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TPV加工工艺与加工指导


TPV 加工工艺与加工指导

作者:责任编辑:发布时间:2010-07-12 点击次数:72

TPV 有轻微的吸湿特性,应补充干燥,特别是在进行挤塑或吹塑加工前,更要进行干 燥。在把材料放到干燥箱中之前,应当先把干燥器的温度升高到 100℃。然后使 TPV 在干 燥箱中保持 2-3 小时。 应避免与相对湿度高的环境接触,因为材料会吸收水分

,使加工的 产品产生空洞。如果在停机较长的时间之后,在重新开始操作之前,应当把挤塑机筒内所存 留的原料排出。在加工 TPV 之前和之后,应当把挤塑设备彻底清理干净。注塑设备或挤塑 机机筒应当以机械方式清理或者用聚乙烯或聚丙烯彻底置换排空。

1)注塑加工

TPV 的熔体粘度比许多种普通热塑性材料更大,在加工时,需应用较大的注料嘴、注料 口、 流道和浇口, 还需要采用高的注射压力和较快的注射速率, 以提高充模速度和减少飞边, 此后在较高的压力下有一个短的保持时间,使之足以将浇料口冻结。 注射螺杆的速度应当 是 100 至 200 转/分,背压力在不需要混合时应当尽可能低。

2)挤塑加工

不需要真空定径。建议采用长径比为 28 比 1 或更大比例的挤塑机。通常单段螺杆比为 3 比 1 左右,如果需要用筛网组合,可用 20 至 60 网目的筛网。最好将熔体温度保持在规 定范围的下限,使挤塑产品的质量最优。

3)吹塑加工

TPV 机械操作条件要求与注塑和挤塑所规定的相同。模具设计、型坯尺寸、加工周期 时间、 以及壁厚均匀等吹塑加工因素都与制件的几何形状有很大的关系。 熔体加热过度将使 牵伸比下降,应当避免过热。

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完全交联的EPDM/PP共混型热塑性弹性体, 以下简称TPV, 比传统的部分交联热塑性弹 性体有更优异的强度、高温力学性能、耐热性和耐油性等。随着汽车工业的发展,近年来国内E PDM/PP共混型热塑性弹性体的研究有所进展, 目前已有EPDM?乙烯/丙烯/二烯共聚 物?增韧改性专用料投放市场。 而以EPDM为主体的动态硫化共混型EPDM/PP专用料仍 须进口。下面介绍TPV加工的研究。 实验部分 1、工艺流程 TPV制备工艺流程: 油 PP、DCP 等 EPDM -- 塑炼充油(80-120℃) → 塑炼预分数 → 挤出熔融共混(150-165℃) ↓ TPV 产品 ← 切粒 ← 挤出剪切分数(160-180℃) ← 挤出动态硫化(170-200℃) 2、生产设备 双辊炼塑机,高速混合机,SJ系列单螺杆挤出机。 3、基本配方 30份PP: 70份充油EPDM及适量的过氧化二异丙苯?DCP?及超细滑石粉及其它 助剂。

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三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(EPDM/PP(TPV))综合了 EPDM 和 PP 的优点, 即优异的耐 臭氧老化性,电绝缘性以及良好的加工性能,是目前 TPV 中开发最成功的一种,而且在原料、 性能及产品价格方面都具有竞争优势。 基本配方: EPDM:100;PP:42.9;石蜡油:变量;过氧化物硫化剂:3;助硫化剂:0.3;其他助 剂:适量。 试样制备: 采用单螺杆挤出机对 EPDM/PP 进行动态硫化: 拉伸试样采用注射成型机在 180℃左右注射

