tpu材料制品成型工艺条件
tpu材料制品的成型工艺条件主要是成型温度、成型压力和成型速度等。(1)tpu成型温度确定。①适宜的温度范围为熔点(7)或粘流温度(T})至分解温度(7),对于该温度池围较窄的塑料,成型温度可适当比 7m或 T高些,以防止其降解。在配方设计上也应加入稳定剂、加工助剂、如 FVC、PVDC、FOM 等。对 T(T)~T5范围较宽的tpu,成型盖度可更高些,如 PE、PP等。
②材料相对分子质量高,分散性小的成型温度要高。
③添加刚性助剂,如增强剂、填充剂、阻燃剂等的成型温度亦高。
④成型温度与成型设备有关。单螺杆挤出机的成型温度比双螺杆挤出机高 10~15℃;柱塞式注塑机比螺杆式注塑机高 10~20℃;粒状物料比粉状物料高 5~10℃;而制品越薄,越复杂及带金属嵌件,成型温度也越高。⑤模具温度也影响树脂的结晶度、结晶构型,模具温度高,冷却缓慢,结晶塑料的结晶过程更趋完善。
(2)tpu材料制品成型压力的确定。①螺杆的长径比(L/D)、压缩比(e)、螺杆转速(n)越大,挤出成型压力越大;产品越薄、越复杂,机头压力也越大。挤出成型压力大可使制品密实,提高产品质量和生产率。但挤出压力不能无限加大,超过挤出机的压力限度,负荷过重,会造成螺杆与机简的严重刮磨和严重损坏。
②挤出压力与其他工艺因素有关,如提高温度,成型压力变小,反之降低温度,成型压力提高;又如在一定温度下,提高螺杆转速,可使物料流动性提高,对聚乙烯、聚丙烯等剪敏性塑料更明显。
③注塑成型压力由油压控制,是指螺杆(或柱塞)端部对熔融物料所施加的压力。注射压力的大小和充模结束时熔体的流动性是影响压实效果的主要因素。提高注塑压力可改善熔体流动性,提高制品力学性能。但是注塑压力过高,又会使制品产生较大的弹性形变,致使制品内应力和分子取向增大,导致制品力学性能降低。
(3)tpu制品成型速度的确定。①成型过程速度提高的前提,是在一定温度范围(T.或 T~ Tg)内,适当提高成型速度可提高生产线速度而不能响产品性能或质量。但成型速率过高又会出现聚合物降解分子取向和熔体破裂等现象。@冷却速度对产品质量有比较大的影响,尤其是对结晶塑料更明显。快速冷却结晶速率低,如聚丙烯薄膜采用水冷却,结晶度低而薄膜透明,用空气冷却,结晶度高,薄膜则半透明。
(4)tpu制品成型拉伸的确定。①拉伸是在玻璃化温度至熔点或粘流温度范围(Te~ Tm或 T)内完成的,主要是使需要也可提高热收缩性。高分子的分子链段有序排列取向,树脂径取向可以大大提高力学性能、耐低温性能,根据②拉伸成型工艺以低温、快拉、多拉、快冷为准则。当拉伸速度、拉伸倍数固定时,拉伸温度低些有利拉伸;当拉伸温度、拉伸速度固定时,拉伸倍数大,冷却速度快有利于拉伸。