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浅谈TPE塑料的包胶原理,配方基础与工艺要点

2020-03-13 05:51:02  193次浏览 次浏览
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一、序言:

先说一下包覆成型。这个技术或者说工艺不是什么新鲜事物,简单的说就是将一种材料通过注塑的工艺,包覆在另外一种材质制品的表面或内部。两种材质通过物理的(卡扣、表面辊花、螺纹)或化学(共粘、互溶)的接合作用,形成一种表观为单一部件但材质为双材质的工艺方法。

实现包覆成型的手段主要有两种:

1.1. 一种为2K injection molding,即双组份成型或者也有叫双色注塑的,在双色注塑机上实现,将一种材质注塑成制品,然后在双色机上靠模具翻转跳转到另外一个注塑料筒对应的模具型腔中,该部件做作为镶件,在上面注射上另一材质形成一体化双材质的制品。注塑机是双料筒、双模具型腔,注塑过程呢是同时两种材质的制品都在生产的,只是一个型腔的制品会作为镶件进入下一个型腔而已。

1.2. 另外一种叫2 step molding,翻译过来就是两步注塑,在一台注塑机上将一种材质的部件成型,该部件作为镶件放到另外一部模具里,再注射上第二种材质。

上述2种工艺,综合的来说统称为over molding即包覆成型工艺。

在工程塑料上这种工艺应用其实已经有较长历史了,比如说PA66 GF的做镶件,表面包覆PA66 URF的齿轮,比如说电子充电器线圈骨架的封装(PET GF FR + PBT GF FR),比如说微型电机的封装(内部PA66 or PET骨架,包覆PBT GF)。

二、包覆成型与包胶的基本定义及原理

讲那么多包覆成型ABC,其实很多人都明白的,有神马意义?其实说白了,在热塑性弹性体应用领域细分市场的包胶,是一种特殊的包覆成型而已。其特殊在于是以软性的TPE材料作为第二种材质组分,包覆到各种硬质的普通塑料、工程塑料的表面或者局部或内部,实现单一部件多种材质效果而已。

简单的说,包覆成型可以是塑包塑,也可以软胶包硬塑,也可以软胶包软胶,而包胶是个习惯性称呼,再说的仔细点,就是射粘包胶,也即通过注射工艺来实现的包胶,基本上就是软胶包硬塑的一种特定的包覆成型工艺而已。

2.1. 双材质部件,物理卡扣与化学键合

前面讲过了,实现包覆成型(包括包胶)的方法可以有物理卡扣的方法和化学方法。前者比如靠卡扣设计、表面辊花、表面攻螺纹,然后包覆上第二种材质实现包覆成型(包胶)。纯靠这种方法实现材质贴合的特点是,物理连接部位有较强的附着力,而物理连接部位之外的部位则几乎没有多少附着力。

化学方法则是靠两种材质间的分子亲和力、化学键的键合力,将两种材质键合在一起,形成单一部件、两种乃至多种组分、材质所以接触界面间有较强附着力的一种工艺。虽然在实际应用中物理卡扣和化学键合的方法常常一起使用,但很明显,实现双材质间的化学键合是更为牢靠、设计自由度更大的优先方法。

2.2. 关于包胶中的粘合(adhesion)与接合(cohesion)的概念

既然明确 在TPE弹性体/硬质塑料的包胶应用中,实现TPE与硬塑的化学键合是优选的双材质间键合方式,就不能不了解两个单词:

粘合(adhesion)与接合(cohesion)。

很遗憾目前汉语还没有形成统一的翻译术语或定义,也有分别翻译叫“粘附”和“共粘”的,本人沿袭的是某德资TPE-S厂商的内部定义。

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