تركز معالجة الأصبغة باستخدام الطاردات ذات اللولب المزدوج على المطاط الصناعي اللدن بالحرارة (TPE) التطبيقات

اللدائن الحرارية (TPE), يشار إليها أحيانا باسم المطاط الحراري (نظام الحماية المؤقت), هي فئة من البوليمرات المشتركة أو الخلائط الفيزيائية من البوليمرات - عادة من البلاستيك والمطاط - التي تجمع بين خصائص اللدائن الحرارية واللدائن. يسمح هذا المزيج الفريد بمعالجة TPEs مثل اللدائن الحرارية (عن طريق النتوء, صب الحقن, صب النفخ, إلخ.) مع الحفاظ على مرونة ومرونة المطاط. على عكس المطاط المفلكن التقليدي, يمكن صهر أجهزة TPE وإعادة معالجتها عدة مرات دون خسارة كبيرة في الأداء, مما يجعلها أكثر صديقة للبيئة وفعالية من حيث التكلفة. كما أن الطلب على خفيفة الوزن, مرن, وتنمو المواد القابلة لإعادة التدوير عبر صناعات مثل السيارات, كهربائي, بناء, والسلع الاستهلاكية, أصبحت TPEs ذات شعبية متزايدة, قيادة تطوير تقنيات الأصبغة والبثق المتخصصة المصممة خصيصًا لمتطلبات المعالجة الفريدة الخاصة بها.

ماستر, كمادة أساسية للتلوين والتعديل الوظيفي لـ TPEs, يلعب دورًا حاسمًا في تحسين الأداء وتوسيع نطاق تطبيق منتجات TPE. تتطلب معالجة الأصبغة الرئيسية TPE تحكمًا دقيقًا في الخلط, تشتيت, ومعلمات درجة الحرارة, لأن TPEs لها لزوجة محددة, مقاومة الحرارة, وخصائص المرونة التي تختلف عن المواد البلاستيكية التقليدية. بثق مزدوج اللولب, مع قدرات الخلط والتشتيت الفائقة, التحكم الدقيق في درجة الحرارة, والقدرة على التكيف مع المواد المتنوعة, أصبحت معدات المعالجة الأساسية لـ TPE Masterbatch. Zhuoyue, شركة متخصصة في تصنيع آلات البثق ذات اللولب المزدوج, تقدم مجموعة كاملة من حلول البثق المتقدمة المصممة خصيصًا لتركيب TPE ومعالجة الأصبغة الرئيسية, تغطي TPE/SBS/TPU/TPR/TPV وفئات TPE الرئيسية الأخرى, لتلبية الاحتياجات المتنوعة للمصنعين في مختلف الصناعات.

1. نظرة عامة على اللدائن المرنة بالحرارة (TPE): فئات, الخصائص والخصائص الرئيسية

TPEs هي عائلة متنوعة من المواد, مصنفة إلى ست فئات تجارية عامة بناءً على تركيبها الكيميائي وبنيتها. كل فئة لها خصائص فريدة من نوعها, خصائص المعالجة, ومجالات التطبيق, والتي تحدد بشكل مباشر متطلبات صياغة الأصبغة الرئيسية ومعدات البثق. إن فهم تصنيف وخصائص TPEs هو الأساس لتحسين معالجة الأصبغة الرئيسية واختيار آلات البثق المزدوجة اللولب المناسبة.

1.1 ست فئات تجارية عامة من TPEs

1.1.1 البوليمرات المشتركة بلوك الستيرين (TPS, TPE-s).

TPS هي الفئة الأكثر استخدامًا من TPEs, تمثل حصة كبيرة من سوق TPE العالمي. وهي مكونة من كتل الستيرين (مثل البوليسترين, ملاحظة:) والكتل المرنة (مثل البولي بيوتادين, بي.بي; بولي ايزوبرين, باي; أو الإيثيلين بوتيلين, إب), مرتبطة بروابط تساهمية. الأنواع الأكثر شيوعا من TPS تشمل SBS (ستيرين-بوتاديين-ستيرين), SIS (ستيرين-ايزوبرين-ستايرين), سيبس (ستيرين-إيثيلين-بوتيلين-ستايرين), و سيبس (ستيرين-إيثيلين-بروبيلين-ستايرين).

تشمل الخصائص الرئيسية لـ TPS مرونة ممتازة, مرونة, وقابلية المعالجة. سيبس و سيبس, which are hydrogenated versions of SBS and SIS, have improved heat resistance, مقاومة الطقس, and aging resistance, making them suitable for outdoor and high-temperature applications. TPS materials are easily colored and modified with masterbatch, and their processing temperature ranges from 150℃ to 220℃, which is compatible with most twin-screw extruders. Common applications of TPS include automotive components, wires and cables, السلع الاستهلاكية, والأجهزة الطبية.

1.1.2 Thermoplastic Polyolefin Elastomers (TPO, TPE-o).

TPO is a physical blend of polyolefin (such as polypropylene, ص; أو البولي ايثيلين, بي) and elastomer (such as ethylene-propylene-diene monomer, إبدم). It combines the rigidity of polyolefins with the elasticity of elastomers, and has excellent chemical resistance, مقاومة الطقس, and low temperature flexibility. TPOs are non-toxic, odorless, and recyclable, making them ideal for applications requiring environmental friendliness.

