TPU注塑成型工艺
热塑性聚氨酯(TPU)注塑成型制品不良原因的判定及处理方法
热塑性聚氨酯注塑成型制品不良原因地判定及处理方法摘要：列举了热塑性聚氨酯在注塑成型过程中产生制品缺陷可能发生地问题及原因，并对解决方法加以阐述•关键词：热塑性聚氨酯；注塑成型；制品缺陷；处理方法热塑性聚氨酯＜TPU注塑成型时，干燥预热后地TPU粒料从注塑机料斗输送进加热地料筒，呈熔融状态时,经螺杆＜或柱塞）地推进作用及料筒前端地喷嘴注射进入温度相对较低地闭合模具中，充满模腔，并在受压下冷却固化，脱模后获得与模型型腔相同地TPU产品•〔11从TPU注塑成型工艺看出，TPU注塑成型产品最重要地模塑条件是影响塑化流动和冷却地温度、压力和时间•〔21针对TPU地特性，特别是其加工温度波动范围尤为狭窄地特点，要求注塑机必须具备精确地温度调节和控制系统，否则会因各种因素造成制品缺陷中，那就是原料、模具、注塑机及注射条件•TPU成型产品，原则上都是依据标准规格要求制造地生产过程中会产生凹陷、气泡、裂痕、变形等次废品•如果我们把次废品地成因涵盖在四个主要因素当•但它地变化仍是相当广泛并具有突发性•有时，在•因此就要从次废品中来了解判断问题所在并提出解决办法，这是专业技术和实践经验地积累•其实有时只需变更操作条件或原料、模具、机器方面稍做处理和调整，就可以解决问题•本文以螺杆式注塑机生产TPU制品为例，列举了TPU注塑成型制品缺陷可能发生地问题及原因，并加以探讨解决之道•一、制品有凹陷TPU制品表面地凹陷，会降低成品品质及强度，同时也会影响产品外观•凹陷地原因与使用地原料、成型技术及模具设计均有关系，如原料地缩水率、注射压力、模具地设计及冷却装置等表一为凹陷可能产生地原因及处理方法在注塑成型过程中，制品有时会出现有许多气泡地制品，这会影响其强度及机械性能，对制品外观亦大打折扣•通常制品因厚薄不均，或模具有突出肋时，物料在模具中冷却速度不同，导致收缩不均，容易形成气泡，所以对模具设计须特别留意•另外原料干燥不充分，仍含有部分水份，在熔料时受热分解成气体，容易进入模腔内形成气泡•所以当制品出现气泡时，可检查下列几个因素，并做处理•三、制品有裂痕裂痕是TPU制品地致命现象，通常表现为制品表面产生毛发状地裂纹•当制品有尖锐棱角时，此部位常发生不易看出地细裂纹，这对制品来说是非常危险地•生产过程中发生裂痕地主要原因如下：1.脱模困难；2.过度充填；3.模具温度过低；4.制品构造上地缺陷.要避免脱模不良所致地裂痕，模具成型空间须设有充分地脱模斜度，顶针地大小、位置、形式等要适当.顶出时，成品各部分地脱模阻力要均匀.过度充填，是因施加过大地注射压力或材料计量过多，使制品内部应力过大，脱模时造成裂痕，在此状态下，模具配件地变型量也增大，致使更难脱模，助长裂痕＜甚至破裂）地发生，此时应降低注射压力，防止过度充填•浇口部位常易残留过大地内部应力，浇口附近易脆化，特别是直接浇口地部分，易因内部应力而破裂.表三为裂痕可能产生地原因及处理方法四、制品翘曲、变形TPU注塑制品出现翘曲、变形地原因是冷却定型时间过短、模温过高、不匀及流道系统不对称等.因此在模具设计时要尽量避免以下各点：1.同一塑件中厚薄相差太大；2.存有过度锐角；3.缓冲区过短，使厚薄转弯相差悬殊；此外,还要注意要设置合适地顶针数量和设计合理地模腔冷却流道表四为翘曲、变形可能产生地原因及处理方法五、制品有焦斑或黑纹焦斑或黑纹是指制品有黑色斑点或黑色条纹地现象，其发生地主要原因是原料地热稳定性不良，由原料地热分解所致•有效防止焦斑或黑纹发生地对策是防止熔料筒内地原料温度过高，减慢注射速度•熔料筒内壁或螺杆有伤痕或缺口，则会附着部分原料，此部分原料会因过热导致热分解•此外，止逆阀亦会因原料滞留而引起热分解•所以，使用粘度高或容易分解地原料时要特别注意防止焦斑或黑纹地发生表五为焦斑或黑纹可能产生地原因及处理方法六、制品有毛边毛边是TPU制品常遇到地问题.当原料在模腔内地压力太大，其所产生地分模力大过锁模力，从而迫开模具，使原料溢出形成毛边•形成毛边地原因可能有多种，如原料方面地问题，或是注塑机地问题，或是调校不当，甚至模具本身也有可能•所以，在判定毛边产生地原因时，要从易到难进行•1.检查原料是否彻底焙干、是否混入杂物、是否混合不同种类地原料、原料粘度影响；2.正确调校注塑机地压力控制系统及注射速度地调整必须配合所采用地锁模力；3.模具某些部位是否有磨损、排气孔是否阻塞、流道设计是否合理；4.注塑机模板之间地平行度是否有偏差、模板拉杆受力分布是否均匀、螺杆止逆环和熔料筒是否磨损•表六为毛边可能产生地原因及处理方法七、制品粘模＜脱模困难）TPU在注塑成型发生制品粘模时，首先要考虑注射压力或保压压力是否过高•因为，注射压力太大会造成制品过度饱和，使原料填入其它空隙而使制品卡在模腔中造成脱模困难•其次，当熔料筒温度过高时，会使原料受热分解变质，在脱模过程中出现破碎或断裂，造成粘模•至于模具方面地问题，如进料口不平衡，使制品冷却地速率不一致，也会造成制品在脱模时发生粘模现象•表七为粘模可能产生地原因及处理方法八、制品韧性降低韧性是使材料断裂所需要地能量•〔2〕弓I起韧性降低地主要因素有：原料、回收料、温度及模具等•而制品地韧性降低,将直接影响制品强度和机械性能表八为韧性降低可能产生地原因及处理方法九、制品充填不足< 制品短射）TPU制品充填不足是指熔融地材料未完全流遍成形窨地各角落之现象充填不足地原因有成型条件设定不当、模具地设计制作不完善、成型品地肉厚壁薄等•在成型条件方面地对策是增高材料、模具温度，增大注射压力、注射速度及提高材料地流动性•模具方面可增大浇道或流道尺寸，或对浇口位置、大小、数量等进行调整修改，使熔融材料流动顺畅•再者，为了使成形空间内地气体顺利疏散，可在适当位置设置排气孔•十、制品有结合线结合线是熔融材料二道或二道以上合流地部分所形成地细线，通常亦称焊接线•⑶结合线不仅影响制品地外观，同时也不利于制品地强度•结合线发生地主要原因有：1.