成型;压缩永久变形试样采用平板硫化机在 180℃左右模压成片,再制成<10mm×10mm 的 圆柱体备用。 总述 可以使用聚烯烃的加工设备进行加工 最好使用热空气进行干燥(2~3 小时,约 70°C) 熔融温度:180~220°C 注塑成型 制件的重量范围为:0.25g~4000g。 通常情况下需要较高的注射压力以保证物料迅速充满模腔。 模具收缩率为 1.5%~2.5%。 挤出成型 可以用加工聚烯烃以及 PVC 的挤出机进行加工 螺杆长径比(L/D)最好大于 23 随着剪切速率的提高在机头处会出现出口胀大现象,所以要特别注意挤出机机头的设计 最好在高温下(250°)下进行加工 优点: 硬度范围宽:从邵 A35 到邵 D50 极好的抗拉性能 极好的抗撕裂性能 比重低(<1) 极好的抗极性流体的性能 极好的抗弯曲疲劳性能 与聚烯烃有极好的粘接性能 缺点: 刚性等级最低工作温度为-35°C,柔性级别最低工作温度为-60°C 无应力情况下最高工作温度为 110~135°C 。 耐碳氢化合物及矿物油的能力中等。 高温下蠕变能力差 热塑性硫化胶(TPV)是通过部分交联或全交联的橡胶粒子分散在热塑性塑料连续相中而形成的 共混物。橡胶粒子的交联过程也是发生在加工过程中,这种加工过程叫做“动态硫化技术”。

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我对 TPV 比较了解,有空跟我联系,我帮你解决问题! Ultratec?TPV 產品規格 一般通用規格 押出級 射出級 Ultratec? TPV 500B35 ~ B50D Ultratec? TPV 501B35 ~ B50D 一般級 一般級 Ultratec? TPV 500N35 ~ N50D 一般級

Ultratec? TPV 501N35 ~ N50D Ultratec? TPV 502B35 ~ B50D Ultratec? TPV 502N35 ~ N50D 特殊規格 特殊級 Ultratec? TPV 512 B & N

一般級 高流動 高流動 薄膜級

Ultratec? TPV 52X B & N 各規格提供之硬度範圍: 35A~50D

耐候強化級

註:規格表中的顏色 B 是黑色 Black color, N 是自然色 Natural color。 產品代號辨識方法 Ultratec? TPV 商品名稱 產品別 500 N 自然色 B 35 ~ 90A 黑色 40~50D 邵氏 D 硬度 邵氏 A 硬度

Ultratec?TPV 不但具功能特性,也有與傳統熱固性橡膠製品類似的特性,更難能可貴的是它 可如塑膠般地快速、有效、經濟地加工成型。Ultratec? TPV 應用廣泛,包括汽車零件、工業 用品、消費用品等。簡單選擇以上適當應用,即可找到適合您應用的產品。 臺灣總公司 鏵塑企業股份有限公司 TEL: 886-2-22942488 FAX: 886-2-22942486 地址:臺北縣五股鄉民義路一段 240 號

TPV
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TPV

TPV 主要由二部分组成,一是塑料,作为连续相,二是橡胶作为分散相。通常橡 胶需要与软化油或增塑剂与之配合。硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。另 外为了降低成本或者提高某方面的性能,一些无机填料会被填加。 目录
TPV

