TPE的優(yōu)點(diǎn)、分類及注塑加工工藝
TPR和TPE是同一體系的
熱塑性彈性體（TPE）的定義熱塑性彈性體（thermoplastic elastomer，簡(jiǎn)記：TPE）是指在常溫下具有加硫橡膠的性質(zhì)（即彈性體的性質(zhì)），在高溫下又可以塑化變形之高分子材料。它可以用塑料的加工機(jī)器如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓延成型、T-Die流延成型等較傳統(tǒng)硫化橡膠更為快速的加工方式制造成品，且有質(zhì)輕（密度低）、環(huán)保（可回收、燃燒無毒）、使用壽命長（可較傳統(tǒng)橡膠達(dá)5~10倍以上）、加工變化度大、制品總成本低等優(yōu)點(diǎn)。在各行業(yè)中，逐漸被廣泛使用。TPE有時(shí)候也被稱作熱塑性橡膠（Thermoplastic Rubber，TPR），但由其定義而言，應(yīng)稱為TPE較適當(dāng)。 TPE是彈性體，具有加硫橡膠的性質(zhì)，但卻不需要加硫。
TPE的優(yōu)點(diǎn)
TPE的最大特征是具有多相結(jié)構(gòu)，它的軟段和硬段分別產(chǎn)生高彈性和交聯(lián)點(diǎn)的作用，因而用它加工制造橡膠制品具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：
①可用一般的熱塑性成型機(jī)加工，例如注塑成型、擠出成型、吹塑成型、壓縮成型、遞模成型等；
②能用橡膠注塑成型機(jī)硫化，時(shí)間可由原來的20min左右縮短到1min以內(nèi)；
③可用壓出機(jī)成型硫化，速度快、硫化時(shí)間短；
④生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和最終出現(xiàn)的廢品，可以直接返回再利用；
⑤用過的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后再次利用，減少環(huán)境污染，擴(kuò)大資源再生來源；
⑥不需硫化，以高壓軟管生產(chǎn)能耗為例：橡膠為188MJ／kg，TPE為144MJ／kg，可節(jié)能25％以上；
⑦自補(bǔ)強(qiáng)性大，配方大大簡(jiǎn)化，使配合劑對(duì)聚合物的影響制約大為減小，質(zhì)量性能更易掌握。
熱塑性橡膠突破了橡膠加工的傳統(tǒng)工藝，為橡膠工業(yè)開拓新的途徑，擴(kuò)大了橡膠制品應(yīng)用領(lǐng)域。較為顯著的例子是中空成型、射出成型和擠出成型。
TPE的分類
種類
結(jié)構(gòu)組成
制法 用途
硬鏈段
軟鏈段
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苯乙烯類TPE(TPS)
SBS
聚苯乙烯(PS)
BR
化學(xué)聚合
通用
SIS
聚苯乙烯(PS)
IR
化學(xué)聚合
通用
SEBS
聚苯乙烯(PS)
加氫BR
化學(xué)聚合
通用、工程
SEPS
聚苯乙烯(PS) 加氫IR
化學(xué)聚合
通用、工程
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烯烴類TPE
TPO
聚丙烯(PP)
EPDM 機(jī)械共混
通用
TPV-PP/EPDM
聚丙烯(PP)
EPDM+硫化劑 機(jī)械共混
通用
TPV-PP/NBR
聚丙烯(PP)
NBR+硫化劑
機(jī)械共混
通用
TPV-PP/NR
聚丙烯(PP)
NR+硫化劑 機(jī)械共混
通用
TPV-PP/IIR
聚丙烯(PP)
IIR+硫化劑 機(jī)械共混
通用
雙烯類TPE
TPB(1,2-IR)
聚1,2-丁二烯
化學(xué)聚合
通用
TPI(反式1,4-IR)
聚反式1,4-異戊二烯
化學(xué)聚合
通用
T-NR(反式1,4-NR)
聚反式1,4-異戊二烯
天然聚合 通用
TP-NR(改性順式1,4-NR)
聚順式1,4異戊二烯改性物 接枝聚合
通用
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氯乙烯類TPE
TPVC(HPVC)
結(jié)晶聚氯乙烯(PVC) 非結(jié)晶PVC
聚合或共混 通用
TPVC(PVC、NBR)
聚氯乙烯(PVC)
NBR
機(jī)械共混
通用
TCPE
結(jié)晶氯化聚乙烯(CPE) 非結(jié)晶CPE
聚合或共混
通用
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氨酯類TPE(TPU)