تتراوح درجة حرارة المعالجة لـ TPO من 160 درجة مئوية إلى 230 درجة مئوية, ولها توافق جيد مع الأصبغة المختلفة (ماستر اللون, ماستر مثبطات اللهب, إلخ.). تستخدم TPOs على نطاق واسع في الأجزاء الخارجية للسيارات (مثل أغطية الصدمات, بطانات الحاجز), مواد البناء (مثل الأختام, الحشيات), والمكونات الكهربائية. بسبب محتواها العالي من البولي أوليفينات, تتطلب معالجة الأصبغة الرئيسية TPO أجهزة بثق تتمتع بقدرات خلط جيدة لضمان التشتت الموحد للأصباغ والمواد المضافة.

1.1.3 مبركن بالحرارة (ضريبة القيمة المضافة, TPE ضد).

TPV عبارة عن مزيج مبركن ديناميكيًا من البولي أوليفين (عادة PP) and elastomer (عادة EPDM). أثناء المعالجة, يتم مبركن مرحلة المطاط الصناعي إلى جزيئات صغيرة ويتم توزيعها بشكل موحد في مصفوفة البولي أوليفين, مما يؤدي إلى مرونة ممتازة, مقاومة مجموعة الضغط, ومقاومة الحرارة. تتمتع أجهزة TPV بخصائص ميكانيكية واستقرار أبعاد أفضل من أجهزة TPE التقليدية, ويمكن أن يتحمل التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة على المدى الطويل (تصل إلى 150 درجة مئوية).

تتطلب معالجة TPV تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة وقوة قص قوية لضمان الفلكنة والتشتت الموحد. تتراوح درجة حرارة المعالجة من 170 درجة مئوية إلى 240 درجة مئوية, والمواد لديها لزوجة عالية أثناء المعالجة, مما يضع متطلبات عالية على عزم الدوران ومقاومة التآكل للطارد المزدوج اللولب. تستخدم TPVs على نطاق واسع في أختام السيارات, خراطيم, الحشيات, والمكونات الصناعية التي تتطلب الأداء العالي والمتانة.

1.1.4 البولي يوريثان الحراري (تي بي يو).

TPU عبارة عن كتلة من البوليمر المشترك تتكون من أجزاء صلبة (ثنائي إيزوسيانات وموسع السلسلة) والقطاعات الناعمة (بوليول). لديها مرونة ممتازة, مقاومة التآكل, مقاومة الزيت, والقوة الميكانيكية, ويمكن تعديل صلابة من لينة جدا (شور أ 30) إلى الصعب جدا (شور د 85) عن طريق تغيير نسبة الأجزاء الصلبة واللينة.

معالجة TPU حساسة لدرجة الحرارة والرطوبة. تتراوح درجة حرارة المعالجة من 180 درجة مئوية إلى 250 درجة مئوية, ويجب تجفيف المادة جيدًا قبل المعالجة (محتوى الرطوبة .050.05%) لتجنب التحلل المائي وتشكيل الفقاعات. تتطلب معالجة الأصبغة الرئيسية المصنوعة من مادة TPU أجهزة بثق ذات تحكم دقيق في درجة الحرارة وقدرات عادم تفريغ. يستخدم مادة TPU على نطاق واسع في الأسلاك والكابلات, خراطيم السيارات, أحذية, القسطرة الطبية, والمعدات الرياضية.

1.1.5 كوبوليسترات لدنة بالحرارة (TPC, تب-E).

TPC عبارة عن كتلة من البوليمر المشترك تتكون من شرائح صلبة من البوليستر وأجزاء ناعمة من البولي إيثر أو البوليستر. لديها مقاومة ممتازة للحرارة, المقاومة الكيميائية, والخصائص الميكانيكية, ويمكن أن يتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 150 درجة مئوية لفترات طويلة. تتمتع TPCs أيضًا بمرونة ومرونة جيدة, مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الأداء.

تتراوح درجة حرارة المعالجة لـ TPC من 220 درجة مئوية إلى 280 درجة مئوية, وهو أعلى من فئات TPE الأخرى. إنه ذو لزوجة عالية أثناء المعالجة ويتطلب آلات بثق ذات عزم دوران عالي وتحكم دقيق في درجة الحرارة. تتطلب معالجة الأصبغة الرئيسية TPC أيضًا اهتمامًا خاصًا بتشتت الأصباغ والمواد المضافة لتجنب التأثير على الخواص الميكانيكية للمادة. تستخدم TPCs على نطاق واسع في مكونات السيارات (مثل خراطيم سحب الهواء, أختام النقل), أجزاء الفضاء الجوي, والآلات الصناعية.

1.1.6 البولياميدات بالحرارة (TPA, TPE-A).

TPA عبارة عن كتلة من البوليمر المشترك تتكون من شرائح صلبة من مادة البولي أميد وشرائح ناعمة من البولي إيثر. فهو يجمع بين القوة العالية, مقاومة التآكل, والمقاومة الكيميائية للبولي أميدات مع مرونة ومرونة البولي إيثرات. يتمتع TPA بمقاومة ممتازة للصدمات وأداء درجات الحرارة المنخفضة, ويمكن استخدامها في البيئات القاسية.

تتراوح درجة حرارة المعالجة لـ TPA من 230 درجة مئوية إلى 290 درجة مئوية, ولها امتصاص عالي للماء, تتطلب تجفيفًا شاملاً قبل المعالجة. تتطلب معالجة الأصبغة الرئيسية TPA أجهزة بثق ذات مقاومة تآكل عالية (بسبب الصلابة العالية للبولي أميد) والتحكم الدقيق في درجة الحرارة لتجنب تدهور المواد. يستخدم TPA على نطاق واسع في مكونات السيارات (مثل التروس, محامل), الموصلات الكهربائية, والخراطيم الصناعية.

