近有朋友問到TPE包膠ABS料,總結(jié)一下個(gè)人對(duì)TPE包膠方面的一些見解,首先解析一下TPE包膠ABS配方。
基本配方:SEBS +SEBS-g-MAH+TPU +白油+助劑
1、做高分子材料的人都知道,SEBS是非極性的高分子材料,而ABS/PC是低、中極性的高分子材料,而PA是強(qiáng)極性的工程塑料,正常情況下,單純的TPE是無法包膠ABS/PC/PA等工程塑料(包膠粘不上),那為啥還要用TPE包膠呢?因?yàn)樵谀承﹫?chǎng)合,特別是與人劈縫相接觸的部分,均需要包覆料具有一定的柔順性與低硬度,就是我們通常所說的手感性好,例如五金工具,電鉆,鋸子等,這些工具不包TPE的話,硬梆梆的,短期使用還好,長期的話人吃不消,還影響他們的工作效率。
2、TPU本體硬度較高、柔順性差,但是TPU是一種強(qiáng)極性的熱塑性彈性體,與PA/PC/ABS等極性工程塑料粘結(jié)性很好。通過在配方中加入改性劑(TPU),可改善TPE的極性,從而改善TPE與ABS的粘合性。由于TPU的硬度很高(邵氏A:82),在共混料中添加TPU會(huì)增加其硬度,而且隨著TPU含量的增加,材料的硬度不斷提高。
3、SEBS-g-MAH 作為相容劑,能夠很好的促進(jìn)SEBS與TPU或者SEBS與ABS的互溶,從理論上來說,包膠工藝中加入相容劑后就不需要加入TPU了,而實(shí)際生產(chǎn)中卻不是這樣,主要因?yàn)椋?span lang="EN-US">TPU除了與ABS材料有很好的相容性,還對(duì)包膠材料的進(jìn)行改性,增強(qiáng)硬度與強(qiáng)度。
因此,相容劑在配方中還起到促進(jìn)SEBS與TPU相容的目的,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明添加15%相容劑的時(shí)候SEBS與TPU的混合材料與300%模量大(如下圖)。往往有時(shí)我們制造TPE包膠料時(shí),SEBS接枝劑加入量不足(或與TPU,SEBS配比差距太大),而導(dǎo)致包膠料相容性不好,包膠時(shí)出現(xiàn)開口分層現(xiàn)象。
4、白油的作用:增加SEBS加工流動(dòng)性,調(diào)節(jié)包膠料的硬度與強(qiáng)度,降低成本。通常我們包膠料的配方中,充油的倍率為1,即與SEBS等量充油(文獻(xiàn)中還提到達(dá)到充油時(shí),再充油將不能顯著改善SEBS/TPU共混料的低溫性能)。充油量過多,會(huì)導(dǎo)致手感不適,滲油或發(fā)粘,除此之外,包膠時(shí)會(huì)影響包膠料與ABS之間的粘性。
5、助劑:助劑中常家的就是抗氧化劑,主要原因是SEBS的穩(wěn)定性相對(duì)而言不是很好,主要表現(xiàn)在抗氧化,熱分解溫度方面,通常我們包膠的溫度都要在200度左右,更有甚者,包膠PA時(shí)有的溫度達(dá)到260度左右。填充劑,有些包膠料會(huì)稍微添加一些碳酸鈣之類的填充劑,通常填充量在5%左右,作用的話還是增加尺寸穩(wěn)定性(降低收縮性),其次還有一些增強(qiáng)耐熱性能。
6、工程塑料:某些配方中會(huì)加入一些工程塑料改性,常見的就是包什么材料就加那種材料,比如包ABS,包膠料配方中會(huì)加入少量ABS塑料,包PA就加入相應(yīng)的PA配料,這樣的話能夠促進(jìn)包膠工藝中TPE與ABS/PA的粘合性能。
因此我們通常包膠料的配方(僅供參考):
SEBS(30份)+TPU(15-20份)+SEBS-g-MAH(10-15份)+白油(30份)+碳酸鈣(0-5份)+抗氧化劑(若干)
多用戶關(guān)心TPE包ABS粘接性問題,本人認(rèn)為主要有以下兩點(diǎn)。
1.TPE的配方。TPE的配方中必須有能與ABS相容或相粘的組分,也就是說包膠ABS的TPE不是每一個(gè)牌號(hào)都可以。
2.TPE二次注塑加工溫度。注塑溫度必須保證材料充分塑化,達(dá)到注塑所需的流動(dòng)性,同時(shí)使TPE配方中的ABS相容劑活性增加,在短短幾十秒之內(nèi)能與ABS材料在包膠接觸界面發(fā)生相互滲透,使TPE與ABS能夠牢固的粘接
ABS料為弱到中極性塑料,與TPE存在一定的極性差.通過在配方中加入改性劑(TPU),可改善TPE的極性,從而改善TPE與ABS、PC的粘合性.另外二次注塑溫度,建議180~230℃.具體可根據(jù)實(shí)際加工情況來調(diào)整。