اللعب والدمى —— حلول TPE/TPV آمنة، ناعمة، ومرنة عالية

يمكن ضبط المطاط الناعم من TPE المرن إلى الصلابة المناسبة وفقًا لمتطلبات الخواص الفيزيائية للمنتج (نطاق الصلابة Shore 25-90A)،

نظرًا لأن مادة TPE الشفافة تتطلب نفاذية ضوء عالية، يجب أن يكون سطح المنتج صارمًا، ولا يُسمح بأي عيوب مثل البقع، الثقوب، البياض، الضباب، النقاط السوداء، تغير اللون، أو سوء اللمعان. لذلك، خلال عملية القولبة بالحقن بأكملها، يجب إيلاء اهتمام كبير ووضع متطلبات صارمة وحتى خاصة لمواد TPE الخام، المعدات، القوالب، وحتى تصميم المنتج.

يستخدم TPE الشفاف من نوع الستايرين على نطاق واسع في صناعة الأحذية، حيث حل محل المطاط إلى حد كبير؛ كما تتوسع استخداماته في المنتجات المطاطية الصناعية مثل الأشرطة والألواح.

عادةً ما تستخدم عملية القولبة بالحقن الثانوية في عملية تغليف TPE بالحقن، حيث يتم تثبيت الجزء البلاستيكي الصلب المقولب على قالب التغليف،

TPE هو جزيء تجميعي تقليدي، أي لا يوجد فلورية في المحلول، ولكن المواد الصلبة تمتلك فلورية قوية، لذلك تُستخدم مواد TPE الشفافة في مجالات مثل الإلكترونيات الضوئية العضوية.

TPE الشفاف، تحديدًا هو لدائن حرارية مرنة، بينما TPR هي ترجمة من الإنجليزية، وتسمى بدقة المطاط الحراري، وهذا هو الفرق الأساسي. عادةً ما تُصنع TPE من مادة أساسية SEBS، بينما تُصنع TPR من مادة أساسية SBS.

تتميز مادة TPE بسيولة جيدة، وتُشكل بشكل رئيسي بالحقن.

سمك طبقة التغليف TPE، TPR. في معظم تطبيقات التغليف بالقولبة، يضمن سمك الجدار بين 1.5 و 3.0 ملم تحقيق التصاق جيد. إذا كانت طبقة TPE رقيقة جدًا، يكون الحقن صعبًا، والتصاق منخفض، وملمس سيئ. إذا كانت طبقة TPE سميكة جدًا، يكون التكلفة عالية، وقد تحدث عيوب مثل الانكماش والفقاعات.

للحصول على مظهر غير لامع مثل المطاط الحراري، نحتاج إلى سطح قالب خشن. عمومًا، السطح الخشن الناتج عن التفريغ الكهربائي (EDM) للقالب ينتج مظهرًا ممتازًا للجزء ويجعل إزالة القالب أسهل. يمكن أيضًا استخدام طرق الطحن مثل البخار، الرمل، أو الكريات، وكذلك النقش الكيميائي لإنتاج أسطح بمظهر ولمعان مختلفين.

1. تأثير درجة الحرارة

تختلف حساسية مواد TPE المختلفة لدرجة الحرارة، على سبيل المثال، عند قياس مؤشر الذوبان، يمكن قياس عدة درجات حرارة. إذا كان مؤشر الذوبان مختلفًا بشكل كبير، فهذا يعني أن لزوجة مادة TPE حساسة لدرجة الحرارة، ومناسبة للمواد المبثوقة.

2. تأثير المواد المضافة منخفضة الوزن الجزيئي

يمكن للمواد المضافة منخفضة الوزن الجزيئي تقليل القوى بين سلاسل الجزيئات الكبيرة، وبالتالي تقليل اللزوجة، مما يسهل عملية التشكيل بالقولبة. هذا التفسير بسيط جدًا، يمكننا فهم المواد المضافة صغيرة الجزيئات على أنها زيت معدني مضاف.

3. تأثير الوزن الجزيئي

يمكن أن تحتوي نفس مادة TPE على جزيئات وتوزيعات وزن جزيئي مختلفة. كلما زاد الوزن الجزيئي، زادت القوى بين الجزيئات، وبالتالي زادت اللزوجة. عندما يكون الوزن الجزيئي متساويًا، فإن توزيع الوزن الجزيئي الأضيق غالبًا ما يكون أقل لزوجة. على سبيل المثال، لزوجة مادة TPE الأساسية YH503T أعلى من YH502.