1.2 الخصائص الرئيسية لـ TPEs التي تؤثر على معالجة الأصبغة الرئيسية

تتمتع TPEs بخصائص فريدة تميزها عن المواد البلاستيكية التقليدية, وتؤثر هذه الخصائص بشكل مباشر على صياغة الأصبغة الرئيسية واختيار معدات البثق. الخصائص الرئيسية التي يجب مراعاتها في معالجة الأصبغة الرئيسية هي كما يلي:

1.2.1 المرونة والمرونة.

تتمتع TPEs بمرونة ومرونة عالية, مما يعني أن الأصبغة الرئيسية يجب أن تكون متوافقة مع مصفوفة TPE لتجنب تقليل الأداء المرن للمادة. يجب أن يتمتع حامل الأصبغة الرئيسية بتوافق جيد مع TPE, ويجب أن يضمن المشتت تشتتًا موحدًا للأصباغ دون تكوين تكتلات يمكن أن تسبب تركيز الإجهاد وتقليل المرونة.

1.2.2 مقاومة الحرارة.

تتميز فئات TPE المختلفة بمقاومة مختلفة للحرارة (تتراوح درجة حرارة المعالجة من 150 درجة مئوية إلى 290 درجة مئوية). يجب أن تتمتع أصباغ وإضافات Masterbatch بمقاومة للحرارة تتوافق مع درجة حرارة معالجة TPE لتجنب التحلل, تغير اللون, أو تدهور الأداء أثناء البثق. على سبيل المثال, يتطلب TPC وTPA أصباغ مقاومة لدرجة الحرارة العالية ومثبتات الحرارة.

1.2.3 اللزوجة وقابلية المعالجة.

TPEs لها لزوجة متفاوتة أثناء المعالجة (TPV و TPC لهما لزوجة أعلى, بينما TPS لديه لزوجة أقل). يؤثر هذا على قوة القص ومتطلبات النقل لجهاز البثق المزدوج اللولب. تتطلب TPEs عالية اللزوجة أجهزة بثق ذات عزم دوران عالي وقدرات خلط قوية, بينما تتطلب TPEs منخفضة اللزوجة تحكمًا دقيقًا في سرعة البثق لتجنب تجاوز المواد.

1.2.4 امتصاص الرطوبة.

بعض أجهزة TPE (مثل تي بي يو, TPA) لديهم امتصاص الماء العالي, والتي يمكن أن تسبب الفقاعات, التحلل المائي, وغيرها من العيوب في الماستر. المواد الخام (TPE, أصباغ, إضافات) يجب تجفيفها جيدًا قبل المعالجة, ويجب أن يكون الطارد مزودًا بجهاز عادم مفرغ لإزالة الرطوبة والمواد المتطايرة.

1.2.5 التوافق مع المواد المضافة.

غالبًا ما تتطلب أجهزة TPE إضافات وظيفية (مثل مضادات الأكسدة, مثبتات الأشعة فوق البنفسجية, مواد التشحيم) لتحسين أدائهم. ينبغي صياغة الأصبغة الرئيسية للتأكد من أن المواد المضافة متوافقة مع كل من الأصباغ ومصفوفة TPE, تجنب التفاعلات الكيميائية التي قد تؤثر على جودة المنتج.

2. Masterbatch لـ TPEs: تعبير, متطلبات الصياغة والمعالجة

Masterbatch لـ TPEs عبارة عن خليط مركّز من الأصباغ/الأصباغ, شركات النقل, والمواد المضافة, مصممة لتلوين TPEs ونقل وظائف إضافية (مثل مثبطات اللهب, الاستاتيكيه, مضاد للجراثيم) مع الحفاظ على خصائص المرونة والمعالجة الكامنة في المادة. تعد صياغة ومعالجة الأصبغة الرئيسية من TPE أكثر تطلبًا من تلك الخاصة بالبلاستيك التقليدي, بسبب الخصائص الفريدة لـ TPEs. هذا القسم تفاصيل التكوين, مبادئ الصياغة, ومتطلبات المعالجة من TPE ماستر.

2.1 التكوين الأساسي لـ TPE Masterbatch

مثل الماستر التقليدي, يتكون TPE Masterbatch من ثلاثة مكونات أساسية: أصباغ / الأصباغ, شركات النقل, والمواد المضافة. The selection and proportion of each component are tailored to the type of TPE and its application requirements.

2.1.1 Pigments/Dyes.

Pigments/dyes are the core components that impart color to TPEs, accounting for 10%-70% of the masterbatch composition (depending on the color intensity and TPE type). The key requirements for pigments/dyes in TPE masterbatch are:

• – مقاومة الحرارة: Must withstand the processing temperature of the target TPE (150℃-290℃) without decomposition or discoloration. For high-temperature TPEs (TPC, TPA), high-temperature resistant organic pigments or inorganic pigments are preferred.
• – Compatibility: Must be compatible with the TPE matrix to avoid migration, blooming, or reduced elasticity. Pigments with similar polarity to the TPE are more compatible (على سبيل المثال, polar pigments for TPU, non-polar pigments for TPS).
• – Dispersibility: يجب أن يتم تشتيته بسهولة في مصفوفة TPE لضمان تلوين موحد وتجنب بقع اللون, الشرائط, أو انخفاض الخواص الميكانيكية. أصباغ الجسيمات الدقيقة (20-40 شبكة) ويفضل مع التجمعات المنخفضة.
• – الصداقة البيئية: يجب أن تستوفي معايير حماية البيئة العالمية (مثل الوصول, بنفايات) لتجنب المواد السامة أو الضارة (مثل المعادن الثقيلة) والتي يمكن أن تؤثر على صحة الإنسان والبيئة.