氨酯結(jié)構(gòu)
聚酯或聚酯
聚加成 通用、工程
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酯類TPE(TPEE)
酯結(jié)構(gòu)
聚醚或聚酯 聚縮合
工程
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酰胺類TPE(TPAE)
酰胺結(jié)構(gòu)
聚醚或聚酯 聚縮合
工程
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有機(jī)氟類TPE(TPF)
氟樹脂
F橡膠
化學(xué)聚合
通用、工程
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TPE的注塑加工
螺桿轉(zhuǎn)速(rpm)、背壓和螺桿的延遲時(shí)間
螺桿的轉(zhuǎn)速應(yīng)該設(shè)定得使螺桿能及時(shí)地完全縮回，通常是在開模前2－ 3 秒種，以便進(jìn)行下一次注射。典型的螺桿速度范圍為每分鐘50－ 150轉(zhuǎn)。
如果螺桿縮回得太快，而且機(jī)器設(shè)有螺桿延遲定時(shí)器，則應(yīng)設(shè)定延遲時(shí)間使得螺桿完全縮回和開模之后的延遲時(shí)間為最小。這將縮短物料在該溫度下的停留時(shí)間以及在機(jī)膛內(nèi)的靜止時(shí)間。
增加背壓會(huì)增加物料的剪切加熱現(xiàn)象。背壓的正常設(shè)定范圍是50－ 150 psi。當(dāng)混合色母料時(shí)，應(yīng)采用較高的背壓以達(dá)到最佳的分散狀態(tài)。
注射速度
如果可能，應(yīng)如此設(shè)定注射速度的控制程序：先迅速地充填流道系統(tǒng)，然后在物料經(jīng)過澆口開始流入模腔之后降低速度。維持這一速度直到工件的90%被充滿，然后再進(jìn)一步降低速度以完全充滿模腔但又不發(fā)生工件的溢料。
注射和過渡壓力
如果機(jī)器不能通過充填速度來控制，則應(yīng)設(shè)定注射壓力使得足以在約1到 5秒鐘的時(shí)間內(nèi)充滿流道系統(tǒng)和模腔。將最初的過渡壓力調(diào)整到約為充滿工件模腔所需注射壓力的50%。這將有助于將注塑期間充填和保壓階段的壓力降低到低限度。當(dāng)設(shè)定注射量時(shí)，應(yīng)監(jiān)視緩沖量的情況，確保它在充填和保壓階段能得以維持。
從增壓到充填再到保壓的過渡 較新的模塑 設(shè)備為從注射增壓( 注射的第一階段)到充填和保壓階段的過渡提供了額外的選擇。從增壓到充填階段的過渡精確的方法是根據(jù)螺桿的位置來控制。根據(jù)螺桿的位置使得加工者能始終一致地將一定體積的物料注入模腔。它也為工件的充填和致密化提供了精確的控制，有助于防止工件的塌陷和空穴。 時(shí)間是控制過渡的另一辦法，但不推薦采用。使用模腔壓力來控制過渡是代價(jià)高昂的辦法，因?yàn)樗婕霸诠ぜＧ粌?nèi)安裝壓力傳感器。當(dāng)要求達(dá)到高精度的模塑公差時(shí)，才采用這一過程。降低從增壓到充填和保壓階段之間的過渡壓力，將有助于控制在襯套頂端處發(fā)生滴料。如果注射設(shè)備設(shè)有充填和保壓階段的壓力控制程序，則可用以降低通往流道的速度和壓力。
注射時(shí)間
充滿流道系統(tǒng)最佳的時(shí)間約為0.5－1.5 秒鐘。充滿模腔應(yīng)再花1－5秒鐘時(shí)間。如果可能，通過控制注射速度來控制充填時(shí)間。
保壓時(shí)間應(yīng)該設(shè)定澆口凝固前的保壓時(shí)間。通常，澆口的大小對(duì)保壓時(shí)間是一個(gè)決定性因素。澆口越大，澆口凝固前的保壓時(shí)間則越長。
冷卻時(shí)間
冷卻時(shí)間主要取決于熔體溫度、工件的壁厚和冷卻效率。此外，物料的硬度也是一個(gè)因素。與很軟的品種(肖氏硬度< 20A)比較，較硬的品種(肖氏硬度> 50A)在模具內(nèi)將較快地凝固。對(duì)于一個(gè)中等硬度SEBS復(fù)合材料的典型工件，如果從兩側(cè)進(jìn)行冷卻，那么每0.100" 壁厚所需的冷卻時(shí)間將是大約15到20秒。重疊模塑的工件將需要較長的冷卻時(shí)間，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^較小的表面積而有效地冷卻。每0.100"壁厚所需的冷卻時(shí)間將是大約35到40秒。
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