4. تأثير سرعة القص

زيادة سرعة القص للبلاستيك بشكل فعال يمكن أن يقلل من لزوجة المصهور البلاستيكي، لكن تأثير سرعة القص يختلف باختلاف أنواع البلاستيك. عند قياس مؤشر الذوبان، يمكن قياس عدة ضغوط. إذا كان مؤشر الذوبان مختلفًا بشكل كبير، فهذا يعني أن لزوجة المادة حساسة للقص، ومناسبة لمواد الحقن.

5. تأثير الضغط

على الرغم من أن ضغط الحقن العالي يمكن أن يزيد من سرعة الحقن ويحصل على تأثير قص كبير، مما يبدو مفيدًا لتقليل اللزوجة، إلا أنه من الناحية الفيزيائية للضغط، فإن زيادة الضغط تؤدي بدلاً من ذلك إلى زيادة لزوجة المصهور. السبب بسيط جدًا، حيث توجد مسافات زائدة بين سلاسل الجزيئات الكبيرة، وهذا ناتج عن القوى بين الجزيئات. زيادة الضغط تعني تقليل المسافة بين الجزيئات، مما يجعل حركة السلاسل الجزيئية أكثر صعوبة، وبالتالي تزداد لزوجة التدفق الإجمالية.

أولاً: من منظور المواد

1. تقليل درجة تشبع المادة بالزيت;

2. زيادة نسبة الحشو في المادة;

3. العثور على طور متصل مناسب من البولي بروبيلين والبلاستيك الآخر.

ثانياً: من منظور عملية قولبة حقن TPE

1. تقليل درجة حرارة الحقن;

2. تقليل درجة حرارة تبريد القالب;

3. زيادة ضغط الحقن;

4. بعد إزالة القالب، يتم وضع المنتج مباشرة في ماء التبريد.

في الواقع، الاسم الصيني لـTPE هو اللدائن الحرارية المرنة، ويمكن أيضًا تسميتها بالمطاط الحراري، وهي مادة يمكن تشكيلها مباشرة دون الحاجة إلى الفلكنة، ولها مرونة المطاط. حاليًا، تنقسم الشركات المصنعة لـTPE في الصين بشكل رئيسي إلى: اللدائن الحرارية المرنة من نوع الستايرين SBS، البولي يوريثان الحراري TPU، اللدائن الحرارية المرنة من البولي أوليفين TPO، اللدائن المرنة من البولي إستر TPEE، إلخ. دعونا نلقي نظرة على الاختلافات بين هذه الأنواع!

1. اللدائن المرنة من البولي إستر TPEE
TPEE (اللدائن المرنة من البولي إستر) هو بوليمر مشترك كتلي يحتوي على قطع صلبة من البولي إستر وقطع لينة من البولي إيثر. يتمتع TPEE بمرونة المطاط وقوة البلاستيك الهندسي؛ القطعة اللينة تمنحه المرونة مما يجعله مثل المطاط، بينما القطعة الصلبة تمنحه قابلية التشغيل مما يجعله مثل البلاستيك. مقارنة بالمطاط، يتمتع بقابلية تشغيل أفضل وعمر خدمة أطول؛ مقارنة بالبلاستيك الهندسي، يتمتع بنفس القوة العالية، مع مرونة وأداء ميكانيكي ديناميكي أفضل. يمكن لـTPEE تحمل درجات الحرارة المنخفضة والعالية، ويمكن استخدامه لفترات طويلة في ظروف تتراوح بين -40 و160 درجة مئوية. يتمتع TPEE بمقاومة جيدة للمواد الكيميائية، ومقاومة ممتازة للعوامل الجوية والشيخوخة. يستخدم بشكل رئيسي في التطبيقات التي تتطلب امتصاص الصدمات، مقاومة الصدمات، مقاومة الانحناء، الإحكام والمرونة، مقاومة الزيت، مقاومة المواد الكيميائية، وقوة كافية، مثل: تعديل البوليمرات، قطع غيار السيارات، أغلفة الأسلاك المقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، خراطيم هيدروليكية، مواد الأحذية، أحزمة النقل، إطارات التشكيل الدوراني، الوصلات المرنة، عازل الصوت، مزلقانات المصاعد، مواد مقاومة للتآكل، مقاومة للاهتراء، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، إلخ.