تشمل الأصباغ الشائعة المستخدمة في الأصبغة الرئيسية TPE: أصباغ غير عضوية (ثاني أكسيد التيتانيوم للأبيض, أسود الكربون للأسود, أكسيد الحديد للأحمر/الأصفر), والأصباغ العضوية المقاومة للحرارة العالية (فثالوسيانين أزرق/أخضر, أحمر الكيناكريدون).

2.1.2 شركات النقل.

الناقلات هي مصفوفة الأصبغة الرئيسية, accounting for 20%-80% من التكوين, وتلعب دورًا رئيسيًا في تشتيت الأصباغ والالتصاق بمصفوفة TPE. يجب أن يتمتع الناقل بتوافق ممتاز مع كل من الأصباغ وTPE المستهدف, حيث أن سوء التوافق يمكن أن يؤدي إلى هجرة الصباغ, تلوين غير متساو, وانخفاض أداء TPE. يعتمد اختيار الناقل على نوع TPE:

• – بالنسبة لنظام الحماية المؤقتة (اس بي اس, سيبس): استخدم TPS أو PP كشركة نقل, الذي يتمتع بتوافق جيد وسيولة المعالجة.
• – ل TPO/TPE-o: استخدم PP أو PE كحامل, مطابقة مكون البولي أوليفين في TPO.
• – ل TPV/TPE-v: استخدم PP كحامل, وهو متوافق مع مصفوفة PP الخاصة بـ TPV.
• – ل تي بي يو: استخدم مادة TPU كحامل, ضمان التوافق مع مصفوفة TPU وتجنب التحلل المائي.
• – لـ TPC/TPE-E وTPA/TPE-A: استخدم TPC أو TPA كشركة ناقلة, على التوالى, لتتناسب مع متطلبات المعالجة ذات درجة الحرارة العالية والتوافق.

يجب أن يتمتع الناقل أيضًا بسيولة معالجة جيدة, مع نقطة انصهار ودرجة حرارة معالجة متوافقة مع TPE المستهدف أو أقل قليلاً منه, لضمان الخلط الموحد وتجنب تدهور TPE.

2.1.3 إضافات.

المواد المضافة هي مكونات مساعدة تضاف لتحسين أداء المعالجة, التشتت, والأداء الوظيفي لـ TPE Masterbatch, accounting for 1%-10% من التكوين. يتم تحديد نوع وجرعة المواد المضافة حسب نوع TPE ومتطلبات التطبيق:

• – المشتتات: المادة المضافة الأكثر أهمية لـ TPE Masterbatch, يستخدم لتقليل التوتر السطحي للصباغ, منع التكتل, وضمان التشتت الموحد في مصفوفة TPE. تشمل المشتتات الشائعة شمع البولي إيثيلين, شمع البولي بروبيلين, حامض دهني, والشموع المطعمة أنهيدريد الماليك. ل TPEs عالية اللزوجة (ضريبة القيمة المضافة, TPC), ويفضل المشتتات عالية الكفاءة ذات التوافق القوي.
• – المتوافقات: يستخدم لتحسين التوافق بين الأصباغ وTPEs, وبين ماستر ومصفوفة TPE. على سبيل المثال, يتم استخدام PP المطعمة بأنهيدريد المالئيك كمتوافق مع TPO Masterbatch, ويستخدم شمع البولي يوريثين في مادة TPU الرئيسية.
• – مثبتات الحرارة: يستخدم لمنع تحلل الصباغ وتدهور TPE أثناء المعالجة بدرجة حرارة عالية. تشتمل مثبتات الحرارة الشائعة على مثبتات القصدير العضوية (ل تي بي يو), إعاقة مضادات الأكسدة الفينول (ل TPS, TPO), ومضادات الأكسدة الفوسفيتية (ل TPC, TPA).
• – مثبتات الأشعة فوق البنفسجية ومضادات الأكسدة: يستخدم لتحسين مقاومة الطقس ومقاومة الشيخوخة لمنتجات TPE الملونة, منع بهتان اللون وتدهور الأداء تحت أشعة الشمس والأكسجين. للتطبيقات الخارجية (مثل الأجزاء الخارجية للسيارات), ممتصات الأشعة فوق البنفسجية ومثبتات الضوء الأميني المعوقة (هالس) يتم إضافتها.
• – مواد التشحيم: يستخدم لتقليل الاحتكاك بين المواد ومعدات البثق (أفسد, برميل, يموت الرأس), تحسين سيولة المعالجة, وتجنب التصاق المواد بالمعدات. تشمل مواد التشحيم الشائعة حمض دهني, ستيرات الكالسيوم, وزيت السيليكون. من أجل TPU وTPA, يُفضل استخدام مواد التشحيم ذات الهجرة المنخفضة لتجنب التأثير على أداء المنتج.
• – إضافات وظيفية: تمت إضافته لنقل وظائف خاصة إلى أجهزة TPE, مثل مثبطات اللهب (للأسلاك والكابلات), عوامل الاستاتيكيه (للمكونات الكهربائية), والعوامل المضادة للبكتيريا (للأجهزة الطبية والسلع الاستهلاكية).

