1、TPU塑成型工藝(第 1 頁)TPU 模塑成型工藝有多種方法：包括有注塑、吹塑、壓縮成型、擠出成型等，其中以注塑最為常用。注塑的功能是將 TPUB 工成所要求的制件，分成預塑、注射和機出三個階段的不連續過程。注射擊機分柱塞式和螺桿式兩種，推薦使用螺桿式注射機，因為它有提供均勻的速度、塑化和熔融。1、注射機的設計注射機料筒襯以銅鋁合金，螺桿鍍銘防止磨損。螺桿長徑比 L/D=1620 為好，至少15;壓縮比 2.5/13.0/1。給料段長度 0.5L,壓縮段 0.3L,計量段 0.2L。應將止逆環裝在靠近螺桿頂端的地方，防止反流并保持最大壓力。加工 TPU 宜用自流噴嘴，出口為倒錐形，噴嘴口徑 4

2、mmz 上，小于主流道套環入口0.68mm 噴嘴應裝有可控加熱帶以防止材料凝固。從經濟角度考慮，注射量應為額定量的 40%80%螺桿轉速 2050r/min。2、模具設計模具設計就注意以下幾點：(1)模塑 TPU 制件的收縮率收縮受原料的硬度、制件的厚度、形狀、成型溫度和模具溫度等模塑條件的影響。通常收縮率范圍為 0.0050.020cm/cm。例如，100X10X2mmi 勺長方形試片，在長度方向澆口，流動方向上收縮，硬度 75A 比 60D 大 23 倍。TPU 硬度、制作厚度對收縮率的影響見圖 1。可見 TPU 硬度在 78A90A 之間時，制件收縮率隨厚度增加而下降；硬度在 95A74

3、D 時制件收縮率隨厚度增加而略有增加。(2)流道和冷料穴主流道是模具中連接注射機噴嘴至分流道或型腔的一段通道，直徑應向內擴大，呈 2o以上的角度，以便于流道贅物脫模。分流道是多槽模中連接主流道和各個型腔的通道，在塑模上的排列應呈對稱和等距分布。流道可為圓形、半圓形、長方形，直徑以 69mn*宜。流道表面必須像模腔一樣拋光，以減少流動阻力，并提供較快的充模速度。冷料穴是設在主流道末端的一個空穴， 用以捕集噴嘴端部兩次注射之間所產生的冷料，從而防止分流道或澆口堵塞。冷料混入型腔，制品容易產生內應力。冷料穴直徑 810mm 深度約 6mm(3)澆口和排氣口澆口是接通主流道或分流道與型腔的通道。具截面

4、積通常小于流道，是流道系統中最小的部分，長度宜短。澆口形狀為矩形或圓形，尺寸隨制品厚度增中，制品厚度 4mm以下，直徑 1mm 厚度 48mm 直徑 1.4mm 厚度 8mm 以上，直徑為 2.02.7mmo澆口位置一般選在制品最厚的而又不影響外觀和使用的地方，與模具壁成直角，以防止縮孔，避免旋紋。排氣品是在模具中開設的一種槽形出氣口，用以防止進入模具的熔料卷入氣體，將型腔的氣體排出模具。否則將會使制品帶有氣孔、熔接不良、充模不滿，甚至因空氣受壓縮產生高溫而將制品燒傷，制件產生內應力等。排氣口可設在型腔內熔料流動的盡頭或在塑模分型面上，為 0.15mm 深、6mms 的澆槽。必須注意模具溫度盡

5、量控制均勻，以免制件翹曲和扭變。3 模塑條件TPU 最重要的模塑條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力和時間。這些參數將影響TPU 制件的外觀和性能。良好的加工條件應能獲得均勻的白色至米色的制件。（1）溫度模塑 TPU 過程需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩種溫度主要影響 TPU 的塑化和流動，后一種溫度影響 TPU 的流動和冷卻。a.料筒溫度料筒溫度的選擇與 TPU 的硬度有關。硬度高的 TPU 熔融溫度高，料筒末端的最高溫度亦高。加工 TPU 所用料筒溫度范圍是 177232C。料筒溫度的分布一般是從料斗一側（后端）至噴嘴（前端）止，逐漸升高，以使 TPU 溫度平穩地上升達到

6、均勻塑化的目的。b.噴嘴溫度噴嘴溫度通常略低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴可能發生的流涎現象。如果為杜絕流涎而采用自鎖式的噴嘴，則噴嘴溫度亦可控制在料筒的最高溫度范圍內。c.模具溫度模具溫度對 TPU 制品內在性能和表觀質量影響很大。 它的高低決定于 TPU的結晶性和制品的尺寸等許多因素。模具溫度通常通過恒溫的冷卻介質如水來控制，TPU度高，結晶度高，模具溫度亦高。例如 Texin,硬度 480A,模具溫度 2030C；硬度 591A,模具溫度 3050C；硬度 355D,模具溫度 4065C。TPU 制品模具溫度一般在 1060C。模具溫度低，熔料過早凍結而產生流線，并且不利于球晶

