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關(guān)于熱塑性彈性體注塑起皮分層原因解析

發(fā)布時(shí)間：2018-11-28 點(diǎn)擊次數(shù)：3231

我們?cè)谧⑺苄袠I(yè)生產(chǎn)過(guò)程常遇見(jiàn)起皮與分層

，針對(duì)這一現(xiàn)象業(yè)內(nèi)常用“三點(diǎn)式”來(lái)分析出現(xiàn)的問(wèn)題：即從材料

、模具

、注塑工藝來(lái)分析造成熱塑性彈性體制品產(chǎn)生的起皮分層質(zhì)量問(wèn)題

。

一

、材料源頭分析

熱塑性彈性體多數(shù)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(xiàn)象

。世間萬(wàn)物同一個(gè)原理都同時(shí)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(chǎn)生起皮分層現(xiàn)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(dǎo)致注塑制品出現(xiàn)分層現(xiàn)象；因?yàn)閮蓚€(gè)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(cè)，雖然分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似

，但是因?yàn)榉肿恿坎町愝^大

，導(dǎo)致材料之間的粘度差異很大，在塑化流動(dòng)時(shí)候

，造成不能同步

，同樣的道理，如果雖然分子結(jié)構(gòu)相似

，但熔點(diǎn)/軟化點(diǎn)差異很大

，也會(huì)造成材料之間的不相容，進(jìn)而造成起皮/分層現(xiàn)象

。

常說(shuō)“有容乃大”就是做人格局要大

，說(shuō)到材料，也就是材料的包覆能力要強(qiáng)

，包覆能力強(qiáng)的聚合物

，能容納更多的填料、助劑等

，當(dāng)然也能容納更多不同的其它聚合物

。有時(shí)候我們需要更具靈活性運(yùn)用物質(zhì)的適應(yīng)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(méi)有問(wèn)題，這里ABS大哥就是氣量大

，而聚乙烯基黑色母就是低調(diào)的表現(xiàn)

；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(shuō)是有靈活性

、適應(yīng)能力強(qiáng)，因?yàn)镋VA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(lái)講，即有造成起皮/分層現(xiàn)象的內(nèi)因

，內(nèi)因雖然是決定性的

，但外因也不可忽略，就如朋友之間關(guān)系再好

，但也會(huì)受外人多次離間受影響

。

二、模具的影響分析

模具主要有兩個(gè)部分對(duì)注塑會(huì)造成影響

，一是澆口

、二是型腔，關(guān)于這兩點(diǎn)我們需了解兩個(gè)概念

。

1.熔體破裂

高分子材料在擠出

、注射成型時(shí)，在流體剪切速率較低時(shí)經(jīng)口?div id="m50uktp" class="box-center"> ；驖部跀D出物具有光滑的表面和均勻的形狀

。當(dāng)剪切速率或剪切應(yīng)力增加到一定值時(shí)，擠出物表面會(huì)失去光澤且表面粗糙

；速率再升高時(shí)

，擠出物表面將出現(xiàn)眾多的不規(guī)則的結(jié)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(xiàn)象被稱(chēng)之為”熔體破裂”。

2.流動(dòng)分布不均

通?div id="m50uktp" class="box-center"> ？梢粤鲃?dòng)的高分子流體包裹著很難流動(dòng)的填料在澆口

、型腔流動(dòng)；通常流動(dòng)性好的聚合物比流動(dòng)性差的聚合物更貼近模具表面

；通常占主導(dǎo)的聚合物連續(xù)相裹挾著不占主導(dǎo)的聚合物進(jìn)行流動(dòng)

。通常固化慢的聚合物在型腔中流動(dòng)的更遠(yuǎn)

。這些因素造成，材料各組分在型腔中分布不均

。

若模具的型腔

、澆口的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)會(huì)強(qiáng)化上面所述的熔體破裂現(xiàn)象：在低的剪切應(yīng)力或速率下，各種因素引起的小擾動(dòng)被熔體抑制

；而在高的剪切應(yīng)力或速率下

，流體中的擾動(dòng)難以抑制，并發(fā)展成不穩(wěn)定流動(dòng)

；當(dāng)達(dá)到一個(gè)臨界剪切力時(shí)

，將引起流體的破裂。在澆口設(shè)計(jì)上

，澆口尺寸過(guò)小

，將會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致熔體通過(guò)澆口時(shí)產(chǎn)生過(guò)度剪切

，繼而導(dǎo)致產(chǎn)品表面起皮

。上述這種起皮現(xiàn)象，應(yīng)該比較輕微

，不是整體性質(zhì)的

；而流動(dòng)分布不均造成的起皮現(xiàn)象則比較嚴(yán)重，有時(shí)候

，你甚至能在整個(gè)制品上面撕下一整張皮

。對(duì)于因熔體破裂而造成的起皮，我們?cè)谀＞叻矫娴慕鉀Q方案

，當(dāng)然是澆口尺寸設(shè)計(jì)不要過(guò)小

，模具型腔設(shè)計(jì)不要出現(xiàn)突然變化。而流動(dòng)分布不均與模具設(shè)計(jì)關(guān)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(guò)注塑工藝來(lái)解決起皮/分層現(xiàn)象是最快捷的，但個(gè)人認(rèn)為

，外因畢竟是外因

，起皮現(xiàn)象也許能通過(guò)注塑工藝調(diào)整，但嚴(yán)重的起皮

，即分層現(xiàn)象

，是注塑工藝無(wú)論如何進(jìn)行調(diào)整都解決不了的。通常對(duì)于熔體破裂造成的起皮現(xiàn)象

，我們一般采取

，提高注塑溫度

，以及模具溫度，來(lái)提高材料的流動(dòng)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(chǎn)生的過(guò)高剪切力

；另外提高溫度

，可以避免材料冷卻過(guò)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(xiàn)象

。在澆口處，形成的一個(gè)圓形的凹坑

，或者圓形的光斑

，通常可以扣掉

，也有點(diǎn)類(lèi)似起皮

，通常這個(gè)是過(guò)度保壓引起的，因?yàn)闊崴苄詮椥泽w比較軟

，即使固化了

，保壓還能進(jìn)一步的把材料推進(jìn)型腔，導(dǎo)致后續(xù)推進(jìn)的熔體與已經(jīng)固化的材料融合不佳

。

以上解析是由戈塑新材料小編為您搜羅整理

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