2.2 مبادئ صياغة TPE Masterbatch

يجب أن توازن تركيبة TPE Masterbatch بين تأثير التلوين, أداء المعالجة, والخصائص المتأصلة TPE. المبادئ الأساسية هي كما يلي:

2.2.1 التوافق أولاً.

الناقل, أصباغ, ويجب أن تكون المواد المضافة متوافقة مع TPE المستهدف لتجنب تقليل مرونة المادة, المرونة, والخصائص الميكانيكية. على سبيل المثال, using a non-polar carrier for polar TPU will lead to poor compatibility and pigment migration.

2.2.2 Match Heat Resistance.

The pigments and additives must have heat resistance matching the TPE processing temperature. على سبيل المثال, TPC masterbatch uses high-temperature resistant pigments (heat resistance ≥280℃) to avoid decomposition during processing.

2.2.3 Optimize Dispersibility.

The pigment content and dispersant dosage are adjusted to ensure uniform dispersion. High-concentration masterbatch (pigment content 50%-70%) requires more dispersants and better mixing capabilities, while low-concentration masterbatch (10%-30%) focuses on compatibility.

2.2.4 Minimize Impact on TPE Properties.

The masterbatch should not significantly affect the TPE’s elasticity, compression set, or abrasion resistance. على سبيل المثال, excessive dispersants or lubricants may reduce the TPE’s mechanical strength.

2.2.5 Environmental Protection Compliance.

The formulation must meet global environmental protection standards, avoiding toxic or harmful substances (مثل المعادن الثقيلة, phthalates) that could restrict market access.

2.3 Processing Requirements of TPE Masterbatch

TPE masterbatch processing is mainly carried out using twin-screw extrusion technology, which requires strict control of raw material pretreatment, premixing, extrusion parameters, and post-processing to ensure product quality. The key processing requirements are as follows:

2.3.1 المعالجة المسبقة للمواد الخام.

أجهزة TPE (especially TPU, TPA) لديهم امتصاص الماء العالي, so all raw materials (TPE carrier, أصباغ, إضافات) يجب تجفيفها جيدًا قبل المعالجة. The drying temperature and time are determined by the material type: TPU/TPA is dried at 100-120℃ for 6-8 ساعات, TPS/TPO is dried at 80-100℃ for 3-5 ساعات, and pigments are dried at 60-80℃ for 2-4 ساعات. The moisture content of dried raw materials should be controlled below 0.1% (0.05% for TPU/TPA).

فضلاً عن ذلك, pigments with large particle sizes or agglomerates should be crushed and sieved (20-40 شبكة) to improve dispersibility, and impurities (metal particles, تراب) should be removed to avoid wear on extrusion equipment and defects in masterbatch.

2.3.2 Premixing.

The dried raw materials (أصباغ, carrier, إضافات) are mixed in a high-speed mixer according to the formula ratio to form a uniform preliminary mixture. The premixing parameters are adjusted based on the TPE type: mixing speed 800-1200 دورة في الدقيقة, وقت الخلط 5-10 دقائق, mixing temperature 40-60℃. For high-concentration masterbatch or high-viscosity TPE carriers, the premixing time is extended, and dispersants are added first to coat the pigments, improving dispersibility.

2.3.3 Extrusion Parameters Control.

Twin-screw extrusion is the core step of TPE masterbatch processing, and the key parameters (درجة حرارة, سرعة المسمار, extrusion pressure, سرعة التغذية) must be precisely controlled to match the TPE type:

• – التحكم في درجة الحرارة: وينقسم برميل إلى 4-6 أقسام التحكم في درجة الحرارة (قسم التغذية, قسم ذوبان, قسم الخلط, قسم التجانس, قسم رأس القالب). يتم ضبط درجة حرارة كل قسم وفقًا لدرجة حرارة معالجة TPE. على سبيل المثال, ماستر تي بي إس: قسم التغذية 100-120 درجة مئوية, قسم الانصهار 160-180 درجة مئوية, قسم الخلط 170-190 درجة مئوية, قسم التجانس 160-180 درجة مئوية, قسم رأس القالب 150-170 درجة مئوية; ماسترباتش TPC: قسم التغذية 150-170 درجة مئوية, قسم الانصهار 230-250 درجة مئوية, قسم الخلط 240-260 درجة مئوية, قسم التجانس 230-250 درجة مئوية, قسم رأس القالب 220-240 درجة مئوية. يجب أن تصل دقة التحكم في درجة الحرارة إلى ±1 درجة مئوية لتجنب تدهور TPE وتحلل الصباغ.
• – سرعة المسمار: تتراوح سرعة المسمار من 200-800 دورة في الدقيقة, تم تعديله على أساس لزوجة TPE. TPEs عالية اللزوجة (ضريبة القيمة المضافة, TPC) تتطلب سرعة المسمار أعلى (500-800 دورة في الدقيقة) to generate sufficient shear force for pigment dispersion; low-viscosity TPEs (TPS) use moderate speed (300-500 دورة في الدقيقة) to avoid material overflow.
• – Extrusion Pressure: The pressure ranges from 5-12MPa, kept stable (fluctuation ≤±0.5MPa) to ensure uniform mixing and shaping. High-viscosity TPEs require higher pressure, while low-viscosity TPEs use moderate pressure.
• – Feeding Speed: Adjusted to match the screw speed and extrusion speed, ensuring stable and uniform feeding. ل TPEs عالية اللزوجة, a forced feeding device is used to avoid material accumulation.