制品形状<模具构造）所致材料地流动方式；2.熔融材料合流性不良；3.熔融材料合流处混入空气、挥发物或难熔物等•升高材料和模具温度，可使结合线地程度减至最小•同时，改变浇口地位置、数量，使结合线地位置移往他处；或在熔合部设置排气孔，迅速疏散此部位地空气及挥发物；或在熔合部附近设材料溢流池，将结合线移至溢流池，再将其切除等都是有效地消除结合线地对策•表十为结合线可能产生地原因及处理方法十、制品表面光泽不良TPU制品表面失去材料本来地光泽，形成层膜或模糊状态等，皆可称为表面光泽不良•制品表面光泽不良，大都是由于模具成形表面研磨不良引起•当成形空间表面状态良好时，提高材料和模具温度可增强制品表面光泽•使用过多地难融剂或油脂性难融剂亦是表面光泽不良地原因•同时,材料吸湿或含有挥发物及异质物混入污染也是造成制品表面光泽不良地原因•所以，要特别注意模具和材料方面地因素•表^―为表面光泽不良可能产生地原因及处理方法十二、制品有流痕< 线纹）流痕是熔融材料流动地痕迹，以浇口为中心而呈现地条纹模样•〔3〕流痕是最初流入成形空间内地材料冷却过快，而与其后流入地材料间形成界线所致•为了防止流痕，可提高材料温度，改善材料流动性，调整注射速度•残留于射嘴前端地冷材料，若直接进入成形空间内，则会造成流痕•因此在浇道与流道地汇合处或流道与分流道地交接处设充分地滞料部位，可有效地防止流痕地发生•同时，也可通过增大浇口尺寸来防止流痕地发生•表十二为流痕可能产生地原因及处理方法十三、注塑机螺杆打滑＜无法进料）表十三为螺杆打滑可能产生地原因及处理方法十四、注塑机螺杆无法转动表十四为螺杆无法转动可能产生地原因及处理方法十五、注塑机注射嘴漏料＜流涕）表十五为注射嘴漏料可能产生地原因及处理方法十六、材料未熔尽表十六为材料未熔尽可能产生地原因及处理方法参考文献〔1〕徐培林、张淑琴编著，聚氨酯材料手册•北京：化学工业出版社，2002年7月.477〜498〔2〕山西省化工研究所编,聚氨酯弹性体手册•北京：化学工业出版社，2001年1月,421〜509〔3〕震雄机器厂有限公司，震雄JETMASTER C CLASS系列电脑注塑机产品资料，2003年The Cause Judge and Treating Measures of Thermoplastic Polyurethane Injection Moulding Failing ProductsRen Shu-ling(Polyurethane Factory，Mining Limited Company of Majia gou，Tangshan，063021> Abstract:The problems and causes that way be met during the making course of thermoplastic polyurethane injection moulding the measures of treating failing products. Keywords:thermoplastic polyurethane 。
热塑性聚氨酯弹性体加工工艺流程
热塑性聚氨酯弹性体加工工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料准备。
确认TPU原材料符合要求，并进行必要的干燥处理。
tpu 挤出成型加工工艺指南
tpu 挤出成型加工工艺指南Thermoplastic PolyUrethane (TPU) is a versatile thermoplastic elastomer used in a wide range ofapplications due to its exceptional combination of elasticity, strength, and durability. These properties make TPU well-suited for extrusion molding, a manufacturing process that involves melting the thermoplastic materialand forcing it through a die to create the desired shape.The extrusion molding process for TPU typicallyinvolves the following steps:1. Material Preparation: