橡胶弹性,高温下又能塑化成型的高分子材料,具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收,它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。因此,热塑性弹性体可象热塑性塑料那样快速、有效的、经济的加工橡胶制品。就加工而言,它是一种塑料;就性质而言,它又是一种橡胶。热可塑性弹性体有许多优于热固性橡胶的特点。

    目前,热塑性弹性体尚无统一的命名,习惯以英文字母缩写语TPR表示热塑性橡胶,TPE表示热塑性弹性体,两者在有关资料著作中均有使用。为统一起见,都以TPE或热塑性弹性体称之。目前国内对热塑性苯乙烯--丁二烯嵌段共聚物则称之为SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer),热塑性异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物称为SIS(styrene-isoprene block copolymer),饱和型SBS则称之为SEBS,即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的缩写,就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各类热塑性弹性体均以生产厂家的商品名称称之。我国也采用SBS的代号,表示热塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,习惯称为热塑性丁苯橡胶。

2、 特点和应用领域
    弹性体是一种性能独特的人造热可塑性弹性体,具有非常广泛的用途。其优良的产品适用性来源于其特殊的分子结构的可调整性和可控制性,从而表现出以下优异的性能:

    □物理性能优越: 良好的外观质感,触感温和,易着色,色调均一,稳定; 可调的物性,提供广阔的产品设计空间; 力学性能可比硫化橡胶,但无须硫化交联; 硬度范围宽阔,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可调; 耐拉伸性能优异,抗张强度最高可达十几个Mpa,断裂伸长率最高可达十倍以上; 长期耐温可超过70℃,低温环境性能良好,在-60℃温度下仍能保持良好的绕曲性; 良好的电绝缘性及耐电压特性。 具有突出的防滑性能,耐磨性和耐候性能
    □化学性能优越 耐一般化学品(水、酸、碱、醇类溶剂); 可在溶剂中加工,可短期浸泡于溶剂或油中; 无毒性; 良好的抗紫外线辐射及抗氧化性能,可使用于户外环境; 粘结性能好,选用合宜的胶粘技术可直接与真皮合成或人造皮革表面牢固粘合。
□在其分子内存在一种化学式和物理式的交联,这种交联具有可逆性在高温和常温下转换,高温下交联丧失,使其具有塑料的热塑加工性能,在常温下又恢复交联,使其具有橡胶的高弹性。
    □生产加工优势 无需硫化即具有传统硫化橡胶之特性,节省硫化剂及促进剂等辅助原料; 适合注塑成型、压铸成型、热熔和溶解涂层等多种工艺; 边料、余料和废料等可完全回收再利用,且不改变性能,降低浪费; 简化加工工艺,节约加工能耗与设备资源,加工周期短,降低生产成本,提高工效; 加工设备及工艺简单,节省生产空间,降低不合格品率; 产品无毒,无刺激性气味,对环境、设备及人员无伤害; 材料可反复使用,边脚废料可回收,可以说生产中无废料; 加工助剂和配合剂较少,可节省产品质量控制和检测的费用; 产品尺寸精度高、质量更易于控制; 材料比重少,且可调; 可直接与PP、ABS等多种塑料掺混而制成特种塑料合金。


    弹性体具有优越的物理、化学性能且易于加工,同时,该产品还具有无毒、无污染并可回收二次加工的环保优势。
    因此,在众多工业领域被广泛应用,如:玩具、运动器材、鞋材、文具、五金、电动工具、通讯、电子产品、食品和饮料包装、家用电器、厨房用品、医疗器械、汽车、建筑工程、电线电缆等。 更可贵的是,她是引领新产品设计和市场导向的优质材料,--其柔软的质感和可调整的物性、硬度和适宜多种加工工艺且具有环保优势--为广大产品设计师提供了巨大的发挥空间,这无疑对您创新产品,增加价值,引领市场潮流提供了巨大的帮助