7、的增長，使制品結晶度低，會出現后期結晶過程，從而引起制品的后收縮和性能的變化。b.壓力注塑過程是壓力包括塑化壓力（背壓）和注射壓力。螺桿后退時，其頂部熔料所受到的壓力即為背壓，通過溢流閥來調節。增加背壓會提高熔體溫度，減低塑化速度，使熔體溫度均勻，色料混合均勻，并排出熔體氣體，但會延長成型周期。TPU 的背壓通常在 0034MPa注射壓力是螺桿頂部對 TPU 所施的壓力，它的作用是克服 TPU 從料筒流向型腔的流動阻力，給熔料充模的速率，并對熔料壓實。TPUK 動阻力和充模速率與熔料粘度密切相關，而熔料粘度又與 TPU度和熔料溫度直接相關，即熔料粘度不僅決定于溫度和壓力，還決定于 TPUM 度

8、和形變速率。剪切速率越高粘度越低；剪切速率不變，TPUM 度越高粘度越大。在剪切速率不變的條件下，粘度隨溫度增加而下降，但在高剪切速率下，粘度受溫度的影響不像低剪切速率那樣大。 TPU 的注射壓力一般為 20110MPa 保壓壓力大約為注射壓力的一半，背壓應在 1。4MPa 以下，以使 TPU 塑化均勻。c.時間完成一次注射過程所需的時間稱為成型周期。成型周期包括充模時間、保壓時間、冷卻時間和其他時間（開模、脫模、閉模等），直接影響勞動生產率和設備利用率。TPU的成型周期通常決定于硬度、制件厚度和構型，TPU度高周期短，塑件厚周期長，塑件構型復雜周期長，成型周期還與模具溫度有關。TPU 成型周

9、期一般在 2060s 之間。d.注射速度注射速度主要決定于 TPU 制品的構型。端面厚的制品需要較低的注射速度，端面薄則注射速度較快。e.螺桿轉速加工 TPU 制品通常需要低剪切速率，因而以較低的螺桿轉速為宜。TPU 的螺桿轉速一般為 2080r/min,則優選 2040r/min。（4）停機處理由于 TPU 高溫下延長時間可能發生降解，故在關機后，應該用 PSPE 丙烯酸酯類塑料或 ABS 清洗；停機超過 1 小時，應該關閉加熱。TPUtt 塑成型工藝(第 2 頁)(5)制品后處理TPU 由于在料筒內塑化不均勻或在模腔內冷卻速率不同，常會產生不均勻的結晶、取向和收縮，因此致使制品存在內應力，

10、這在厚壁制品或帶有金屬嵌件的制品中更為突出。存在內應力的制品在貯存和使用中常會發生力學性能下降，表面有銀紋甚至變形開裂。生產中解決這些問題的方法是對制品進行退火處理。退火溫度視 TPU 制品的硬度而定，硬度高的制品退火溫度亦較高，硬度低溫度亦低；溫度過高可能使制品發生翹曲或變形，過低達不到消除內應力的目的。TPU 的退火宜用低溫長時間，硬度較低的制品室溫放置數周即可達到最佳性能。硬度在邵爾 A85 以下退火 80CX20h,A85 以上者 100cX20h 即可。退火可在熱風烘箱中進行，注意放置位置不要局部過熱而使制品變形。退火不僅可以消除內應力，還可提高力學性能。由于 TPU 是兩相形態，T

11、PU 熱加工期間發生相的混合，在迅速冷卻時，由于 TPU 粘度高，相分離很慢，必須有足夠的時間使其分離，形成微區，從而獲得最佳性能。(6)鑲嵌注塑為了滿足裝配和使用強度的需要，TPU 制件內需嵌入金屬嵌件。金屬嵌件先放入模具內的預定位置，然后注射成一個整體的制品。有嵌件的 TPU 制品由于金屬嵌件與 TPU 熱性能和收縮率差別較大，導致嵌件與 TPU 粘接不牢。解決的辦法是對金屬嵌件進行預熱處理，因為預熱后嵌件減少了熔料的溫度差，從而在注射過程中可使嵌件周圍的熔料冷卻較慢，收縮比較均勻，發生一定的熱料補縮作用，防止嵌件周圍產生過大的內應力。TPU 鑲嵌成型比較容易，嵌物形狀不受限制，只要在嵌件脫脂后，將其在 200230c 加熱處理 1。52min,剝離強度可達 69kg/25mm。欲獲得更牢的粘接，可在嵌件上涂粘合劑，然后于 120c 加熱，再行注射。此外，應該注意所用的 TPU 不能含潤滑劑。(7)回收料的再利用在 TPU 加工過程中，主流道、分流道、不