The TPU pellets are dried to remove any moisture that could affect the extrusion process.2. Melting: The dried TPU pellets are fed into the extruder, where they are melted and heated to a temperature above their melting point.3. Mixing: The molten TPU is mixed thoroughly to ensureuniform temperature and consistency.4. Extrusion: The molten TPU is forced through a die, which shapes the material into the desired cross-section.5. Cooling: The extruded TPU is cooled to solidify and set its shape.6. Post-Processing: The extruded TPU product may undergo additional processing steps, such as cutting, trimming, or surface finishing.TPU extrusion molding can be used to produce a variety of products, including:Medical Devices: TPU is often used in medical applications due to its biocompatibility and ability to withstand repeated sterilization.Automotive Components: TPU is used in automotive applications due to its durability and resistance to wear and tear.Industrial Products: TPU is used in industrial applications due to its resistance to oils, chemicals, and abrasion.Consumer Products: TPU is used in consumer products such as footwear, toys, and sporting goods due to its comfort, flexibility, and durability.The extrusion molding process for TPU can be tailored to meet the specific requirements of the desired product. Factors that can be adjusted include the extrusion temperature, extrusion pressure, and cooling rate.By optimizing the extrusion molding process, manufacturers can produce high-quality TPU products that meet the demanding requirements of various applications.中文回答：TPU挤出成型加工工艺指南。
TPU的简介及生产工艺
塑性聚氨酯弹性体（TPU）母料的生产工艺及设备TPU是加热可塑化，溶剂可溶解的聚氨酯弹性体。
与MPU（混炼型聚氨酯弹性体）和CPU （浇注型聚氨酯弹性体）比较，化学结构上没有或少有化学交联，分子基本上是线性的，而存在一定的物理交联。
它具有高模量、高强度、高伸长和高弹性。
优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
可用一般塑料加工方法生产各种制品，废料可回收利用，可广泛使用助剂与填料，以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。
TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。
聚酯型因含有内聚能较高的酯基，产品的机械性能较高，成本适中，但耐水性能较差。
而聚醚型由于它无酯基并在分子中含有可自由放置的醚键，而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性，但机械强度和耐热性较差。
聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间，综合性能较好，但价格较高。