从原料价格看,热塑性弹性体TPE比热固性橡胶要贵,然而在制品的综合成本上则较便宜。主要因为TPE的密度要小,使用TPE,生产效率高,能耗低,废品少,并且可回收。
    从原料生产过程来看,热可塑性弹性体的TPE的生产工艺比热固性橡胶优越,减少了批量产品的不稳定。
    热塑性弹性体可塑性加工赋予制品设计灵活方便,热塑性弹性体的可着色、可粘接更使制品丰富多彩。

加工方式:
有开炼,挤出,注塑,压延,吹塑,与吸塑
结构、工艺及设备
    聚合物连的结构特点是由化学组成不同的树脂(硬段)和橡胶段(软段)构成。硬段的链段向作用力形成物理"交联",软段则是具有较大旋转能力的高弹性链段。而软段又以适当的次序排列并以适当的方式连接起来,硬段的这种物理交联是可逆的,即可在高温下失去约束大分子的能力呈现塑性,降至常温时这些"交联"又恢复,而起类似硫化橡胶交联的作有用。

    正是由于这种聚合物链结构特点有交联状态的可塑性,因而本弹性体在常温下显示硫化胶的弹性,强度和变形特征等物理机械性能。另一方面,在高温下硬段会软化或溶化,呈现塑性流动性。在加压,加温等条件下采用纳米填充技术,动态交联技术加入多种改性辅料(阻燃、耐候、耐黄变稳定剂),密炼或经双螺杆挤出,切粒干燥而成本产品。
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发表于 2006-6-29 14:06 |显示全部帖子
塑料电镀

塑料电镀的特点
塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件的使用寿命。
随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。

塑料的工艺过程

塑料制件---机械粗化---化学除油---化学粗化

敏化处理---活化处理---还原处理---化学镍---电镀---成品

塑料电镀的主要工艺流程
1、 化学除油
防止塑料变形、溶解,应考虑除油液对塑料的适应性。当用碱性除油液时,应注意使用温度,以防变形;用有机溶剂除油时,应注意其是否有溶解塑料的现象。
2、 粗化
为提高结合强度,就得尽可能地增加镀层和基体间的接触面积。粗化的方法有机械粗化法和化学粗化方法两种。机械粗化如喷砂、滚磨、用砂纸打磨等。化学粗化可以迅速地使工件表面微观粗糙,粗化层均匀、细致、不影响工件的外观。
3、 敏化处理
工业上常用的敏化剂为氯化亚锡或三氯化钛的水溶液。
4、活化处理  所谓活化处理,就是将吸附有还原剂的制件浸入含有氧化剂的溶剂中。一般是浸入贵金属盐类水溶液,于是贵金属离子就被还原剂还原为贵金属,从而在制件表面上形成贵金属膜。这层贵金属可以起到活性催化的作用,帮也称催化膜,它可以加速化学镀的还原反应。实践证明,银、钯等贵金属都具有这种催化能力。
5、还原反应  经过活化处理的塑料制件,用水清洗后,就可以进行化学镀。塑料制件进行化学镀以前,先在一定浓度的化学镀所用的还原剂溶液中浸一下,把未被水洗掉的活化剂还原,这就是还原处理。化学镀铜时,可先用次磷酸钠溶液进行还原处理。
6、化学镀  到目前为止,已有很多重金属可以通过化学镀铜的方法从水溶液中沉积出来。从经济角度来看,化学镀铜成本最低,因此被广泛采用。化学镀铜层外观呈铜红色,不能作为装饰和防护层,通常用作非金属、印刷电路板孔金属化等电镀加厚镀层的导电层。化学镀铜只能给塑料制件镀上一层导电源,镀层很薄。要想继续加厚其他镀层时,要先用电镀铜将化学镀铜层加厚。电镀铜时,可以使用酸性镀铜,也可以使用碱性镀铜。塑料制件经过电镀铜以后,就可以根据需要继续电镀其他金属镀层。
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发表于 2006-6-29 14:07 |显示全部帖子
塑料中常用透明原料的特性及注塑工艺