组成 具体性能 应用领域: TPV 组成 具体性能 应用领域:
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编辑本段 TPV
热塑性硫化橡胶(英文为 Thermoplastic Vulcanizate) ,简称为 TPV,热塑性硫化 橡胶的中文简称为热塑性橡胶(英文 Thermoplastic Rubber) ,简称为 TPR,但这个名 称容易和其它种类的热塑性弹性体(英文为 Thermoplastic Elastomer)相混淆在一起, 因为通常热塑性弹性体也被大家叫做热塑性橡胶,尤其是苯乙烯类弹性体,目前至少 在中国似乎"TPR”已经成为它的专有名称了,一提起 TPR,就是指以 SBS、SEBS 等 苯乙烯类弹性体为基料的热塑性弹性体,这与苯乙烯类弹性体在民用以及终端消费品 领域中消耗量之大是分不开的。 热塑性硫化橡胶的名称如果再说的详细一点,那应该是热塑性动态硫化橡胶(英 文为 Thermoplastic Dyamic Vulcanizate) ,加了“动态”2 字是更具体说明了生产这种热 塑性硫化橡胶的工艺---动态硫化, 这种工艺指在橡胶和热塑性塑料熔融共混过程中使 橡胶硫化,当然在橡胶在硫化的同时也不断与热塑性塑料相混合,因此被硫化了的橡 胶是作为分散相分布在热塑性塑料连续相中。与之相对应的热塑性静态硫化橡胶,就 是指橡胶按传统方法先硫化好,然后通过磨粉设备把硫化好的橡胶磨成粉,最后与熔 融的热塑性塑料共混,理论上这种方法也能制得性能优良的 TPV,但到目前为止,只 是处于实验室阶段。

编辑本段 组成
TPV 主要由二部分组成,一是塑料,作为连续相,二是橡胶作为分散相。通常橡 胶需要与软化油或增塑剂与之配合。硫化剂和一些辅助助剂也是必不可少的。另外为 了降低成本或者提高某方面的性能,一些无机填料会被填加。 许多塑料和橡胶之间可形成 TPV, 但仅有个别共混物经过动态硫化后具有实用价 值,目前商业化的有 PP/PE/EPDM,PP/NBR,PP/ACM,PS/SEBS。在化工出版社《热 塑性弹性体》一书中对 11 种橡胶和 9 种塑料制备的 99 种橡胶/塑料共混物进行了评 论,研究发现,要得到最佳性能的橡胶/热塑性塑料动态硫化共混物,必须满足以下

条件: (1)塑料和橡胶两种聚合物的表面能匹配; (2)橡胶缠结分子链长度较低; (3)塑料的结晶度大于 15%。当塑料与橡胶之间的极性或表面能差别比较大的 情况下,添加合适的相容剂,再进行动态硫化,也可以得到性能优良的共混物。

编辑本段 具体性能
1、良好的弹性和耐压缩变形性,耐环境、耐老化性相当于三元乙丙橡胶,同时 其耐油耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下。 2、应用温度范围广(– 60—150℃) ,软硬度应用范围广(25A—54D),易染色的优 点大大提高了制品设计的自由度。 3、优良的加工性能:可用注射、挤出等热塑性塑料的加工方法加工,高效、简 单易行,无需增添设备,流动性高、收缩率小。 4、绿色环保,可回收使用,且反复使用六次性能无明显下降,符合欧盟环保要 求。 5、比重轻(0.90—0.97) ,外观质量均匀,表面档次高,手感好。 基于以上性能特点, TPV 在广泛的应用领域与传统橡胶材料、其他 TPE 弹性体 (包括 TPR\SBS、SEBS、TPU 等)材料或 PVC 等塑料材料相比,在综合性能和综合 成本方面都具备一定的替代优势,从而为制品企业在产品创新、提升产品附加值、提 高竞争力方面提供了新的选择。 TPV 是 Thermoplastic Vulcanizate 的简称,中文名称为热塑性三元乙丙动态硫化 弹性体或热塑性三元乙丙动态硫化橡胶, 是高度硫化的三元乙丙橡胶 EPDM 微粒分散 在连续聚丙烯 PP 相中组成的高分子弹性体材料。TPV 常温下的物理性能和功能类似 于热固性橡胶, 在高温下表现为热塑性塑料的特性, 可以快速经济和方便地加工成型。 TPV 热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶将硫化橡胶材料通过动态硫化使三元乙丙 橡胶 EPDM 以低于 2 微米尺寸的微粒分散在聚丙烯 PP 塑料基体中,把橡胶与塑料的 特性很好的结合在一起,得到综合性能优异的高性能弹性体材料。 TPV 热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要性能: 1、 TPV 可在-60℃~135℃温度范围内使用,应用温度范围广泛; 2、 TPV 硬度范围在 25A~65D 之间,可以满足广泛的硬度要求; 3、 TPV 具有较好的耐候性,具有优异的抗老化、耐臭氧和耐紫外线性能; 4、 TPV 使用时不需要硫化,可直接通过注射、挤出、压延、吹塑等方式加工成 型,能缩短加工工艺流程,降低加工成本; 5、 TPV 耐环境性能类似三元乙丙橡胶(EPDM) ,耐油耐溶剂性能与氯丁橡胶 类似; 6、 TPV 易于焊接、可重复使用、环保无毒。