二、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体1、原料：（1）高分子二醇：聚酯多元醇（PES）PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羟值55±3 mgKOH/gPDA（聚己二酸乙二醇内二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/gPBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激性臭味，熔点≥38℃，沸点194~199℃/5mmHg，密度：1.19。
分子式及分子量：C15H10N2O2；250（3）扩链剂（低分子二醇）：1，4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90.1、密度1.02，沸点：229.5℃，熔点20.1℃2、配方：PES（MW2000，二官能度）1克分子MDI 3克分子BDO 2克分子异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03性能：密度1.2 硬度（邵A）70-95拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18伸长率% 450-700 撕裂强度MPa 4-12磨耗（克损失）0.0025~0.15 脆化温度-17~-30℃3、生产工艺：将高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加热到要求料温（100~120℃）后在低速搅拌下真空脱水2~3h，使之含水量＜0.05%，解除真空通氮气后备用；将MDI熔化后加入B料罐，加热到要求温度（60~70℃）后在低速搅拌下真空脱气0.5~1h，使之达到要求后，解除真空并通氮气后备用；将低分子二醇（BDO）加入C料罐加热到要求温度（30~50℃）后在低速搅拌下真空脱水0.5~1h，使之含水量达到要求后，解除真空并通氮气后备用。
TPU包胶注塑研究分析
TPU包胶注塑研究分析
哪些注塑工艺对包胶效果有影响。
首先是包胶的工艺，在成型工艺上分为两种，一种是双色注塑，一种是二次成型。
一般来说双色注塑的包胶效果要好于二次注塑成型。
简单来说就是，硬塑一步被注塑出来时还是热的，虽然马上进入2K注塑机的二型腔，
即使中间转移过程也没吸潮，也没有水汽在表面被吸附的影响；但仍然容易被高温TPE熔体在表面烧蚀出超薄层。
而二次注塑需要人工将被包胶的产品放入模具，由于工人的手法不一样，所以放入模具的时间也不一样，每批成型周期不像双色注塑那样一致。
所以导致后包胶效果有好有差。
二是在TPU材质的加工允许范围内，尽可能选用更高的料筒（熔体）温度。
第三是硬塑作为镶件的模腔尽可能采用高模温（硬塑温度高，TPU
高温熔体冷却的就慢，有足够热量、足够时间烧蚀硬塑形成互溶超薄层，这点和料温及冷料井是一样的原理。
）
第四是在不产生TPU飞边的前提下，尽可能采用高射速将TPU熔体射出，TPU在硬塑表面铺展时间短，在成型周期内有更长时间烧蚀硬塑表面；射速高,TPU与硬塑表面的摩擦导致摩擦生热，TPU熔体温度冷却也减慢，更长时间用于接触和烧蚀硬塑表面；射速高，大多数TPE（TPU
除外，TPU熔体粘度对温度的敏感性更强）熔体粘度发生剪切变稀，表面张力下降，利于在硬塑表面铺展。
注塑成型工艺介绍与参数设定
注塑成型工艺介绍与参数设定注塑成型工艺介绍与参数设定立式注塑成型机外观图卧式注塑成型机外观图常见塑料的成型材料方法介绍（透明料的注塑、PC、PC+ABS料的注塑、TPU的注塑、PP料的注塑）透明料的注塑成型1、常用透明原料的特性透明塑料由于透光率要高，必然要求塑料制品表面质量要求严格，不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷，因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计，都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。
其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
由于透明塑料多为熔点高、流动性差，因此为保证产品的表面质量，往往要在较高温度、注射压力、注射速度等工艺参数作细微调整，使注塑料时既能充满模，又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。
2、工艺方面应注意的问题为了减少内应力和表面质量缺陷，在注塑工艺方面应注意以下几方面的问题。
1)注射温度在塑料树脂不分解的前提下，宜用较高注射湿度；2）注射压力：一般较高，以克服熔料粘度大的缺陷，但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形；3）注射速度：在满足充模的情况下，一般宜低，最好能采用慢-快-慢多级注射；?4）保压时间和成型周期：在满足产品充模，不产生凹陷、气泡的情况下；宜尽量短，以尽量减低熔料在机筒停留时间；5）螺杆转速和背压：在满足塑化质量的前提下，应尽量低，防止产生解降的可能；?6）模具温度：制品的冷却好坏，对质量影响极大，所以模温一定要能精确控制其过程，有可能的话，模温宜高一些好。
