目前,儿童手表材料种类繁多,其中硅胶、TPU和TPE是较为常见的选项,但各自具备不同的产品特点和性能。随着智能穿戴市场日新月异的发展趋势,消费者对产品的个性化、美观度及程度有了更高的要求。尽管硅胶由于成本较低,在低端智能手表市场仍有一定的应用,但由于其难以实现多样化设计、贴肤性过强易引发过敏反应以及易导致触觉疲劳等问题,逐渐失去了部分市场份额。
热塑性弹性体材料因其特优势正在市场上崭露头角,众多热塑性弹性体TPE制造商竞相研发并推出了自家的TPE和TPU手表料。这两种材料究竟有何异同呢?
1. 安全性:无论是TPE还是TPU,均属于环保的弹性体材料,两者均可通过严格的环保测试标准。
2. 舒适性:不同厂家的产品要求各异,通常智能手表带的硬度范围一般设定在50A至80A之间。而TPU低硬度为70A,相比之下,TPE可达到0A至100A的超软范围,因此在手感上,TPE比TPU更加柔软,佩戴起来更为舒适贴合。
3. 加工性:业内普遍认为,TPU在加工成型过程中脱模难度较大,而TPE则相对容易,具有更佳的流动性和快速脱模特性,使得采用TPE材料设计产品更具优势。
4. 抗菌防霉性:对于儿童智能手表表带材料而言,抗菌防霉性能至关重要。在这点上,TPE的抗菌效果相较于TPU表现更为出色。
5. 耐黄变性:长时间使用后,智能手表可能出现黄变现象。通常情况下,TPE材质的手表带在一年左右才开始出现轻微黄变,而TPU材质大约半年就会明显变黄,故就耐黄变性能而言,TPE优于TPU。
热塑性弹性体,以TPU和TPE为代表的新一代多功能材料,自1960年代左右起步以来,凭借其传统通用塑料的性能,已在新材料领域崭露头角,并被视为21世纪科学发展的重要成果,拥有广阔的发展前景。
相较于通用塑料,TPU在多个方面展现出更为的特性:
1. 的耐磨耐刮擦性能;
2. 出色的抗撕裂性和韧性;
3. 弯曲疲劳性能,回弹性强;
4. 抗张强度及断裂伸长率高人一筹;
5. 适应宽泛的工作温度范围,能在-35℃至50℃低温下保持柔韧,且能承受高达150℃的高温;
6. 长期使用下的压缩变形小;
7. 对油脂、润滑油以及脂肪族碳氢化合物具有良好的耐溶剂性;
8. 具备抵抗氧与臭氧氧化的耐老化特性。
TPU材料的物理机械性能尤其引人注目,冲击强度可超过1000MPa,拉伸强度可达50MPa以上,同时具备超乎寻常的拉伸延伸率,通常在500%以上;玻璃化转变温度可达150℃;材料的磨损损耗极低,在0.035%以下;对于油类有出色的耐受性,即使长时间浸泡也不会变质;其弹性远普通橡胶,表面平滑度;在耐磨耗和抗折断性能上表现,例如用TPU制成的管材可以反复弯曲折叠达5万次而无明显形变,用作鞋底材料时也可承受至少2万次弯折而不破裂。
得益于其的弹性和物性、易加工性、经济实用性和对环保要求的高度契合,TPU产品广泛应用于注塑成型、挤出成形、压延、流延膜制造以及吹塑等各类塑料加工工艺中。
热塑性聚氨酯软管早在80年代初期在德、日、美、法等少数发达国家已开始应用。90年代已广泛应用于液压、气动、砂浆输送、水利、医药等行业。我国聚氨酯软管业也随之快速发展,应用领域也日渐广阔。
用于生产软管的牌号既有聚酯的也有聚醚的,硬度由80邵氏A-95邵氏A不等,有气动管,电缆护套,汽车,食品、药品设备等。不同结构形式的管材,成型用挤出机生产线及组成设备其本相同。所用设备有挤出机、机头、口模、定型装置、冷却槽、牵引设备、切割装置。
管材挤出与棒材有所不同的是,机头内有芯棒,与口模外套构成的环隙通道供TPU熔融料通过,即成管状物。口模需用好的工具钢制成,以挤出高硬度TPU时不变形,内表面好抛光、镀硬质铬、无针孔。口模成型段应是模口尺寸的15~20倍,且模口要比管材的实际尺寸大20%~30%,以适应熔融物的牵伸。
TPU管材一般采用浸水并喷淋的方式冷却,由牵引辊或履带式牵引装置牵引,因TPU熔料柔软难以成型,可用改进的真空定径系统,即在熔料进入真空槽前装预冷装置,用于管件的定径。熔料由定型套挤出时,已形成需要的管规格尺寸坯,冷却水槽与定型套连接,冷却固化管坯,使管坯定型。这时调整牵引速度与挤出管坯速度匹配,均匀等速由冷却水槽牵引出,输送至切割机,按需求长度切断包装。