2.3.4 Post-Processing.

After extrusion, the strip-shaped masterbatch is cooled (water tank cooling, 20-30درجه مئوية), granulated (particle size 2-5mm), screened (to remove unqualified particles), and packaged (sealed and moisture-proof packaging). For moisture-sensitive TPE masterbatch (تي بي يو, TPA), the finished product is dried again before packaging to prevent moisture absorption.

3. Application Fields of TPE Masterbatch and Matching Zhuoyue Extruder Solutions

TPEs are widely used in automotive, كهربائي, بناء, السلع الاستهلاكية, and other industries, and different application fields have different requirements for TPE masterbatch performance (لون, التشتت, functionality) and production efficiency. Zhuoyue’s full series of twin-screw extruders (HTS BASIC/PLUS/SUPER, ZTE, HTE) are specially optimized for TPE masterbatch processing, providing targeted solutions for different TPE categories and application fields. Below is a detailed introduction to the main application fields of TPE masterbatch and the matching Zhuoyue extruder series.

3.1 Automotive Industry: The Largest Application Field of TPE Masterbatch

The automotive industry is the largest consumer of TPEs, المحاسبة لأكثر من 40% of the global TPE market. TPEs are used in a wide range of automotive components due to their lightweight, مرن, and recyclable properties, and TPE masterbatch plays a key role in coloring and functional modification of these components. The main automotive applications of TPE masterbatch include:

3.1.1 Automotive Seals and Gaskets.

أجهزة TPE (mainly TPV, TPO) are used to produce automotive door seals, window seals, hood seals, والحشيات, which require good elasticity, مقاومة الطقس, and low temperature flexibility. The masterbatch for these components requires uniform coloring, good weather resistance (UV resistance, aging resistance), and compatibility with TPV/TPO matrices.

Matching Extruders: HTS PLUS series and HTE series. The HTS PLUS series has high torque and wear resistance, suitable for TPV masterbatch processing (اللزوجة العالية, high shear force required); the HTE series integrates high performance and cost-effectiveness, suitable for TPO masterbatch processing, with good mixing dispersibility and energy-saving advantages.

3.1.2 Automotive Interior Components.

أجهزة TPE (بشكل رئيسي TPS, تي بي يو) تستخدم لإنتاج المكونات الداخلية للسيارات مثل أغلفة لوحة العدادات, ألواح الأبواب, أغطية عجلة القيادة, ومساند للذراعين, والتي تتطلب مرونة جيدة, لمسة ناعمة, والود البيئي (غير سامة, odorless). يتطلب الماستر ألوانًا زاهية, تشتت موحد, ولا هجرة (لتجنب تلطيخ المكونات الداخلية الأخرى).

Matching Extruders: سلسلة HTS BASIC وسلسلة HTE. تعتبر سلسلة HTS BASIC فعالة من حيث التكلفة, مناسبة للشركات المصنعة الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تنتج الأصبغة الداخلية TPS; تتميز سلسلة HTE بتشتت خلط جيد واستهلاك منخفض للطاقة, مناسبة للإنتاج على نطاق واسع من مادة TPU/TPS الداخلية.

3.1.3 خراطيم وأنابيب السيارات.

أجهزة TPE (تي بي يو بشكل رئيسي, TPC, TPA) تستخدم في إنتاج خراطيم وقود السيارات, خراطيم سحب الهواء, وخراطيم الفرامل, والتي تتطلب مقاومة جيدة للنفط, مقاومة الحرارة, والقوة الميكانيكية. يتطلب الماستر مقاومة درجات الحرارة العالية, مقاومة الزيت, and uniform dispersibility to avoid affecting the hose’s performance.

Matching Extruders: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has ultra-high torque, التحكم الدقيق في درجة الحرارة, and high wear resistance, suitable for TPC/TPA masterbatch processing (ارتفاع درجة الحرارة, اللزوجة العالية); the HTS PLUS series has good heat resistance and mixing capabilities, suitable for TPU masterbatch processing.

3.1.4 Other Automotive Components.

TPEs are also used to produce automotive dust covers, triangle windows, air filters, and breakers, which require different properties (such as dust resistance, transparency, مقاومة التأثير). The masterbatch is formulated according to specific requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.

3.2 Electrical and Electronic Industry: Functional TPE Masterbatch Applications

The electrical and electronic industry is another important application field of TPEs, where TPEs are used to produce wires and cables, الموصلات, and other components, requiring functional masterbatch (الاستاتيكيه, flame-retardant, high-temperature resistant) to meet safety and performance requirements.

3.2.1 Wires and Cables.

أجهزة TPE (تي بي يو بشكل رئيسي, TPS, TPO) are used as insulation and sheath materials for wires and cables (power cables, ignition wires, headphone wires, connector plugs), which require good electrical insulation, تثبيط اللهب, and abrasion resistance. The masterbatch requires flame retardancy (meeting UL94 V-0 معيار), خصائص الاستاتيكيه, and uniform coloring.