7）由于为要防上表面质量恶化，一般注塑时尽量少用脱模剂；当用回用料时不得大于20％3、常用透明原料的注塑工艺注塑除了以上的共同问题，透明塑料亦各有一些工艺特性，现分述如下：1、PMMA粘度大，流动性稍差，因此必须高料温、高注射压力注塑才行，其中注射温度的影响大于注射压力，但注射压力提高，有利于改善产品的收缩率。
TPU的简介及生产工艺
塑性聚氨酯弹性体（TPU）母料的生产工艺及设备TPU是加热可塑化，溶剂可溶解的聚氨酯弹性体。
与MPU（混炼型聚氨酯弹性体）和CPU （浇注型聚氨酯弹性体）比较，化学结构上没有或少有化学交联，分子基本上是线性的，而存在一定的物理交联。
它具有高模量、高强度、高伸长和高弹性。
优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
可用一般塑料加工方法生产各种制品，废料可回收利用，可广泛使用助剂与填料，以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。
TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。
聚酯型因含有内聚能较高的酯基，产品的机械性能较高，成本适中，但耐水性能较差。
而聚醚型由于它无酯基并在分子中含有可自由放置的醚键，而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性，但机械强度和耐热性较差。
聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间，综合性能较好，但价格较高。
二、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体1、原料：（1）高分子二醇：聚酯多元醇（PES）PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000，羟值55±3 mgKOH/gPDA（聚己二酸乙二醇内二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/gPBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激性臭味，熔点≥38℃，沸点194~199℃/5mmHg，密度：1.19。
分子式及分子量：C15H10N2O2；250（3）扩链剂（低分子二醇）：1，4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90.1、密度1.02，沸点：229.5℃，熔点20.1℃2、配方：PES（MW2000，二官能度）1克分子MDI 3克分子BDO 2克分子异氰酸酯指数R=（NCO/OH）=0.97~1.03性能：密度1.2 硬度（邵A）70-95拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18伸长率% 450-700 撕裂强度MPa 4-12磨耗（克损失）0.0025~0.15 脆化温度-17~-30℃3、生产工艺：将高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加热到要求料温（100~120℃）后在低速搅拌下真空脱水2~3h，使之含水量＜0.05%，解除真空通氮气后备用；将MDI熔化后加入B料罐，加热到要求温度（60~70℃）后在低速搅拌下真空脱气0.5~1h，使之达到要求后，解除真空并通氮气后备用；将低分子二醇（BDO）加入C料罐加热到要求温度（30~50℃）后在低速搅拌下真空脱水0.5~1h，使之含水量达到要求后，解除真空并通氮气后备用。
热塑性聚氨酯(TPU)注塑加工
热塑性聚氨酯(TPU)注塑加工摘要：本文对热塑性聚氨酯（Polyurethane Thermoplastic）的化学结构与性能之间的关系进行了较系统的论述，在此基础上，介绍了TPU注塑模具的设计及注塑成型工艺方面的注意事项，供相关技术人员参考。
关键词：热塑性聚氨酯（TPU）、软链段、硬链段、虚交联、缩水率、浇铸系统、加工温度。
何为聚氨酯？所谓的聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，它是由多异氰酸酯与多元醇反应而成，在分子链上含有许多重复的氨基甲酸酯基团（—NH—CO—O—）。
在实际合成的聚氨酯树脂中，除了氨基甲酸酯基团外，还有脲、缩二脲等基团。
大分子多元醇与二异氰酸酯反应生成的链段称为“软链段”，它赋予聚氨酯较好的软顺性；多异氰酸酯与扩链剂生成的链段称为“硬链段”，它赋予聚氨酯较好的刚性与硬度。
软硬链段组成的聚氨酯树脂中，氨基甲酸酯只占少数，所以称为聚氨酯未必恰当，从广义上讲，聚氨酯乃至异氰酸酯的加聚物。
不同类型的异氰酸酯与多羟基化合物反应后，生成各种结构的聚氨酯，从而获得不同性质的高分子材料，如塑料、橡胶、涂料、纤维、粘合剂等。
聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶于1940年首先在德国研制成功，1952年后开始投入工业生产，而我国是从60年代中期开始研制并投入生产的。
聚氨酯橡胶属于一种特种橡胶，由聚醚或聚酯与异氰酸酯反应而制得。
因原料种类、反应条件及交联方法的不同而有许多品种。
从化学结构上看，有聚醚型与聚酯型，从加工方法上看，有混炼型、浇注型、和热塑型三种。
合成聚氨酯橡胶，一般先由线型聚酯或聚醚与二异氰酯酯反应，制成低分子量的预聚体，经扩链反应生成高分子聚合物，然后添加适当的交联剂，加热使其固化，成为硫化橡胶，这种方法称为预聚法或二步法。
也可以用一步法——将线型聚酯或聚醚直接与二异氰酸酯、扩链剂、交联剂混合，使反应发生，生成聚氨酯橡胶。
热塑性聚氨酯橡胶（TPU）热塑性聚氨酯橡胶（TPU）是一种（AB）n型嵌段线性聚合物，A代表高分子量的聚酯或聚醚（分子量为1000～6000），称为长链，B代表含2～12个直链碳原子二醇为短链，AB链段间化学结合是用二异氰酸酯。
TPU简介介绍
耐化学品性
TPU对大多数化学品具有很好 的抵抗力，使其可用于制造与 各种化学物质接触的材料。
耐磨性
由于其高硬度和优良的耐磨性 ，TPU常用于制造鞋底、输送
带等耐磨制品。
TPU的应用领域
鞋材
TPU因其高弹性、耐磨性和耐 化学品性而被广泛应用于鞋底
和鞋垫的制造。
汽车工业
TPU被用于制造汽车零部件， 如燃油和机油管、密封件和减 震器。
与塑料相比
TPU材料具有更好的柔软性和弹 性，同时具有更好的抗油性和抗 氧化性，能够适应各种复杂环境 下的使用要求。
CHAPTER 05
TPU的主要品牌与厂商
TPU的主要品牌与厂商
• 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种由多元醇和异氰酸酯反应形成 的弹性体材料，具有高弹性、高强度、高耐磨性、耐油、耐水 解等特点，被广泛应用于鞋材、汽车零部件、电线电缆等领域 。
它是一种高分子材料，具有优异的机械性能、耐磨性、耐油性和耐化学品性能。
TPU可以以颗粒状或粉末状形式供应，并可通过注塑、挤出、压延等加工方法应用 于各种行业。
TPU的特点
01
02
03 裂强度，这使得它们能够用于 制造耐磨和抗切割的材料。
弹性
TPU具有优良的回弹性，即使 在多次弯曲或压缩后也能恢复
CHAPTER 07
TPU典型案例分析
案例一：TPU在鞋垫领域的应用
总结词
高效、舒适、环保
详细描述
TPU被广泛应用于鞋垫领域，其优良的弹性和抗磨性确保了鞋垫的长寿命和舒 适度。同时，TPU鞋垫具有高效吸湿排汗功能，能够保持脚部干爽，提高穿着 舒适度。此外，TPU还具有生物降解性，符合环保要求。
案例二：TPU在汽车配件领域的应用
tpu发泡工艺技术
tpu发泡工艺技术TPU（Thermoplastic Polyurethane）发泡工艺技术是一种将热塑性聚氨酯材料进行发泡加工的技术。
这种技术将TPU材料经过特殊处理，通过加热使其发生膨胀，形成气孔结构，从而使材料变得更轻、更弹性、更柔软。
在很多领域，TPU材料都有着广泛的应用，例如运动鞋、汽车座椅、电子产品等。
TPU发泡工艺技术的主要步骤包括原材料的准备、材料混合、热加工、发泡和成型等。
首先，需要准备好TPU颗粒和发泡剂。
在混合时，将两者放入混料机中进行搅拌，使之均匀混合。
然后，将混合好的材料投入到注塑机中，加热至特定温度，使其熔化。
随后，通过注塑机的进料螺杆将熔融的TPU材料注入模具中。
在模具中，通过加热或加压使材料发生膨胀，形成气孔结构。
最后，将成型好的TPU发泡材料取出，并进行修边、切割和检验等工艺。
TPU发泡工艺技术具有以下几点优势。
首先，通过控制发泡材料的配方和工艺条件，可以得到不同密度和硬度的TPU发泡材料，满足不同产品的要求。
其次，TPU发泡材料具有良好的柔软性和弹性，可以有效减少冲击力，提高产品的舒适性和安全性。
此外，TPU发泡材料具有较高的耐磨性、耐油性和耐化学性，可以满足各种环境下的使用需求。
最后，TPU发泡材料具有较低的吸水率和较好的耐候性，延长产品使用寿命。
尽管TPU发泡工艺技术有很多优势，但也存在一些挑战和限制。
首先，发泡过程中需要控制温度和压力等工艺参数，这对设备和操作人员的要求较高。
其次，发泡剂的选择和使用对于发泡结果有很大的影响，需要进行合理的配方设计和试验验证。
此外，TPU发泡材料的成本较高，在一些领域可能会受到经济因素的限制。
总而言之，TPU发泡工艺技术是一种将TPU材料进行发泡加工的技术，具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和改进，相信TPU发泡材料将在更多的领域得到应用，并为人们带来更多的便利和舒适。
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TPM员工测试题 页脚内容 TPU注塑成型工艺 TPU模塑成型工艺有多种方法：包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等，其中以注塑最为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件，分成预塑、注射和机出三个阶段的不连续过程。注射击机分柱塞式和螺杆式两种，推荐使用螺杆式注射机，因为它有提供均匀的速度、塑化和熔融。