由于塑料具有重量轻、韧性好、成型易。成本低等优点,因此在现代工业和日用产品中,越来越多用塑料代替玻璃,特别应用于光学仪器和包装工业方面,发展尤为迅速。但是由于要求其透明性要好,耐磨件要高,抗冲击韧件要好,因此对塑料的成份,注塑整个过程的工艺,设备,模具等,都要作出大量工作,以保证这些用于代替玻璃的塑料(以下简称透明塑料),表面质量良好,从而达到使用的要求。

  目前市场上一般使用的透明塑料有聚甲基丙烯酸甲酯(即俗称亚加力或有机玻璃,代号PMMA)、聚碳酸酯(代号PC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(代号PET)、透明尼龙。AS(丙烯睛一苯 乙烯共聚物)、聚砜(代号PSF)等, 其中我们接触得最多的是PMMA、PC和PET三种塑料,由于篇幅有限,下面就以这三种塑料为例,讨论透明塑料的特性和注塑工艺。

   一、透明塑料的性能

   透明塑料首先必须有高透明度, 其次要有一定的强度和耐磨性,能抗冲击,耐热性要好,耐化学性要优, 吸水率要小,只有这样才能在使用中,能满足透明度的要求而长久不变,下面列出表l,比较一下 PMMA、PC和PET的性能。


注:(1)因品种繁多,这只是取平均值,实际不同品种数据有异。

  (2)PET数据(机械方面)为经拉伸后的数据。

   从表1数据可知PC是较理想的选择, 但主于其原料价贵和注塑工艺较难,所以仍以选用PMMA为主,(对一般要求的制品),而RET由于要经过拉伸才能得到好的机械性能,所以多在包装、容器中使用。

  二、透明塑料注塑过程中应注意的共同问题

   透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,因此为保证产品的表面质量,往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整,使注塑料时既能充满 模,又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。

   下面就其在原料准备、对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面,谈谈应注意的事项。

  (一)原料的准备与干燥 由于在塑料中含有任何一点杂质,都可能影响产品的透明度,因此和储存、运输、加料过程中,必须注意密封,保证原料干净。特别是原料中含有水分,加热后会引起原料变质,所以一定要干燥,并在注塑时,加料必须使用干燥料斗。还要注意一点的是干燥过程中,输入的空气最好应经过滤、除湿,以便保证不会污染原料。其干燥工艺如表2,

