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热塑性弹性体TPE应用领域的深入及拓展

2018/9/1 16:19:12      点击:

   

当TPE从熔融状态开始冷却时,其分子会相互对齐,从而使模塑工件的总体尺寸发生收缩。虽然这种收缩通常只是在千分之几英寸的范围内,但却能显著地影响工件的模塑和脱模,以及成品工件的外观。如果收缩不均匀,一件本应是平整的工件可能会发生弯曲或翘曲。此外,在对允许误差要求比较严格的应用中,出乎意料之外的收缩可能会影响某个零件与整体组装件的匹配性。

由于这些原因,在生产过程中通常必须将收缩性考虑在内:

 1、工件脱模 当工件含有型芯或镂空部分时,随着弹性体TPR的收缩,它会紧紧地裹住模具的这些部位,使工件脱模变得很困难。模具设计、模具表面光洁度以及加工条件都能够缩小这种影响,甚至使自动化脱模也成为可能。

2、模塑条件 模塑条件能显著地影响收缩的程度和本质。若从高应力状态很快地变为低应力状态,收缩的程度将会增加。工件的迅速冷却以及很高的注射速度或压力,也能影响收缩性。

3、设计方面的考虑 考虑到收缩性,模具必须加工得比工件所需的尺寸稍大些。通常,实际收缩值只有等到具体工件成型时才能得知。因此,事先保守一些总是最好的。若有可能,可使用原型模具。

如同TPE热塑性弹性体的各种其它性质,收缩性往往随聚合物流动方向而异。浇口的位置将决定熔体流入模具的方向,从而也将决定收缩性的方向。再者,某些TPE比其它TPE更为各向异性,其意思就是也许会在某一方向收缩得比另一方向更多些。当设计模具时,这一因素必须要考虑在内。 

 

 

; 随着热塑性弹性体TPE应用领域的深入及拓展,近年来一些新兴应用行业对TPE的性能要求更苛刻,更多元化。之前本博客有介绍阻燃级、高回弹级、耐刮级、镭雕级等特殊TPE,今天笔者主要讲下导电TPE类材料。



       导电TPE,在笔者所接触的案例应用中,是比较少的。但最近偶然接触到客户有这方面的请求,或许代表市场新的潜在发展机会。


       在谈导电TPE之前,先从侧面了解导电橡胶,进而评估导电TPE的研发技术难度。


       导电橡胶:参照百度百科,导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在橡胶(一般是硅橡胶)中,通过压力使导电颗粒接触,达到良好的导电性能。在军事和商业上都有应用。其主要作用是密封和电磁屏蔽。产品可以模压或挤出成形,有片装或其他的冲切形状可供选择。


       导电橡胶导电原理:导电橡胶内填充的导电颗粒当填充一定体积份数时,相互接触,形成电子连续状态,从而具有导电性。导电橡胶必须受一定的压缩力才能良好导电,结构设计必须保证合适的压力又不过压。


       导电橡胶的主要作用是密封及电磁屏蔽,常用于一些电子材料元器件,在航空航天及军事行业有重要应用。


       再来分析TPE的导电性。根据材料表面电阻值大小,就介电性而言,可以将TPE分为以下三类等级:
       1. 制品表面电阻值达到10的13次方以上为绝缘级TPE
       2. 制品表面电阻值达到10的5-12次方之间为防静电级TPE
       3. 制品表面电阻值达到10的5次方以下为导电级TPE


       按照上面的划分,防静电级TPE与导电TPE,还是有一定的区别的。通常的TPE均为防静电级材料。就防静电而言,在实际案例中,不同客户需要的制品表 面电阻值可能不同,有时可能对TPE的配混体系有一定限制性要求。如需让TPE具有导电性,就需进行专门的材料改性了。TPE与橡胶具有一定相似度的分子 链结构,按照上面的橡胶改性思路,TPE似乎可以模仿。但需要充分考虑到TPE配混体系与硅橡胶的异同。TPE的配混体系较为复杂,需要考虑各组分相结构 的相容性,共混分散的均匀性等等。


       关于导电TPE材料,笔者有向公司工程总监Jack Liu咨询了解。他表示,“导电TPE在市场上应用不多,但从技术研发角度来讲并没有很大的难度。之前有做过一个导电TPE的样办,导电性方面是达到用户预期的,但用户最终没有拿下订单。所以只要市场有导电TPE方面的需求,公司还是有能力配合用户进行产品开发的”。


       目前市场上的TPE,多以抗静电为卖点,要真正做到导电级,对技术研发还是有很高要求的,国内能够进行导电TPE产品研发的企业不多,网络上多数是贸易商的经营炒作行为。