牵引方法可用绞盘式牵引法,把TPU软管盘绕在成品辊筒上。
热塑性聚氨酯软管用途广泛,使用范围宽。从承受压力而言,它不仅可以做低压软管,还可以做成钢丝增强高压软管和纤维增强高压软管;从适宜介体而言,它可做各种气管、液压油管、制动液管、汽油管、柴油管、润滑油管、轻酸(碱)管、排砂浆管、清洗管、食品管、药品管等;从适用行业而言,它可做各种汽车、摩托车、工程机械、轮船、机床、火车、矿山机械、高压清洗机械、石化设备、液压设备、气动设备、电缆护套、仪器仪表、食品设备、药品设备等产品使用的软管。
虽然热塑性聚氨酯原料加工难度大且价格较贵,但由于其使用寿命长、使用成本低,社会效益橡胶,从环保角度又优于聚氯乙烯,因此将成为橡胶与聚氯乙烯软管的升级替代产品。
热塑性弹性体TPU是现在应用的范围很广的一种弹性材料,TPU材料逐渐的代替现在的注塑胶料,那么有关于TPU材料的特性您了解多少呢?下面,就由佳铭来为您介绍一下TPU材料的主要特性吧:
硬度范围广:橡胶的弹性模量通常在1~10Mpa,TPU在10~1000Mpa,塑料(尼龙,ABS,PC,POM)在1000~10000Mpa。TPU材料的硬度范围相当宽,从ShoreA60~ShoreD80并且在整个硬度范围内具有高弹性;通过改变TPU各反应组分的配比,可以得到不同硬度的产品,而且随着硬度的增加,其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。
机械强度高:TPU制品的承载能力、抗冲击性及减震性能。
耐寒性:TPU的玻璃态转变温度比较低,在零下35度仍保持良好的弹性、柔顺性和其他物理性能。众所周知的耐磨性,抗撕裂性,屈扰强度都是优良的;
加工性能好:TPU原料可采用常见的热塑性材料的加工方法进行加工,如注塑、挤出、压延等等。同时,TPU与某些高分子材料共同加工能够得到性能互补的聚合物合金。耐油、耐水、耐霉菌。再生利用性好。
TPU是一种高分子弹性材料
TPU在生活上得到了广泛的运用,同时随着技术的更新,热塑性弹性体种类得到全面发展(TPE,TPR,TPU,TPEE)等等,它在苹果手表,平板电脑,成人用品等等产品中运用,TPU不断代替了其他硅胶原料。那么TPU产品优点有哪些?
1、TPU是一种高分子弹性材料,被称为二十一世纪的新型环保材料。
2、TPU的特殊分子结构决定了他具有优良的物理特性,如:高弹性、耐磨性、高强度、强硬度、易延展性 和优良的温度适应性。
3、TPU有出色的生物性、防水、透气、耐油、耐水、耐霉菌。
4、耐温性好,可在-60℃—200℃范围内长期保持弹性。
5、TPU优良的物理性能决定了TPU键盘保护膜可以承受单键大于300万次敲击。
6、0.2mm超薄设计,只有普通硅胶膜巴斯夫TPU的厚度的1/2,决定了他拥有良好的手感。
7、优良的物理特性决定了,TPU键盘保护膜的透明度,几乎觉察不到键盘上的薄膜。
TPU塑件保留于模具中,难以脱出分析及解决方案。
(1)在包装和运输的过程中混入杂质;或原料的粒径过大,或分布不均
TPU注塑缺陷问题解决方案:对原材料进行严格净化、筛选。
(2)注射压力、保压压力过高。注射压力、保压压力影响充模效果和制品质量,注射压力、保压压力过高会有溢料现象而出现粘模
TPU注塑缺陷问题解决方案:若注射压力、保压压力过高,则降低过高的注射压力、保压压力,适当减少注射时间、保压时间。
(3)收缩粘模。制品的表面较光滑,容易粘附在高度抛光的模具上,特别是深模的模芯
TPU注塑缺陷问题解决方案:若为收缩粘模,则可以:
①降低机筒温度,缩短冷却时间,趁热顶出;
②从模芯处吹气,消除制品与模芯之间的真空;
③喷脱模剂到模具上;
④在原料中加入0.1~0.2%的硬脂酸锌起润滑作用;
⑤必要时,修改模具,增加脱模斜度。在模具设计时脱模斜度应取较大值,一般大于3°。