
關于熱塑性彈性體注塑起皮分層原因解析
發(fā)布時間:2018-11-28 點擊次數:3228
我們在注塑行業(yè)生產過程常遇見起皮與分層
,針對這一現象業(yè)內常用“三點式”來分析出現的問題:即從材料、模具、注塑工藝來分析造成熱塑性彈性體制品產生的起皮分層質量問題
。
一
、材料源頭分析
熱塑性彈性體多數成份是共混物
,比如PP/SEBS
、PP/EPDM
,通常由這些共混物組成的熱塑性彈性體更容易發(fā)生起皮/分層現象。世間萬物同一個原理都同時具有相融性與互拒性
,所畏“道不同
,不相為謀”尤其一些包膠彈性體材料,比較容易產生起皮分層現象
,比如TPU/SEBS
、TPEE/SEBS、TPU/EPDM體系
,雖然在材料添加了相容劑
,但TPU與SEBS或者EPDM的相容性差異太大,所以導致注塑制品出現分層現象
;因為兩個共混物材料
,雖非常相似,但偏偏他們不相容
,比如超高分子量聚乙烯與HDPE
、LDPE,低分子量SEBS中的苯乙烯和PPO也并不相容
,SBS與分子量大的SEBS等
;這里,我們推測
,雖然分子結構類似
,但是因為分子量差異較大,導致材料之間的粘度差異很大
,在塑化流動時候
,造成不能同步,同樣的道理,如果雖然分子結構相似,但熔點/軟化點差異很大,也會造成材料之間的不相容,進而造成起皮/分層現象。
常說“有容乃大”就是做人格局要大
,說到材料,也就是材料的包覆能力要強,包覆能力強的聚合物,能容納更多的填料、助劑等,當然也能容納更多不同的其它聚合物。有時候我們需要更具靈活性運用物質的適應能力,比如聚乙烯基的黑色母 ,加到ABS中
,添加量少的情況,完全沒有問題
,這里ABS大哥就是氣量大
,而聚乙烯基黑色母就是低調的表現;而EVA基的色母
,我們通常叫通用色母
,一般可以加到聚烯烴非極性材料,也可以加到ABS
、PU等極性材料中去
,這里的EVA我們可以說是有靈活性、適應能力強
,因為EVA中E可以與非極性材料相容
,而VA可以與極性材料相容。
綜合來講
,即有造成起皮/分層現象的內因
,內因雖然是決定性的,但外因也不可忽略
,就如朋友之間關系再好
,但也會受外人多次離間受影響。
二
、模具的影響分析
?梢粤鲃拥母叻肿恿黧w包裹著很難流動的填料在澆口、型腔流動;通常流動性好的聚合物比流動性差的聚合物更貼近模具表面;通常占主導的聚合物連續(xù)相裹挾著不占主導的聚合物進行流動。通常固化慢的聚合物在型腔中流動的更遠。這些因素造成,材料各組分在型腔中分布不均。模具主要有兩個部分對注塑會造成影響
,一是澆口、二是型腔,關于這兩點我們需了解兩個概念。
;驖部跀D出物具有光滑的表面和均勻的形狀。當剪切速率或剪切應力增加到一定值時,擠出物表面會失去光澤且表面粗糙;速率再升高時,擠出物表面將出現眾多的不規(guī)則的結節(jié)、扭曲或竹節(jié)紋,甚至支離和斷裂成碎片或柱段,這種現象被稱之為”熔體破裂”。1.熔體破裂
高分子材料在擠出、注射成型時
,在流體剪切速率較低時經口?div id="4qifd00" class="flower right">2.流動分布不均
通?div id="4qifd00" class="flower right">
若模具的型腔
、澆口的錯誤設計會強化上面所述的熔體破裂現象:在低的剪切應力或速率下,各種因素引起的小擾動被熔體抑制;而在高的剪切應力或速率下,流體中的擾動難以抑制,并發(fā)展成不穩(wěn)定流動;當達到一個臨界剪切力時,將引起流體的破裂。在澆口設計上,澆口尺寸過小,將會產生導致熔體通過澆口時產生過度剪切,繼而導致產品表面起皮。上述這種起皮現象 ,應該比較輕微
,不是整體性質的;而流動分布不均造成的起皮現象則比較嚴重,有時候,你甚至能在整個制品上面撕下一整張皮。對于因熔體破裂而造成的起皮,我們在模具方面的解決方案,當然是澆口尺寸設計不要過小,模具型腔設計不要出現突然變化。而流動分布不均與模具設計關系不大,更多的要考慮材料的相容性。
三
、注塑工藝分析同材料
、模具相比,通過注塑工藝來解決起皮/分層現象是最快捷的,但個人認為,外因畢竟是外因,起皮現象也許能通過注塑工藝調整,但嚴重的起皮,即分層現象,是注塑工藝無論如何進行調整都解決不了的。通常對于熔體破裂造成的起皮現象,我們一般采取,提高注塑溫度,以及模具溫度,來提高材料的流動性,從而可以降低注塑壓力和注塑速度,這樣就可以降低材料熔體在澆口位置、或者型腔突變位置產生的過高剪切力;另外提高溫度,可以避免材料冷卻過快,造成固化的與未完全固化的材料間缺乏融合,造成起皮現象。在澆口處,形成的一個圓形的凹坑,或者圓形的光斑,通?div id="jfovm50" class="index-wrap">?梢钥鄣?div id="jfovm50" class="index-wrap">,也有點類似起皮,通常這個是過度保壓引起的,因為熱塑性彈性體比較軟
,即使固化了,保壓還能進一步的把材料推進型腔
,導致后續(xù)推進的熔體與已經固化的材料融合不佳
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