2. TPU

TPU مصنوع من خليط من البولي بروبيلين (PP) ومطاط الإيثيلين-بروبيلين-ديين (EPDM). أثناء عملية الخلط، يتوزع مطاط EPDM كطور مشتت في الطور المستمر من PP، وفي نفس الوقت، أثناء خلط PP وEPDM، يبدأ EPDM نفسه في الفلكنة، وتسمى هذه العملية بالفلكنة الديناميكية. لا تؤثر فلكنة EPDM الذاتية على القولبة بالحقن لـTPV، لأن EPDM موجود كطور مشتت، بل على العكس، فإن وجود EPDM المتشابك بالفلكنة يعزز مقاومة التآكل، القوة، ومقاومة الأحماض والقلويات لـTPV، إلخ.

3. SBS

يشمل SBS بوليمر مشترك كتلي من الستايرين-بوتاديين (SBS) وبوليمره المهدرج SEBS، بالإضافة إلى المواد المعدلة من SBS وSEBS مثل TPS وTPES (يطلق البعض في مجال اللدائن المرنة على TPS اسم TPR، ويطلق على TPES اسم TPE أيضًا، لكن نطاق التغطية يختلف عن مادة TPE الشائعة). تستخدم مرونات SEBS وSBS بشكل رئيسي في تعديل البوليمرات عالية الوزن الجزيئي، التقوية، وراتنجات زيادة اللزوجة للغراء والدهانات والأحبار، بينما توفر المواد المعدلة من SEBS وSBS وTPES وTPS خصائص فيزيائية وصلابة أكثر مرونة وتنوعًا، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في الألعاب، المنتجات اليومية، منتجات اللياقة البدنية، منتجات السيارات، الأجهزة الطبية، مواد الأحذية، والأسلاك والكابلات. ولهذا السبب، فإن استهلاك اللدائن الحرارية المرنة من نوع الستايرين هو الأكبر بين جميع أنواع TPE على مستوى العالم.

4. TPO

يتكون TPO من المطاط والبولي أوليفين، وعادة ما يكون المكون المطاطي من مطاط الإيثيلين-بروبيلين-ديين (EM)، مطاط النتريل (NBR)، ومطاط البوتيل؛ بينما المكونات البولي أوليفينية هي بشكل رئيسي البولي بروبيلين (PP) والبولي إيثيلين (PE). أصبح TPO حاليًا المادة الرئيسية للمطاط والبلاستيك في السيارات والأجهزة المنزلية، حيث يشكل الاستخدام في السيارات أكثر من 75% من إجمالي الإنتاج، وهو أسرع أنواع TPE نموًا.

عادة ما تستخدم عملية الحقن الثانوي في ربط قالب TPE،

يستخدم TPE الشفاف في أغلفة الأجهزة المنزلية والمقابض والمقابض وغيرها، ويظهر إحساسًا ممتازًا باللمس، مع ميزات مقاومة الانزلاق وتوفير الجهد، وسهولة التلوين والمعالجة، كما يوفر مساحة تصميم واسعة جدًا.

TPE الشفاف من نوع ديين، وهو أيزومر من المطاط الطبيعي، ويسمى أيضًا المطاط الطبيعي العابر للحرارة، على الرغم من أن مقاومته للحرارة وقوته الميكانيكية أقل من المطاط، إلا أنه يتمتع بشفافية جيدة ومقاومة للعوامل الجوية والعزل الكهربائي والتحلل الضوئي، ويستخدم على نطاق واسع في صناعة الأحذية والإسفنج والأغشية الضوئية وغيرها من منتجات المطاط الصناعية.

يستخدم TPE في التغليف بالحقن، حيث يعمل TPE الناعم كطبقة خارجية ناعمة،

يستخدم TPE الشفاف في الأدوات المكتبية والمعدات الرياضية وغيرها، ويتمتع بمقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة كيميائية، وسهولة التلوين والمعالجة.