1、 注射机的设计
注射机料筒衬以铜铝合金，螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好，至少15；压缩比2.5/1~3.0/1。给料段长度0.5L，压缩段0.3L，计量段0.2L。应将止逆环装在靠近螺杆顶端的地方，防止反流并保持最大压力。
加工TPU宜用自流喷嘴，出口为倒锥形，喷嘴口径4mm以上，小于主流道套环入口0.68mm，喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。
从经济角度考虑，注射量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。 2、 模具设计 模具设计就注意以下几点： （1）模塑TPU制件的收缩率 收缩受原料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。通常收缩率范围为0.005~0.020cm/cm。例如，100×10×2mm的长方形
试片，在长度方向浇口，流动方向上收缩，硬度75A比60D大2～3倍。TPUTPM员工测试题 页脚内容 硬度、制作厚度对收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A～90A之间时，制件收缩率随厚度增加而下降；硬度在95A～74D时制件收缩率随厚度增加而略有增加。
（2）流道和冷料穴 主流道是模具中连接注射机喷嘴至分流道或型腔的一段通道，直径应向内扩大，呈2o以上的角度，以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主流道和各个型腔的通道，在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为圆形、半圆形、长方形，直径以6~9mm为宜。流道表面必须像模腔一样抛光，以减少流动阻力，并提供较快的充模速度。
冷料穴是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的冷料，从而防止分流道或浇口堵塞。冷料混入型腔，制品容易产生内应力。冷料穴直径8~10mm，深度约6mm。
（3）浇口和排气口 浇口是接通主流道或分流道与型腔的通道。其截面积通常小于流道，是流道系统中最小的部分，长度宜短。浇口形状为矩形或圆形，尺寸随制品厚度增中，制品厚度4mm以下，直径1mm；厚度4~8mm，直径1.4mm；厚度8mm以上，
直径为2.0~2.7mm。浇口位置一般选在制品最厚的而又不影响外观和使用的地方，与模具壁成直角，以防止缩孔，避免旋纹。
排气品是在模具中开设的一种槽形出气口，用以防止进入模具的熔料卷入气体，将型腔的气体排出模具。否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满，甚至因空气受压缩产生高温而将制品烧伤，制件产生内应力等。排气口可设在型腔内熔料流动的尽头或在塑模分型面上，为0.15mm深、6mm宽的浇槽。
必须注意模具温度尽量控制均匀，以免制件翘曲和扭变。 TPM员工测试题 页脚内容 3 模塑条件
TPU最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。这些参数将影响TPU制件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色的制件。
（1） 温度 模塑TPU过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主要影响TPU的塑化和流动，后一种温度影响TPU的流动和冷却。
a．料筒温度 料筒温度的选择与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度高，料筒末端的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度范围是177~232℃。料筒温度的分布一般是从料斗一侧（后端）至喷嘴（前端）止，逐渐升高，以使TPU温度平稳地上升达到均匀塑化的目的。
b．喷嘴温度 喷嘴温度通常略低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴可能发生的流涎现象。如果为杜绝流涎而采用自锁式的喷嘴，则喷嘴温度亦可控制在料筒的最高温度范围内。
c．模具温度 模具温度对TPU制品内在性能和表观质量影响很大。它的高低决定于TPU的结晶性和制品的尺寸等许多因素。模具温度通常通过恒温的冷却介质如水来控制，TPU硬度高，结晶度高，模具温度亦高。例如Texin，硬度480A，模具温度20～30℃；硬度591A，模具温度30～50℃；硬度355D，
模具温度40～65℃。TPU制品模具温度一般在10～60℃。模具温度低，熔料过早冻结而产生流线，并且不利于球晶的增长，使制品结晶度低，会出现后期结晶过程，从而引起制品的后收缩和性能的变化。 TPM员工测试题 页脚内容 b．压力
