如何提高TPE材料的硬度?
在TPE產品的開發與生產中,硬度是一個核心的性能指標。它直接決定了產品的觸感、支撐性、密封性和耐用性。有時,現有的TPE材料硬度無法滿足設計要求,或者在生產過程中出現了硬度偏軟的問題。那么,如何提高TPE材料的硬度呢?下面蘇州中塑王TPE小編就針對這個問題來為大家介紹下。

核心策略:調整配方與優化工藝
提高TPE硬度根本的方法在于調整其內部化學構成,而精細的工藝控制則是確保配方效果得以完美呈現的關鍵。
一、從源頭入手:調整材料配方
這是提高TPE硬度直接、根本的方法。TPE的性能由其配方決定,改變配方中的組分,就能從根本上改變其硬度。
1、調整基礎樹脂與填充劑的比例:這是常用的策略。TPE材料配方中通常包含提供彈性的基礎樹脂(如SEBS、SBS)和提供硬度及成本的填充劑(如碳酸鈣、滑石粉)。增加填充劑的比例,同時相應減少基礎樹脂的比例,可以線性地提高材料的硬度。這種方法成本效益高,但需注意,過高的填充劑可能會犧牲材料的彈性和拉伸強度。
2、選擇更高硬度的基礎樹脂牌號:TPE材料的基礎樹脂本身就有不同的硬度等級。例如,SEBS樹脂有從低硬度到高硬度的多種牌號。如果當前使用的樹脂牌號偏軟,可以直接更換為更高硬度的同類型基礎樹脂。這種方法能在保持材料原有彈性和手感的同時,有效提升整體硬度,但材料成本會相應增加。
3、添加高分子量聚合物或增硬樹脂:在配方中引入一些高分子量的聚合物,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或苯乙烯類樹脂(如PS),可以顯著提高TPE的硬度和剛性。這些硬質塑料與TPE基體相容,形成物理共混,能有效抵抗形變,從而提高硬度。這種方法效果顯著,但同樣會影響材料的回彈性和柔韌性。
4、改變交聯程度:對于某些可以通過化學或輻射方式交聯的TPE(如TPV),提高其交聯密度是提高硬度和強度的有效手段。交聯點如同分子網絡中的結點,結點越多,網絡結構越緊密,材料的硬度和耐熱性就越好。但這通常需要專門的設備和工藝,適用于對性能有更高要求的場合。
二、在生產中控制:優化加工工藝
當配方確定后,注塑工藝的設定對最終成品的硬度也有著至關重要的影響,尤其是在解決成品偏軟問題時。
1、優化冷卻系統:這是最關鍵的工藝環節。延長冷卻時間或降低模具溫度,可以讓TPE制品在模具內更充分地冷卻和定型。如果制品脫模過早,內部溫度仍然較高,分子鏈段未能完全凍結,宏觀上就會表現為硬度偏低。確保制品在脫模前已充分冷卻,是保證其達到設計硬度的前提。
2、調整保壓參數:適當提高保壓壓力并延長保壓時間,可以進一步壓實熔體,減少制品內部的微孔和疏松結構,使其密度增加,從而在一定程度上提高硬度和剛性。
3、控制熔體溫度:雖然影響相對間接,但過高的熔體溫度會加劇材料的熱降解,可能導致分子鏈斷裂,反而使材料變軟。因此,在保證流動性的前提下,應盡量使用較低的熔體溫度進行注塑。
總的來說,提高TPE材料的硬度在實際操作中,建議首先與TPE材料供應商溝通,通過調整配方來獲得目標硬度的材料牌號。在生產階段,則通過精細的工藝控制,特別是優化冷卻系統,來保證每一件產品都穩定地達到預期的硬度標準。只有這樣,才能在成本、性能和生產效率之間找到平衡點。


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