TPE الشفاف، هو عبارة عن لدائن حرارية مرنة، بينما TPR هي ترجمة من الإنجليزية، وتسمى بدقة المطاط الحراري، وهذا هو الفرق الأساسي. يتم تشكيل TPE عادةً من مواد أساسية SEBS، بينما يتم تعديل TPR من مواد أساسية SBS.

أثناء عملية تشكيل مادة TPE، وأثناء ملء تجويف القالب،

يستخدم TPE الشفاف في أغلفة الأجهزة المنزلية والمقابض والمقابض وغيرها، ويظهر إحساسًا ممتازًا باللمس، مع ميزات مقاومة الانزلاق وتوفير الجهد، وسهولة التلوين والمعالجة، كما يوفر مساحة تصميم واسعة جدًا.

يتمتع TPE عالي الشفافية بخصائص منتج مختلفة في تطبيقات مختلفة. يُطلق على اللدائن الحرارية المرنة أيضًا اسم مادة TPE، ولا يتمتع TPE الشفاف بخصائص معالجة اللدائن الحرارية فحسب، بل يتمتع أيضًا بالخصائص الفيزيائية للمطاط المفلكن، وهذا هو ما يسمى بمزيج مزايا البلاستيك والمطاط. يستخدم TPE الشفاف على نطاق واسع في حياة الناس وإنتاجهم.

مع تزايد استخدام مواد TPE على نطاق واسع، في السنوات الأخيرة ظهرت العديد من الشركات ذات الصلة ورسخت وجودها في الداخل والخارج. لكن الكثير من الناس لا يعرفون عن صلابة TPE ولا يعرفون كيفية التحكم بها، مما تسبب في الكثير من الإزعاج. إذن، كيف تتحكم في صلابة TPE؟ في المرة السابقة شاركناكم نسبة انكماش TPE، والآن سيشارككم فنيو شركة Zhongsuwang كيفية التحكم في صلابة TPE.

كيفية التحكم في صلابة TPE:

1. في TPE العادي، يتم ضبط الصلابة من خلال محتوى الزيت وPP وكربونات الكالسيوم. زيادة كمية PP أو كربونات الكالسيوم تزيد الصلابة، والعكس صحيح. إضافة الزيت تقلل الصلابة.

2. إذا كان زيت التشريب طبيعيًا ولكن لا يزال هناك تسرب للزيت ولزوجة في اليدين، فهذا يشير إلى أن جودة مادة SEBS/SBS أو الزيت رديئة. من بين جميع مواد SEBS، فإن Kraton هي الأفضل في تشريب الزيت، ويمكن أحيانًا تشريب الزيت بنسبة تصل إلى 10 أضعاف.

3. SBS/SEBS المشرب بالزيت يتحول إلى اللون الأصفر بسهولة، والسبب الرئيسي هو أن الزيت النفثيني يحتوي على روابط مزدوجة غير مشبعة تتأكسد وتتحول إلى اللون الأصفر. عادةً ما يكون زيت Karamay النفثيني المحلي زيتًا مهدرجًا ولا يحدث هذا الموقف، لذلك يجب الانتباه عند اختيار الزيت.

4. غالبًا ما يكون لمنتجاتنا بعض المعايير مثل الصلابة وقوة الشد وغيرها. الزيت يقلل فقط من الصلابة وقوة الشد، لذلك يمكن عادةً إضافة بعض البلاستيك الهندسي، مثل إضافة PP غالبًا عند صنع TPE، ويمكن ضبط معايير الصلابة والقوة وفقًا لكمية PP وكمية الزيت المشرب.

5. أثناء تشريب الزيت، حاول الحفاظ على التقليب أو التحريك. إذا تم تشريب الزيت في حالة سكون، فمن السهل أن تتكتل TPE/TPR ويكون تشريب الزيت غير متساوٍ في الأجزاء. عند كمية الزيت العالية، يجب تقليل سرعة الدوران، فالسرعة العالية قد تسبب تسرب الزيت المشرب من SEBS/SBS (مبدأ مشابه لدوران الغسالة). بعد التشريب، من الأفضل ترك المواد لفترة حتى يتم امتصاص الزيت بالكامل بواسطة SEBS/SBS قبل الإنتاج، وإلا فقد يحدث تسرب الزيت بسهولة أثناء الإنتاج.