Matching Extruders: HTS PLUS series, HTE series, and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good flame-retardant masterbatch mixing capabilities, suitable for TPO/TPU wire and cable masterbatch; the HTE series is cost-effective, suitable for small and medium-sized production; the HTS SUPER series is suitable for high-end, high-concentration flame-retardant masterbatch processing.

3.2.2 Electrical Connectors and Plugs.

أجهزة TPE (تي بي يو بشكل رئيسي, TPA) are used to produce electrical connectors, plugs, and socket housings, which require good electrical insulation, مقاومة التأثير, والود البيئي. The masterbatch requires uniform coloring, high-temperature resistance, ولا هجرة.

Matching Extruders: سلسلة HTS PLUS وسلسلة HTS SUPER. The HTS PLUS series has good compatibility with TPU/TPA, ensuring uniform dispersion; the HTS SUPER series has precise temperature control, avoiding TPA degradation during processing.

3.3 Construction and Transportation Industry: Weather-Resistant TPE Masterbatch Applications

In the construction and transportation industry, TPEs are used to produce seals, expansion joints, subway mats, and other components, requiring good weather resistance, aging resistance, and low temperature flexibility to adapt to harsh outdoor environments.

3.3.1 Construction Seals and Expansion Joints.

أجهزة TPE (mainly TPV, TPO) are used to produce building door and window seals, curtain wall seals, and expansion joints, which require good weather resistance, UV resistance, and compression set resistance. The masterbatch requires UV stabilizers and antioxidants to improve weather resistance, and uniform coloring to match building aesthetics.

Matching Extruders: HTS PLUS series and HTE series. The HTS PLUS series has good weather-resistant additive mixing capabilities, suitable for TPV masterbatch processing; the HTE series is energy-saving and efficient, suitable for large-scale production of TPO masterbatch.

3.3.2 Transportation Components.

TPEs are used to produce subway mats, road noise reduction mats, and transportation vehicle seals, which require good shock absorption, noise reduction, and wear resistance. The masterbatch requires uniform dispersibility and good compatibility with TPE matrices to maintain shock absorption performance.

Matching Extruders: سلسلة HTS BASIC وسلسلة HTE. تعتبر سلسلة HTS BASIC فعالة من حيث التكلفة, suitable for small-batch production; the HTE series has good mixing capabilities, ensuring uniform dispersion of shock-absorbing additives.

3.4 Consumer Goods and Other Industries: Diverse TPE Masterbatch Applications

TPEs are widely used in consumer goods and other industries, with diverse application scenarios and varying masterbatch requirements, focusing on color, لمسة ناعمة, والود البيئي.

3.4.1 Footwear Industry.

أجهزة TPE (تي بي يو بشكل رئيسي, TPS) are used to produce shoe soles, shoe uppers, and shoe accessories, والتي تتطلب مرونة جيدة, مقاومة التآكل, and soft touch. يتطلب الماستر ألوانًا زاهية, تشتت موحد, ولا هجرة (to avoid staining socks).

Matching Extruders: HTS BASIC series and ZTE series. The ZTE series has excellent cost performance, suitable for small and medium-sized footwear manufacturers; the HTS BASIC series has good mixing dispersibility, ensuring uniform coloring of shoe sole masterbatch.

3.4.2 Household and Daily Necessities.

TPEs are used to produce handles, coasters, foot mats, toys, and other household items, which require non-toxic, odorless, لمسة ناعمة, and bright colors. The masterbatch requires environmental friendliness (meeting food contact standards for coasters/handles) and uniform coloring.

Matching Extruders: ZTE series and HTS BASIC series. The ZTE series is simple to operate, low in maintenance cost, suitable for small-batch, multi-variety production; the HTS BASIC series has good environmental protection masterbatch compatibility, meeting food contact standards.

3.4.3 Medical Devices.

أجهزة TPE (تي بي يو بشكل رئيسي, TPS) are used to produce medical catheters, المحاقن, and medical masks, which require non-toxic, sterile, and biocompatible. The masterbatch requires medical grade environmental protection (meeting ISO 10993 معيار), high transparency (for catheters), and uniform dispersibility.

Matching Extruders: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has clean production design, التحكم الدقيق في درجة الحرارة, avoiding material pollution; the HTS PLUS series has good compatibility with medical grade TPEs, ensuring product sterility and biocompatibility.

3.4.4 Other Industrial Applications.

TPEs are also used to produce drain pipes, industrial gaskets, and mechanical components, which require good chemical resistance, مقاومة التآكل, والقوة الميكانيكية. The masterbatch is formulated according to specific industrial requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.

4. Zhuoyue’s Full Series Extruders: Professional Solutions for TPE Masterbatch Processing

Zhuoyue has long been engaged in the research, development, and production of high-performance twin-screw extruders, and has accumulated rich experience in TPE masterbatch processing. Based on the unique processing characteristics of TPEs (اللزوجة العالية, temperature sensitivity, moisture absorption) and the diverse needs of manufacturers (different TPE categories, production scales, application fields), Zhuoyue has launched a full series of extruders suitable for TPE masterbatch processing, بما في ذلك HTS الأساسية, HTS PLUS, HTS SUPER, ZTE, and HTE series. Each series has targeted performance advantages, providing personalized and efficient processing solutions for TPE masterbatch manufacturers of different scales.

4.1 Core Advantages of Zhuoyue’s Extruders for TPE Masterbatch Processing

Zhuoyue’s extruders are specially optimized for TPE masterbatch processing, with the following core advantages to meet the strict requirements of TPE processing:

4.1.1 تأثير خلط وتشتيت ممتاز.

