TPE软胶包胶应注意什么?
TPE包胶,就是将TPE软胶材料包胶到其他材料上。一般采用的加工方法有双色注塑机一次成型,或者用一般的注塑机,采用包胶模具,分二次注塑成型。TPE包胶时需注意以下几点:
一、材料选择
相容性:TPE 与被包胶基材的相容性至关重要。例如,TPE 包胶 PP 时,要选以 SEBS 为基材且与 PP 相容性好的 TPE 型号,其溶解度参数接近,能在接触面形成良好粘结层,实现真包胶效果。而包胶 PC 时,则需适配 PC 的 TPE 配混料,以保证两者在注塑过程中能有效融合,提高包胶的牢固度。
硬度:TPE 包胶料的硬度范围在邵氏硬度 A10-90 度之间。如刀具、梳子等手把类产品,一般选择邵氏 A 40-60 度的 TPE,提供舒适的握持感;而对于一些需要更柔软触感的产品,如婴儿用品,可能会选用邵氏 A 30 度左右的超软 TPE。
功能特性:不同产品对 TPE 的功能特性有不同要求。比如运动器材的握把,需要 TPE 具有良好的回弹性和耐磨性能,以承受频繁的使用和摩擦;电子消费品的外壳包胶,要求 TPE 有较好的耐老化和耐黄变性能,以保持外观的美观和使用寿命;医疗器械的包胶部分,则需要 TPE 具备无毒、无味、符合医疗级标准的特性,确保使用的安全性。
应用行业:在日常用品领域,TPE 包胶的应用广泛,如箱包握把,TPE 提供柔软舒适的握持感,同时增加了产品的美观度和耐用性;在电子消费品行业,如手机保护壳、平板电脑保护套等,TPE 包胶不仅能防滑,还能起到缓冲保护作用,防止设备受到碰撞损坏。
环保要求:随着环保意识的增强,各行业对 TPE 的环保要求也越来越高。例如,食品接触类的 TPE 包胶制品,需通过严格的食品级检测,如美国 FDA 认证等;在欧盟市场,TPE 材料必须符合 REACH、ROHS 等环保法规,确保不含有害物质,如邻苯二甲酸盐、卤素等。
二、模具设计
浇口设计:浇口位置和类型影响 TPE 软胶在模具中的流动。侧浇口适用于形状规则的产品,能使 TPE 均匀地填充型腔,减少熔接痕;潜伏式浇口则可使产品外观更美观,适用于对外观要求较高的产品。浇口尺寸要根据产品大小和 TPE 流动性确定,如小型电子零件的包胶模具,浇口直径可能在 1-2mm 左右,而大型工具手柄的包胶模具,浇口直径则可能在 3-5mm 之间。
排气设计:良好的排气设计可避免产品出现气痕、气泡等缺陷。除了在分型面和镶件配合处开设排气槽外,还可在模具的深腔部位、型芯与型腔的间隙等位置设置排气通道。排气槽的深度一般在 0.02-0.05mm,宽度在 3-5mm 左右,以确保气体顺利排出,提高产品质量.
避免尖锐转角:产品设计时应尽量避免尖锐转角,采用圆弧过渡。这样可以使 TPE 软胶在包胶过程中更好地贴合基材,避免应力集中,提高包胶的牢固性和产品的使用寿命。例如,在设计工具手柄的包胶模具时,将手柄的转角处设计成半径为 2-3mm 的圆弧,可有效改善 TPE 的包胶效果。
三、加工工艺参数
注塑温度:TPE 软胶的注塑温度通常在 160℃-220℃之间,但不同配方和基材的 TPE 材料,其注塑温度有所差异。如包胶 PP 料的注塑温度一般在 170℃-190℃,包胶 ABS 料的温度在 200℃-220℃,包胶 PC 料的温度则更高,在 220℃-240℃左右;而对于硬度较低的超软 TPE 材料,注塑温度可适当降低至 130℃-160℃。
注塑压力:注塑压力一般在 30MPa-80MPa 之间,但具体压力需根据材料硬度、产品形状和模具结构等因素调整。对于结构复杂、薄壁的产品,或硬度较高的 TPE 材料,需要较高的注塑压力,以确保 TPE 软胶能够完全填充模具型腔;而对于简单形状、厚壁的产品,或较软的 TPE 材料,则可采用较低的注塑压力,防止产品出现溢边、变形等问题。
注塑速度:注塑速度要适中,过快可能导致 TPE 软胶在模具中产生喷射现象,使产品表面出现流痕、气泡等缺陷;过慢则会使 TPE 软胶在充模过程中冷却过快,导致填充不足、缺胶等问题。一般可采用多级注塑速度控制,在填充初期采用较快速度,快速填充型腔的大部分空间,然后在接近充满型腔时降低速度,以避免产生飞边、溢料等缺陷。
烘料处理:TPE 材料在加工前需进行烘料,烘料温度一般在 60℃-80℃,时间为 1-2 小时,以去除材料中的水分,减少制品表面水纹、气泡等缺陷,提高产品的外观质量和性能稳定性。
四、产品后处理与质量检测
脱模处理:选择合适的脱模剂有助于产品顺利脱模,常用的脱模剂有硅油类、蜡类等。但要注意脱模剂的用量不宜过多,否则会影响 TPE 软胶与基材的黏附效果,可通过多次试验确定最佳用量。对于一些结构复杂、脱模困难的产品,可适当增加脱模斜度,一般脱模角度不小于 1.5°-2°,以便产品顺利脱模。
外观检查:通过目视检查产品表面是否有气泡、流痕、缺胶、飞边、缩水等缺陷,表面应光滑平整,色泽均匀。对于外观要求较高的产品,如电子消费品外壳等,可能还需要进行表面粗糙度检测等进一步的检查。
尺寸精度检测:使用量具如卡尺、千分尺等测量产品的关键尺寸,确保其符合设计图纸的要求。尺寸偏差应控制在允许的公差范围内,否则会影响产品的装配和使用性能。
黏附性测试:采用拉伸试验、剥离试验等方法评估 TPE 软胶与基材的黏附性能。例如,进行 90° 剥离试验时,合格的产品应是 TPE 软胶与基材紧密黏附,剥离时 TPE 材料本身断裂而不是从界面处分离,黏附力应满足产品的使用要求。
物理性能测试:对产品进行硬度、拉伸强度、撕裂强度、回弹性等物理性能测试,以确保产品符合设计要求和相关标准。如工具手柄的 TPE 包胶部分,其拉伸强度应能承受一定的拉力,防止在使用过程中出现断裂现象。