TPV 热塑性三元乙丙动态硫化弹性体/橡胶的主要特点: 1、 优异的抗老化性能和良好的耐候、耐热性能; 2、 优异的抗永久变形性能; 3、 优异的抗张强度、高韧性和高回弹性; 4、 优异的环保性能和可重复使用; 5、 优异的电绝缘性能; 6、 硬度范围广泛; 7、 使用温度范围广泛; 8、 颜色多样化,有全透明、半透明、浅色系列,着色容易,容易加工成型; 9、 可与 PP、PA、PC、ABS、PS、PBT、PET 等多种材料共注射或挤出成型。

编辑本段 应用领域: 应用领域 :
汽车工业 1、汽车密封条、密封件系列; 2、汽车防尘罩、挡泥板、通风管、缓冲器、波纹管、进气管等; 3、汽车高压点火线。可耐 30-40KV 电压,可满足 UL94 V0 阻燃要求; 消费用品 1、手动工具、电动工具、除草机等园艺设备的零部件; 2、家用电器上使用的垫片、零件; 3、剪刀、牙刷、鱼竿、运动器材、厨房用品等产品的手柄握把; 4、化妆品、饮料、食品、卫浴用品、医疗用具等产品的各类包装; 5、各种轮子、蜂鸣器、管件、皮带等接头的软质部件。 6、针塞、瓶塞、吸管、套管等软胶件; 7、电筒外壳、儿童玩具、玩具轮胎、高尔夫袋、各类握把等。 电子电器 1、各种耳机线外皮,耳机线接头; 2、矿山电缆、数控同轴电缆、普通及高档电线电缆绝缘层及护套; 3、电源插座、插头与护套等; 4、电池、无线电话机外壳及电子变压器外壳护套; 5、船舶、矿山、钻井平台、核电站及其它设施的电力电缆线的绝缘层及护套。 交通器材 1、道路、桥梁伸缩缝; 2、道路安全设施、缓冲防撞部件;

