黑色TPE输送带
应用

热塑性弹性体 (TPE)

TPE 结合了弹性体的特性与热塑性塑料加工性的优势。

热塑性弹性体(TPE)是一类兼具弹性体特性与塑料可回收性及加工优势的材料。TPE无需硫化,可通过注塑、挤出、吹塑等传统加工方法成型。

与热塑性塑料类似,TPE在受热时呈现塑性,冷却后恢复弹性行为。与弹性体的化学交联不同,TPE属于物理交联,当温度超过熔点时,通过再次加热可逆地解除交联。冷却过程中形成的交联点将弹性链段连接成稳定的三维网络结构。

由此产生的弹性性能可与弹性体媲美,同时具备热塑性塑料的可重复变形特性,因此具有流动性和可塑性。TPE由A-B-A嵌段结构构成,典型特征为热塑性末端(A)与弹性链段(B)。这种结构使TPE介于热塑性塑料与弹性体之间。此外,ISO/EN/DIN 18064标准将种类繁多的TPE分为7大类:TPA、TPC、TPO、TPS、TPU、TPV和TPZ。第三个字母代表具体子类:A代表酰胺类,C代表共聚酯类,O代表烯烃类,S代表苯乙烯类,U代表聚氨酯类,V代表硫化橡胶类,Z代表其他材料。

典型应用领域

塑料与弹性体在性能领域具有极为广泛的跨度,例如从低邵氏A到高邵氏D的软硬度、-60°C至150°C的使用温度范围,以及与其他塑料的优异可组合性,这些特性往往带来极具挑战性的混炼任务。

因此,在混炼过程中需要加入粉末状材料(如填料、阻燃剂、添加剂)或各类液体(如不同种类的油、试剂或液态助剂)。聚合物组分的软化范围和粘度值往往相差极大,甚至非常悬殊。

所有上述挑战均可通过BUSS热塑性弹性体混炼系统成熟的过程技术得到妥善解决。与其他混炼系统相比,BUSS混炼机在处理这些特种复合材料时能够更充分地发挥其优势。

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优势

BUSS 混炼技术在 TPE 加工中的优势

均匀的剪切速率使混炼机能够在较低温度下进行受控混合,同时仅针对当前工艺任务施加所需的剪切能量。与其他系统相比,狭窄的剪切速率分布确保了每个颗粒获得均匀的剪切过程。这实现了高质量加工,同时减少了能量输入。

BUSS 混炼机通过混合和捏合螺杆的旋转与轴向运动的叠加,产生拉伸流动,并形成大量剪切表面,从而实现跨通道的混合,确保强烈的分布混合。

使用BUSS混炼机,得益于整个螺槽内均匀适度的剪切速率,可保持狭窄且明确的温度范围,并避免其他系统出现的温度峰值。这使得在整个工艺长度上都能精确保持狭窄的温度范围。

BUSS 混炼机技术通过将填料分配至 2-3 个进料位置、利用侧向喂料螺杆等进料装置、填料的重力计量添加、反向排气以及卓越的输送效率,实现了高填料含量。混炼机适中的剪切速率可轻松处理高填料含量时产生的高粘度。

在布斯混炼机中,可沿工艺段任意位置安装的注料销钉,能够将液体组分直接注入工艺最优位置的熔融聚合物中。混合过程即刻开始,不会在机筒壁产生拖尾现象,并可在最短工艺长度内完成混合。

对热塑性弹性体混炼的要求

通过精密复杂的工艺,这些高标准得以实现并转化为实际应用。与同类系统相比,BUSS 混炼机能够充分发挥其独特优势:温和且可调的剪切速率可高效耗散熔融能量,因此不会出现其他系统中常见的因热点导致的过度应力。在混炼系统的混合区,凭借大量混合循环,即使极高比例的添加剂也能得到良好控制。若需进行反应性改性,可通过中空捏合销钉在最佳位置将液体直接注入熔体池,并在最短路径内完成混合。动态硫化工艺同样能够实现。

借助 BUSS 混炼机的两级系统,混炼与建压步骤得以彻底分离,从而可独立优化各工艺环节。对于热塑性弹性体复合材料,通常采用法兰连接的卸料挤出机作为造粒或后续加工的建压装置。

典型的设备布局

TPE 热塑性弹性体混炼系统的典型设备结构

BUSS 混炼机的可开启式机壳确保了混炼系统的快速检修和高可用性。整个设备采用模块化且可灵活调整的结构设计,结合BUSS广泛积累的工艺专长,使BUSS混炼机成为各类热塑性弹性体混炼加工的卓越选择,众多现场安装的设备便是明证。

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