如何减少TPE材料的龟裂问题?
责任编辑:广东力塑TPE发布日期:2025-08-04文章标签:TPE材料
TPE材料因其兼具橡胶弹性和塑料加工性能,被广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。然而,因种种原因,TPE材料制品表面或内部易出现龟裂问题,这种情况的出现,不仅影响外观,更会导致密封失效、功能丧失等严重后果。那么您知道如何减少TPE材料的龟裂问题吗?下面力塑小编为您介绍:

要减少TPE材料的龟裂问题,需从材料选择、加工工艺、模具设计、环境控制及制品修复等多方面综合施策,以下是具体建议:
一、材料选择:优化配方,筑牢抗龟裂基础
TPE材料的基材类型、添加剂配比及充油量会在一定程度上,直接影响其耐老化性能。因此,我们从分子结构层面提升材料本征耐老化性,可以有效减少因TPE材料降解引发的龟裂风险。
基材选择:优先选用SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)替代SBS(非氢化基材),因SEBS分子链中的双键被饱和,抗紫外线、臭氧氧化能力显著提升,可延长TPE材料制品在恶劣环境下的使用寿命。
添加剂强化:添加0.5%-1%的抗氧剂(如1010)和紫外线吸收剂(如UV-531),构建双重防护屏障,抑制氧化链式反应和光降解。
充油量控制:低硬度TPE材料需通过充油降低硬度,但过量充油会削弱分子间作用力。建议SEBS基材充油量≤25%,或用纳米级碳酸钙部分替代增塑剂,平衡柔韧性与强度。
核心逻辑:从分子结构层面提升TPE材料本征耐老化性,减少因材料降解引发的龟裂风险。
二、加工工艺:精准控温,消除内应力
TPE材料加工过程中的温度、速度、压力等参数直接影响制品内部应力分布。因此,我们通过工艺参数优化,能减少TPE材料制品内部应力集中,从加工环节阻断龟裂诱因。
温度管理:根据基材类型设定加工温度(SEBS:180-220℃;SBS:160-200℃),避免温度过高导致分子链断裂或过低引发熔体流动性不足。采用分段控温策略,确保TPE材料均匀塑化。
注射参数优化:控制注射速度(40-60mm/s)和压力(薄壁件80-100MPa,厚壁件60-80MPa),防止因流动不均或保压不足产生残余应力。注塑完成后保压5-10秒,促进分子链重新排列。
退火处理:成型后立即进行60-80℃热风循环退火2小时,消除TPE材料制品内部残余应力,降低低温脆化风险。
三、模具设计:结构优化,减少应力集中
模具设计直接影响TPE材料流动路径和制品结构强度。因此,我们通过模具结构优化,引导TPE材料均匀流动,分散应力,从设计源头降低龟裂倾向。
流道与排气系统:采用圆弧过渡流道,避免直角导致TPE材料流动受阻;在分型面设置0.02-0.05mm排气槽,防止气体压缩产生气泡裂纹。
制品结构强化:过渡部分采用R0.5-1mm圆角,避免尖角、倒角造成应力集中;控制壁厚差异在±0.1mm内,减少熔接痕和应力集中风险;对深底制件设置脱模进气孔道,防止真空负压导致开裂。
四、环境控制:全周期防护,延缓老化
存储和使用环境中的温度、湿度、光照等因素会加速TPE材料降解。因此,我们通过环境管控,减少外部因素对TPE材料的侵蚀,延长制品使用寿命。
存储条件:保持温度5-30℃、湿度≤60%,使用不透光包装材料,避免高温导致TPE材料软化、低温引发脆化,以及紫外线照射导致分子链断裂。
使用前处理:对吸湿性较强的材料(如PA基TPE)进行60-80℃烘料2小时,去除水分;低温环境下使用前,将TPE材料制品在40-50℃环境中预热1小时,提升分子链活动性。
五、制品修复:补救措施,延长生命周期
对已出现龟裂的TPE材料制品,可通过物理或化学方法进行修复。通过修复技术延长制品使用寿命,降低因龟裂导致的全生命周期成本。
加热修复法:适用于轻度龟裂(裂纹宽度<0.1mm),将制品加热至软化点(60-80℃),用手或工具拉伸或弯曲恢复原状。
修复剂修复法:使用与TPE基材相容的环氧树脂修复剂(如3M DP-100),清洁裂纹表面后涂抹并加压固化,恢复TPE材料制品拉伸强度至原值的80%以上。
焊接修复法:针对重度龟裂(裂纹贯穿制品厚度),采用超声波焊接(15-20kHz,3-5秒)实现分子级粘接,修复后TPE材料制品报废率可降低至3%以下。
综上所述,我们可以看出,TPE材料的龟裂问题本质是材料、工艺、环境等多因素动态交互的结果。我们通过SEBS基材替代、分段控温加工、圆角模具设计、干燥存储管理以及修复剂补救等系统性措施,可显著降低龟裂风险,提升TPE材料制品可靠性和经济性。