(二)机筒、螺杆及其附件的清洁
  为防止原料污染和在螺杆及附件凹陷处存有旧料或杂质,特别热稳定性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等 树脂清洗螺杆。 当临时停机时,为防止原料在高温下 停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如 PC、PMMA等机筒温度都要降至 160℃以下。(料斗温度对于 PC应降至100℃以下)
  (三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计)
  为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质, 一般在模具设计时,应注意以下几点。
  a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大;
  b)过渡部分应逐步。圆滑过渡,防止有尖角。锐边产生,特别是PC产品一定不要有缺口;
  c)浇口。流道尽可能宽大、粗短,且应根据收缩冷凝过程设置浇口位置,必要时 应加冷料井;
d)模具表面应光洁,粗糙度低(最好低于0.8);
  e)排气孔。槽必须足够,以及时排出空气和熔 体中的气 体;
  f)除 PET外, 壁厚不要太薄,一般不得小于lmm。
   (四)注塑工艺方面应注意的问题(包括注塑机的要求)
   为了减少内应力和表面质量缺陷,在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。
  a)应选用专用螺杆、带单独温控射咀的注塑机;
  b)注射温度在塑料树脂不分解的前提下,宜用较高注射湿度;
  c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造 成脱模因难和变形;
  d)注射速度:在满足充模的情况下, 一般宜低,最好能采用慢—快—慢多级注 射;
  e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况下;宜尽量短,以尽量减低熔料在机筒停留时间;
  f)螺杆转速和背压:在满足塑化质量的前提下,应尽量低,防止产生解降的可 能;
  g)模具温度:制品的冷却好坏,对质量影响极大,所以模温一定要能精确控制其 过程,有可能的话,模温宜高一些好。
  (五)其他方面的问题
  由于为要防上表面质量恶化,一般注塑时尽量少用脱模剂;当用回用料时不得大于 20%。
  对于除PET外,制品都应进行后处理, 以消除内应力,PMMA应在70-80T热风循环干燥4小时; PC应在清洁空气、甘油。 液体石腊等加热 110-135℃,时间按产品而定,最高需要10多小时。而PET必须经过双向拉伸的工序,才能得到良好机械性能。
  三、透明塑料的注塑成型工艺
  (一)透明塑料的工艺特性:除了以上的共同问题,透明塑料亦各有一些工艺特 性,现分述如下:
   1、PMMA 的工艺特性 PMMA粘度大,流动性稍差,因此必须高料温、高注射压力注塑才行,其中注射温度的影响大于注射压力, 但注射压力提高,有利于改善产品的收缩 率。 注射温度范围较宽,熔融温度为 160℃,而分解温度达270℃,因此料温调节范围宽,工艺性较好。故改善流动性,可从注射温度着手。 冲击性差,耐磨性不好,易划花,易脆裂,故应提高模温,改善冷凝过程,去克服这些缺陷。
   2、PC的工艺特性
   PC粘度大,融料温度高,流动性差, 回此必须以较高温度注塑(270-320T之 间),相对来说料温调节范围较窄,工艺性不如PMMA。注射压力对流动性影响较小,但因粘度大,仍要较大注射压力,相应为了防止内应力产生,保压时间要尽量短。 收缩率大,尺寸稳定,但产品内应力大,易开裂,所以宜用提高温度而不是压力去改善流动性,并且从提高模具温度,改善 模具结构和后处理去减少开裂的可能。当注射速度低时,浇口处易生波纹等缺陷,放射咀温度要单独控制,模具温度要高,流道、浇口阻力要小。
   3、PET的工艺特性
  PET成型温度高,且料温调节范围窄(260-300℃),但熔化后,流动性好,故工艺性差,且往往在射咀中要加防延流装置。 机械强度及性能注射后不高,必须通过拉伸工序和改性才能改善性能。 模具温度准确控制,是防止翘曲。变形的重要因素,因此建议采用热流道模具。模具温度高,否则会引起表面光泽差和脱模困难。 综上所述,我们可以列出在塑工艺参数表(表3),供大家注射时参考。
    表3透明塑料注塑成型工艺参数表:

四、透明塑料件的缺陷和解决办法
   由于篇幅关系,这里只讨论影响产品透明度的缺陷,其他缺陷请参考产品说明书或其他资料•。其缺陷大概有以下几项:
  (一)银纹:由充模和冷凝过程中,内应力各向异性影响,垂直方向产生的应力,使树脂发生流动上取向,而和非流动取向产生折光率不同而生闪光丝纹,当其扩展后,可能使产品出现裂纹。 除了在注塑工艺和模具上注意外(见表4,最好产品作退火处理。如PC料可加热到 160℃以上保持 3- 5分钟,再自然冷却即可。
  (二)气泡:主于树脂内的水气 和其他气体排不出去,(在模具冷凝过程中)或因充模不足,冷凝表面又过快冷凝而形成“真空泡”。其克服方法见表4。
  (三)表面光泽差:主于模具粗糙度大,另一方面冷凝过早,使树脂不能复印模具表面的状态,所有这些都使其表面产生微小凹凸不平,而使产品失去光泽。其克服方法见表4。
  (四)震纹:是指从直浇口为中心形成的密集波纹,其原因因熔体粘度过大,前端料已在型腔冷凝,后来料又冲破此冷凝面,而使表面出现震纹。其克服方法见表4。
  (五)泛白、雾晕:主要由于在空气中灰尘落入原料之中或原料含水量太大而引起的。其克服方法见表4。
  (六)白烟、黑点:主要由于塑料在机筒内,因局部过热而使机筒树脂产生分解或变质而形成的。其克服方法见表4。 为了使清楚地说明克服这些缺乏所摄 取的措施,列出表4供大家参考。
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发表于 2006-9-7 19:39 |显示全部帖子
好东西啊
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