3、集装箱密封条。 建筑建材 1、动力部件密封条 2、建筑伸缩缝、密封条 3、供排水管密封件、水灌系统控制阀等

TPV 的混配和挤出在设备上的新发展
本文摘自RubberWorld, 作者:Berstorff 公司Dr.Reinhard Uphus
热塑性硫化体(TPVs)属于一种新兴的材料,并且日益变得更加重要,特别是汽车工业,在整个 消费量中获得了决定性的增长。在理想的环境中,TPVs 结合了橡胶的功能性和热塑性塑料的易 加工性,因此可以补充弹性体和热塑性材料之间的差异。 TPV 材料结构的可能性几乎是无限的, 现在众多新的不同的TPV 材料不断推出, 与弹性体和热塑 性塑料比较, 它们具有不同的结构和性能特征。 现在需要引入新的概念从而可以改变热塑性塑料 的加工以适应TPE 材料所具有的特殊要求。 液压挤出 TPVs 材料分成两种主要的分类,即嵌段共聚物和弹性混合物。这是一种两相体系,弹性体的软 性的相和热塑性塑料的刚性的相,而前述的大类还可以被分为另外的TPV 级别。 TPVs 材料的混配和动态硫化 许多年来,TPV 材料的混配线(包括填充、增强、塑化等)代表了一个重要的市场,完整的发展 方案包括机器设计和加工技术的发展。 混配反应包括橡胶和热塑性塑料的混合以及同时进行的橡 胶化合物的硫化也在一步中完成,接下来则是弹性体与热塑性塑料的交联与混合。 TPV 材料的物理性质主要取决于已经形成的形态, 这种形态主要决定于混配加工和同时进行的弹 性的橡胶相的硫化过程,这些过程通常是在一个双螺杆挤出机中完成的。 为了将弹性体相转化成尽可能小的交联部件, 就需要高度的剪切和拉伸流动, 这种加工过程使相 状态转化,这表示过量的弹性体原料被破碎、硫化并且从连续相转变成非连续相。这是十分必要 的,可以保证随后的TPV 材料的热塑性加工的实现。 然而,在相转变的过程中,剪切和拉伸流动加工,不可以使原料达到了热分解的程度。同时,还 需要确保每一部分都得到了同样程度的加工, 这样可以避免有些部分没有被搅拌剪切而导致在最 终的TPV 材料上产生斑点和凝胶。 对于通过剪切和拉伸流动的研究表明, 热塑性塑料和弹性体如 果具有相似的相对粘度就有利于分散。 当超过毛细管数的临界数后, 只要简单的流动剪切就可以 实现良好的分散。当然,实验也证明,使用拉伸流动可以更好地实现分散。因此,可以说剪切和 拉伸流动的联用可以显著的简化分散和相转变的过程。 新的剪切和拉伸混合 研究建立了发展的基础,新的共旋双螺杆挤出的剪切和拉伸组件,图一展示了新的部件。化合物 被送入流动通道,这个通道一边接近螺杆,另一边接近剪切和拉伸,这样物料就被引入剪切和拉 伸通道。 这种受迫流动可以保证每种成分的原料都被同等的载入, 也就是说存在未分散部分的风 险就被降到了最低。除此之外,这种受迫流动还可以把能量输入水平降到最低,这也意味着又可 以额外地降低热分解的风险。 在Berstorff 还在进行着新的扩展实验, 实验TPV 的生产以及橡胶 化合物的连续混炼过程。 紧凑的TPV 材料 因为其流动性, 绝大部分TPV 材料不能在传统的为橡胶加工设计的机器上进行加工, 产品的特性

主要由其结构和相的形态决定的, 比如弹性混合体就由颗粒大小和分散度决定。 除了方向性和结 晶现象这些均聚聚合物的重要性质之外, 两相体系结构的机械性质也是重要的影响因素, 还有更 进一步的就是颗粒大小和在分散相中的分散程度。 TPV 材料与传统的交联弹性体相比还有一个决 定性的优势就是它是可以进行再生使用的,TPV 材料的粘度还有所降低而加工的步骤却有增加。 单成份或多成份的挤出生产型材的产品线,TPV 还提供了多样性。 泡沫TPV 通过添加合适的化学发泡剂在TPV 材料中,Berstoff 已经发展出用水加工低价的并且环境友好 的泡沫TPV 材料加工方法。 为实现这种产品, 一定数量的水被连续地采用高压通过挤出管加到同质的TPV 熔化物中, 水然后 就均匀的与熔体混合并随后冷却,成型型材的时候,就降低熔体的压力,这样分散在其中的水就 会与此同时发生膨胀。合适的冷却条件就可以保证产生的蒸汽可以很好地固定在固化的熔体中, 这就使得采用泡沫TPV 制造出来的型材的密度只有大约200g/l。Berstoff 已经可以将这种水汽 泡沫TPV 型材实现商业化生产并用在了汽车工业上。 结论与展望 因为几乎可以无限制的与别的材料混用,TPVs 为我们展示了一个十分有意思的领域,在将来它 们会继续不断地在更广阔的领域里取代传统的橡胶材料。 __________________________________________________________________________ ______________________


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