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今天,聊聊TPE為什么這么難做阻燃
????????熱塑性彈性體TPE(Thermoplastic Elastomer ),又稱(chēng)人造橡膠或合成橡膠。其產(chǎn)品既具備傳統交聯(lián)硫化橡膠的高彈性、耐老化、耐油性各項優(yōu)異性能,同時(shí)又具備普通塑料加工方便、加工方式廣的特點(diǎn)。
????????TPE主要由二部分組成,一是塑料,作為連續相,二是橡膠作為分散相。通常橡膠需要與軟化油或增塑劑與之配合。硫化劑和一些輔助助劑也是必不可少的。另外為了降低成本或者提高某方面的性能,一些無(wú)機填料也會(huì )被填加。根據材料組成可分為:苯乙烯類(lèi)(SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烴類(lèi)(TP0、TPV)、雙烯類(lèi)(TPB、TPI)、氯乙烯類(lèi)(TPVC、TCPE)、氨酯類(lèi)(TPU)、酯類(lèi)(TPEE)、酰胺類(lèi)(TPAE)、有機氟類(lèi)(TPF)、有機硅類(lèi)和乙烯類(lèi)等,幾乎涵蓋了現在合成橡膠與合成樹(shù)脂的所有領(lǐng)域。下面列舉幾種常見(jiàn)的TPE的組成成分。
????????但TPE熱塑性彈性體配方體系組分眾多,由于各組分結構性質(zhì)差異,機理不明確,給阻燃處理帶來(lái)了不小難度,在使用過(guò)程中也會(huì )存在很大的安全隱患,這給TPE產(chǎn)品的使用帶來(lái)了一定的局限性。那么,TPE阻燃處理可能遇到哪些難點(diǎn)呢?
????????阻燃劑選擇難度大
????????阻燃劑與基材的相容性差。彈性體系中阻燃劑的加入量稍大時(shí),特別是在無(wú)鹵阻燃中,TPS彈性模量、柔韌性、力學(xué)性能、耐磨性能大幅度下降,熔體流動(dòng)性變差,彈性體難于成型,且表面容易出現阻燃劑遷移,構成污染環(huán)境。
????????阻燃劑機理不明確
????????TPS體系中主要為橡膠、聚烯烴樹(shù)脂、增塑劑和填充物的多相混合結構。聚烯烴樹(shù)脂的無(wú)鹵阻燃雖有比較成熟的配方和實(shí)例。但SEBS和聚烯烴類(lèi)PP,PE的阻燃機理其實(shí)并不相同,一種阻燃劑要同時(shí)阻燃多種塑膠組分難度較大。
????????增塑劑降低阻燃性
????????TPS為了降低硬度是手感更柔和,往往需要添加增塑劑(白油),通常以26#、32#白油、70#白油這四種為主。由于四種油品的極限氧指數及流動(dòng)性差異,同時(shí)油類(lèi)物質(zhì)天然的易燃性大大降低彈性體阻燃性,所以在生產(chǎn)低硬度產(chǎn)品時(shí)如何解決增塑劑與阻燃的關(guān)系,如何選擇白油的種類(lèi)至關(guān)重要。
????????基于以上可能遇到的難點(diǎn),阻燃TPE在加工過(guò)程中可能碰到的實(shí)際問(wèn)題又有哪些?相應的解決方案又是怎樣的呢?
????????線(xiàn)材表面不光滑
????????TPE線(xiàn)材加工經(jīng)常會(huì )發(fā)生,一般是由于溫度沒(méi)調節好和阻燃劑混合不均勻造成的,也有可能是選模不正確引起,當然跟材料配方也有很大的關(guān)系。有經(jīng)驗的加工廠(chǎng)商會(huì )排除設備的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)反復調試也能找到合適的溫度,但選用合適的材料,和具體配方就要工程師們慎重了。建議跟原材料供應商多溝通交流,知道材料的物性和加工注意事項,選對的材料,會(huì )事半功倍!TPU線(xiàn)材相對TPE線(xiàn)材表面加工會(huì )更好。
????????線(xiàn)材表面析出
????????目前為止沒(méi)有哪家的材料能保證完全不析出,具體析出表現為:表面發(fā)白、冒油或成霧狀。以現在的技術(shù)來(lái)說(shuō),這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有解決。建議客戶(hù)在選擇的時(shí)候最好選擇表面輕微發(fā)白的材料,這種析出不會(huì )影響它的物理性能和電力性能。表面冒油的材料不要用,在使用中容易產(chǎn)生脫落,掉皮。另外析出也有輕重之分,好的材料它的析出是輕微的,而且在短期內是不容易發(fā)生的,就算發(fā)生用手輕輕一擦就好了。
????????表面刮白和掉皮掉膠
????????刮白是由材料里面加有PP和PE的成份引起的,可以改進(jìn)。也有一部分的廠(chǎng)家做到了產(chǎn)品不會(huì )括白,但TPE比TPU難度大。如果掉皮掉膠那水平就是很一般了,這里要說(shuō)的還是,配方!工藝!
????????加工難度
????????彈性體表現在加工速度比較慢,比PVC要慢50%左右。溫度不好調節,調機時(shí)都要浪費很多料,加上做料前還要洗機,浪費可謂不小。這些都是不可避免的。在生產(chǎn)中有時(shí)還會(huì )出現前段生產(chǎn)一切正常,后程加工就有問(wèn)題的事情發(fā)生。在這需要說(shuō)明一點(diǎn),副牌料有風(fēng)險,使用需謹慎。
????????阻燃TPE/TPU是一種很獨特的材料,TPE/TPU阻燃難題仍需大家在選材、配方、工藝方面多做工作??傮w而言,建議選用液體阻燃劑,降低硬度的同時(shí)提高阻燃性,減少粉體阻燃劑添加量,可以提高產(chǎn)品的透明性,利用相容劑提高阻燃劑與基材的相容性,改善析出并大幅提升機械性能;工藝上采用特殊螺桿分布提高阻燃劑在體系中的分散,提高阻燃效率,改善外觀(guān);采用新型有機硅系阻燃劑,凝聚相阻燃機理,形成抗氧化性極強的裂解炭層,提高阻燃效率。