tpe與PP復(fù)合注塑可行嗎?
TPE 與 PP 復(fù)合注塑不僅可行,還是汽車輕量化、消費(fèi)電子等領(lǐng)域常用的成型工藝,通過(guò)合理匹配材料特性、優(yōu)化工藝參數(shù)和界面設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)兩者的穩(wěn)定結(jié)合,發(fā)揮 “軟 - 硬” 復(fù)合結(jié)構(gòu)的功能優(yōu)勢(shì)。
從材料相容性來(lái)看,TPE 與 PP 的復(fù)合具備天然基礎(chǔ)。多數(shù)聚烯烴類 TPE(如 TPV、POE 基 TPE)和苯乙烯類 TPE(如 SEBS 基 TPE)與 PP 的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似,分子鏈中均含飽和碳鏈,相容性較好,界面粘結(jié)強(qiáng)度可達(dá)到 1MPa 以上,滿足多數(shù)復(fù)合部件的力學(xué)要求。例如 TPV 與 PP 的復(fù)合,因 TPV 本身以 PP 為硬段相,兩者分子間親和力強(qiáng),成型后界面無(wú)明顯分層,可承受拉伸、彎曲等常規(guī)應(yīng)力。但需注意,不同類型 TPE 與 PP 的相容性存在差異,含極性基團(tuán)的 TPE(如 TPU)與非極性 PP 的相容性較弱,需通過(guò)添加相容劑(如馬來(lái)酸酐接枝 PP)改善界面結(jié)合,否則易出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。
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復(fù)合注塑工藝的可行性需通過(guò)參數(shù)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。模具設(shè)計(jì)需滿足雙色或共注塑要求,采用旋轉(zhuǎn)模臺(tái)或順序注塑結(jié)構(gòu),確保 TPE 與 PP 的熔體在模具內(nèi)精準(zhǔn)填充、融合,避免出現(xiàn)流痕或氣泡。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件,需設(shè)計(jì)合理的澆口位置和流道尺寸,使兩種材料的熔體前沿平穩(wěn)匯合,減少界面應(yīng)力。
工藝參數(shù)控制是關(guān)鍵,PP 的注塑溫度通常為 200℃~230℃,TPE 的注塑溫度需根據(jù)類型調(diào)整(如 SEBS 基 TPE 為 180℃~210℃,TPV 為 190℃~220℃),兩者溫差需控制在 30℃以內(nèi),避免因溫度過(guò)高導(dǎo)致 TPE 降解或溫度過(guò)低導(dǎo)致流動(dòng)性不足。保壓壓力和時(shí)間需匹配兩種材料的收縮特性,PP 的收縮率為 1.5%~2.5%,TPE 的收縮率為 0.5%~1.5%,通過(guò)分段保壓減少界面因收縮差異產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
預(yù)處理環(huán)節(jié)不可忽視,PP 原料需干燥至含水率≤0.05%,避免成型時(shí)產(chǎn)生氣泡影響界面結(jié)合;TPE 若含易遷移助劑(如潤(rùn)滑劑),需提前進(jìn)行預(yù)熱處理,減少助劑析出對(duì)界面粘結(jié)的干擾。
復(fù)合注塑的優(yōu)勢(shì)在汽車輕量化部件中尤為突出。功能集成可減少裝配工序,例如車門把手的硬質(zhì)骨架用 PP,握持部分用軟質(zhì) TPE 復(fù)合注塑,一次成型替代傳統(tǒng) “PP 骨架 + TPE 包覆” 的二次裝配,不僅減重 5%~10%,還降低生產(chǎn)復(fù)雜度。
性能互補(bǔ)提升部件價(jià)值,PP 提供剛性支撐和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,TPE 提供彈性、防滑性或密封性能,兩者結(jié)合的部件(如汽車密封條、儀表板按鈕)既滿足輕量化要求(比全橡膠部件減重 30% 以上),又具備良好的使用體驗(yàn)。
成本優(yōu)化更具經(jīng)濟(jì)性,TPE 與 PP 的復(fù)合注塑無(wú)需額外膠粘劑,材料利用率達(dá) 90% 以上,且邊角料可破碎后按比例回收(通常 TPE/PP 復(fù)合廢料可摻入 10%~15% 新料),進(jìn)一步降低原料成本。
實(shí)際應(yīng)用中需注意潛在問(wèn)題及解決方案。若出現(xiàn)界面粘結(jié)不良,可通過(guò)添加 1%~3% 的馬來(lái)酸酐接枝 PP 相容劑,或?qū)?PP 表面進(jìn)行等離子體處理(增加表面極性)改善結(jié)合強(qiáng)度;若因收縮差異導(dǎo)致部件翹曲,可優(yōu)化模具溫度(PP 側(cè)模溫 50℃~60℃,TPE 側(cè)模溫 40℃~50℃),或調(diào)整材料配比(如提高 TPE 中 PP 硬段比例)減少收縮差。對(duì)于外觀要求高的部件(如內(nèi)飾面板),需控制 TPE 的熔體流動(dòng)性與 PP 匹配,避免出現(xiàn)熔接痕或色差,可通過(guò)添加色母?;蛘{(diào)整注塑速度實(shí)現(xiàn)顏色和表面質(zhì)量的一致性。
總之,TPE 與 PP 復(fù)合注塑在技術(shù)上成熟可行,通過(guò)材料選型、工藝優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)同,可生產(chǎn)出輕量化、高性能的復(fù)合部件,廣泛適用于汽車、家電等領(lǐng)域,是兼具經(jīng)濟(jì)性和功能性的優(yōu)選方案。
PS:
深圳久爍塑膠科技有限公司,(中國(guó)TPE/TPR材料制造商)成立于2002年,是一家率先研發(fā)生產(chǎn)超軟膠TPE、仿硅膠TPE、虛擬肌膚TPE、仿生TPE材料的TPE企業(yè),以成人用品市場(chǎng)類用原材料為主行業(yè),產(chǎn)品從1個(gè)0到10個(gè)0硬度的親膚TPE材料研發(fā)生產(chǎn),截至目前已有著20多年的超軟TPE材料生產(chǎn)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
旗下生產(chǎn)基地(廣東炫麗新材料科技有限公司)坐落于江門恩平,占地45畝30000平,自建花園式工業(yè)園廠房,年產(chǎn)能30000噸,擁有12條現(xiàn)代化雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線。我們致力于研究和開(kāi)發(fā)新型高分子材料,是一家專門從事研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷售以客戶為導(dǎo)向的橡塑材料創(chuàng)新型企業(yè)。
我們的核心技術(shù)來(lái)自德國(guó),我們已經(jīng)建立了超過(guò)40名工程師的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。我們通過(guò)了IS09001:201認(rèn)證,已經(jīng)注冊(cè)了自己的品牌,按國(guó)內(nèi)和國(guó)外市場(chǎng)銷售的劃分,分別命名為久爍科技和Gainshine。在2023年,我們申請(qǐng)并獲得了93項(xiàng)國(guó)家專利;4項(xiàng)發(fā)明專利,通過(guò)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系認(rèn)證,成為一家名副其實(shí)的創(chuàng)新型企業(yè)。
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