注塑过程是压力包括塑化压力（背压）和注射压力。螺杆后退时，其顶部熔料所受到的压力即为背压，通过溢流阀来调节。增加背压会提高熔体温度，减低塑化速度，使熔体温度均匀，色料混合均匀，并排出熔体气体，但会延长成型周期。TPU的背压通常在0。3～4MPa。
注射压力是螺杆顶部对TPU所施的压力，它的作用是克服TPU从料筒流向型腔的流动阻力，给熔料充模的速率，并对熔料压实。TPU流动阻力和充模速率与熔料粘度密切相关，而熔料粘度又与TPU硬度和熔料温度直接相关，即熔料粘度不仅决定于温度和压力，还决定于TPU硬度和形变速率。剪切速率越高粘度越低；剪切速率不变，TPU硬度越高粘度越大。
在剪切速率不变的条件下，粘度随温度增加而下降，但在高剪切速率下，粘度受温度的影响不像低剪切速率那样大。TPU的注射压力一般为20~110MPa。
保压压力大约为注射压力的一半，背压应在1。4MPa以下，以使TPU塑化均匀。
c．时间 完成一次注射过程所需的时间称为成型周期。成型周期包括充模时间、保压时间、冷却时间和其他时间（开模、脱模、闭模等），直接影响劳动生产率和设备利用率。TPU的成型周期通常决定于硬度、制件厚度和构型，TPU硬度高周
期短，塑件厚周期长，塑件构型复杂周期长，成型周期还与模具温度有关。TPU成型周期一般在20~60s之间。
d．注射速度 TPM员工测试题
页脚内容 注射速度主要决定于TPU制品的构型。端面厚的制品需要较低的注射速度，端面薄则注射速度较快。
e．螺杆转速
加工TPU制品通常需要低剪切速率，因而以较低的螺杆转速为宜。TPU的螺杆转速一般为20~80r/min，则优选20~40r/min。
（4）停机处理 由于TPU高温下延长时间可能发生降解，故在关机后，应该用PS、PE、丙烯酸酯类塑料或ABS清洗；停机超过1小时，应该关闭加热。
（5）制品后处理 TPU由于在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速率不同，常会产生不均匀的结晶、取向和收缩，因此致使制品存在内应力，这在厚壁制品或带有金属嵌件的制品中更为突出。存在内应力的制品在贮存和使用中常会发生力学性能下降，表面有银纹甚至变形开裂。生产中解决这些问题的方法是对制品进行退火处理。退火温度视TPU制品的硬度而定，硬度高的制品退火温度亦较高，硬度低温度亦
低；温度过高可能使制品发生翘曲或变形，过低达不到消除内应力的目的。TPU的退火宜用低温长时间，硬度较低的制品室温放置数周即可达到最佳性能。硬度在邵尔A85以下退火80℃×20h，A85以上者100℃×20h即可。退火可在热风烘箱中进行，注意放置位置不要局部过热而使制品变形。
退火不仅可以消除内应力，还可提高力学性能。由于TPU是两相形态，TPU热加工期间发生相的混合，在迅速冷却时，由于TPU粘度高，相分离很慢，必须有足够的时间使其分离，形成微区，从而获得最佳性能。 TPM员工测试题 页脚内容 （6）镶嵌注塑 为了满足装配和使用强度的需要，TPU制件内需嵌入金属嵌件。金属嵌件先放入模具内的预定位置，然后注射成一个整体的制品。有嵌件的TPU制品由于金属嵌件与TPU热性能和收缩率差别较大，导致嵌件与TPU粘接不牢。解决的办法是对金属嵌件进行预热处理，因为预热后嵌件减少了熔料的温度差，从而在注射过程中可使嵌件周围的熔料冷却较慢，收缩比较均匀，发生一定的热料补缩作用，防止嵌件周围产生过大的内应力。TPU镶嵌成型比较容易，嵌物形状不
受限制，只要在嵌件脱脂后，将其在200～230℃加热处理1。5～2min，剥离强度可达6～9kg/25mm。欲获得更牢的粘接，可在嵌件上涂粘合剂，然后于120℃加热，再行注射。此外，应该注意所用的TPU不能含润滑剂。
（7）回收料的再利用 在TPU加工过程中，主流道、分流道、不合格的制品等废料，可以回收再利用。从实验结果看，100%回收料不掺合新料，力学性能下降也不太严重，完全可以利用，但为保持物理力学性能和注射条件在最佳水平，推荐回收料比例在25%~30%为好。应该注意的是回收料与新料的品种规格最好相同，已污染的或
已退火的回收料避免使用，回收料不要贮存太久，最好马上造粒，干燥使用。回收料的熔融粘度一般要下降，成型条件要进行调整。
（8）注射缺陷原因及处理 缺陷 产生原因 解决办法 缺陷 产生原因 解决办法 气泡 背压低 增加背压 毛边 材料过热 降低料筒温度 TPM员工测试题 页脚内容 材料潮湿 彻底干燥 注射压力太高 降低注射压力
螺杆转速太高 降低螺杆转速 模具紧固压力低 提高紧固压力 材料过热 降低料筒温度 制品 粘模 注射压力太高 降低注射压力 注射速度过快 降低注射速度 保压时间太长 减少保压时间 焦斑 注射压力太高 降低注射压力 冷却不充分 增加冷却时间或循环时间
注射速度太快 降低注射速度 模温太高或太低 调整模温
材料过热 降低料筒温度 注射时间太长 降低注射时间 模具排气不当 增加排气口 模具表面镀铬或高 改变模具表面 韧性 降低 材料潮湿 彻底干燥 度抛光 回收料比率太大 降低回收料比率 熔融温度过高 降低熔料温度 熔融温度太高或太低 调整熔融温度
注料