射粘包覆成型是tpe材料常见的加工方式,但在新产品试模时,有不少加工厂向笔者咨询存在包胶不牢的情况,笔者简要分析下原因,并提供如下建议:
理论浅析:其实tpe要包住塑料,基本考虑三个方面的因素:一是tpe与塑料的相容性(或者说二者相近的极性);二是tpe成型时的温度;三是tpe包覆时的流长比。
详细解读
1.tpe与塑料相容性
tpe与被包覆塑料要有接近的极性(相容性好)。高分子材料认为,溶解度参数sp接近的液体能较好的互溶,延伸理解,sp接近的高分子材料在高温熔融软化时,能更好的相互渗透形成界面互熔层。这成为tpe包覆材料配方设计的理论基础。选择包覆材料时,自然应选择与被包覆塑料有接近极性的tpe牌号,这样,良好效果的包覆粘合才有可能。不同的塑料品种,与不同tpe材料的包覆粘合理论分析如下表:
2.成型温度
必须要达到足够的温度,才能使得tpe与被包覆材料实现界面渗透互熔得以进行,进而提供良好的包覆效果。不同的塑料品种,tpe采用的成型温度不同(下表为笔者经验总结的常见塑料与tpe包覆成型温度)。一般而言。tpe包覆成型温度比硬塑料件的熔点或成型温度要略低5~10度。
3.流长比l/t
流长比l/t大概意思指——tpe的流动长度/制品厚度比低于150:1(可参考笔者创建的百度百科词条)。比如tpe包覆层的厚度为2mm,那么tpe熔体的流动长度最大不能超过300mm.这个不难理解,若流长比过大,则tpe熔体可能应流动阻力,在模腔内温度降低等原因,很可能不能达到需要尺寸的包覆,造成包胶不满。
具体分析
包胶用的软胶tpe种类较多,本文主要讨论基于sebs改性的tpe包覆料。硬塑料以pp,abs,pc,pa四种塑料最常见。其中tpe与pp,abs,pc包胶相对简单,包胶尼龙则相对要复杂得多。
1.tpe包胶pp,abs,pc
一般情况下不存在包不住的情形。若有包不住的情形,则可能有以下两方面因素:
1.1tpe料没选对,配混体系中有与pp、abs、pc极性相差大的组分。
1.2包覆成型温度偏低。温度低了,tpe都没有充分塑化,更谈不上包覆粘合了。
2.tpe包胶尼龙
由于不同尼龙的熔点相差较大,并且很多尼龙材料有做加纤阻燃等改性,又兼尼龙具有较强的吸水性。在tpe配方及包覆成型工艺上应注意以下问题:
1.tpe配混体系
1.1极性的改善
tpe配混体系应做极性调整,使之与pa具有粘合性。
1.2tpe与pa尼龙熔点的匹配
tpe的成型温度应比尼龙注塑温度略低5~10度,不能相差太远。因之,对于不同熔点的尼龙料,tpe配混体系的选择是不同的。
2.包胶尼龙成型模具设计及工艺
2.1 产品进胶点设计
因尼龙包覆成型需要更高的成型温度,模具机流道设计时流长比应尽量小些。过大的流长比,将使得tpe熔体在模腔内充填流动时温度降低明显,从而影响粘合效果。根据产品结构,在模具设计时,多设计一两个进胶点,可缩短流长比l/t。
2.2尼龙件的预热烘烤
这是为了消除尼龙件中可能含的水分,利于包胶及外观;同时提高尼龙件的表面温度,将更利于包覆粘合的进行。
2.3包覆成型温度
弄清尼龙件的熔点及一段注塑温度t1,采取比尼龙件注塑温度t1稍低的二段注塑tpe包覆成型温度t2.一般t1比t2高5~10度。