TPE masterbatch requires uniform dispersion of pigments and additives to avoid affecting the material’s elasticity and mechanical properties. All Zhuoyue’s twin-screw extruders adopt an intermeshing co-rotating structure, مع درجة المسمار معقولة, lead, and compression ratio design. The intermeshing and rotating of the twin screws generate strong shear force and kneading force, which can fully break pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of pigments, شركات النقل, and additives in the TPE matrix. The mixing uniformity reaches more than 95%, which is far higher than that of ordinary extruders.

فضلاً عن ذلك, the screws adopt a modular design, which can freely combine different screw elements (نقل, خلط, قص) according to the TPE type. على سبيل المثال, high-viscosity TPV/TPC masterbatch requires more mixing and shearing elements to enhance dispersion; low-viscosity TPS masterbatch uses more conveying elements to improve production efficiency.

4.1.2 التحكم الدقيق في درجة الحرارة, Avoiding TPE Degradation.

TPEs are sensitive to temperature, and excessive temperature or temperature fluctuation can lead to material degradation (such as TPU hydrolysis, TPC chain scission). All Zhuoyue’s extruders adopt an advanced intelligent temperature control system, مع 4-6 independent temperature control sections, temperature control precision of ±1℃, and real-time temperature monitoring and alarm functions. The barrel adopts a double-layer jacket design, realizing rapid heating and cooling, and improving temperature response speed. The die head is equipped with an independent temperature control device, ensuring stable shaping of the masterbatch strip.

4.1.3 High Wear Resistance and Corrosion Resistance.

Some TPE masterbatches (such as TPA, TPC) contain high-hardness pigments or additives, which can wear the screw and barrel. Zhuoyue’s extruders use high-quality wear-resistant materials and advanced manufacturing technologies: HTS PLUS/SUPER/HTE series screws and barrels are made of imported wear-resistant alloy steel, undergoing bimetallic composite or laser cladding treatment, surface hardness ≥65 HRC (HTS SUPER series ≥70 HRC), service life 2-3 مرات من الطارد العادي; HTS BASIC/ZTE series screws and barrels are nitrided, surface hardness ≥60 HRC, meeting the needs of ordinary TPE masterbatch processing.

4.1.4 Vacuum Exhaust and Moisture Removal Capabilities.

TPEs such as TPU and TPA have high water absorption, and moisture can cause bubbles and defects in the masterbatch. All Zhuoyue’s mid-to-high-end extruders (HTS PLUS/SUPER/HTE) are equipped with a vacuum exhaust device, which can effectively remove moisture, volatile substances, and air in the material, ensuring the density and quality of the masterbatch. The vacuum degree is adjustable (0.06-0.09MPa), adapting to different moisture content requirements.

4.1.5 High Production Efficiency and Energy Saving.

Zhuoyue’s extruders adopt high-torque gearboxes and optimized screw structures, with strong conveying capacity and high production efficiency. Compared with ordinary extruders, production efficiency is increased by 20%-50%, and energy consumption is reduced by 15%-25%. على سبيل المثال, HTS SUPER series production capacity reaches 1000-3000kg/h, suitable for large-scale mass production; ZTE series production capacity is 50-400kg/h, suitable for small-batch production.

4.1.6 Intelligent Control and Easy Operation.

All extruders adopt a PLC intelligent control system and touch screen operation interface, which can store up to 100 sets of formula and processing parameters. When switching between different TPE masterbatches, only the corresponding parameters need to be called, avoiding repeated debugging. The HTS SUPER series is equipped with cloud control functions, realizing remote parameter adjustment, production data monitoring, and predictive maintenance, تحقيق إدارة الإنتاج الذكية.

4.1.7 Wide Adaptability.

Zhuoyue’s full series of extruders can adapt to the processing of all TPE categories (TPS/SBS/TPU/TPR/TPV/TPC/TPA) and masterbatch types (ماستر اللون, ماستر مثبطات اللهب, antistatic masterbatch), with pigment content ranging from 10% ل 70%. They can also be matched with auxiliary equipment (high-speed mixers, dryers, coolers, granulators) to form a complete automatic production line.

4.2 Detailed Introduction of Zhuoyue’s Extruder Series for TPE Masterbatch Processing

Each series of Zhuoyue’s extruders has unique performance characteristics and targeted adaptation scenarios, and manufacturers can select the appropriate series according to their TPE type, حجم الإنتاج, ومتطلبات التطبيق.

4.2.1 HTS BASIC Series: Flexible and Cost-Effective for Ordinary TPE Masterbatch.

The HTS BASIC series is a cost-effective product designed for small and medium-sized manufacturers producing ordinary TPE masterbatch (TPS, low-concentration TPO/TPU masterbatch). It uses medium-torque gearboxes from leading European manufacturers, عزم دوران محدد 10-12 نيوتن متر/سم مكعب, screw diameter 30-65mm, production capacity 100-500kg/h.

The series adopts nitrided screws and barrels, with good wear resistance, suitable for ordinary TPE masterbatch processing (محتوى الصباغ ≥50%). وهي مجهزة بنظام التحكم PLC, التحكم التلقائي في درجة الحرارة, والتغذية, سهلة التشغيل. يسمح تصميم المسمار المعياري بالتكوين المرن وفقًا لمتطلبات الدفعة الرئيسية TPS/TPO. تعد سلسلة HTS BASIC خيارًا مثاليًا للشركات المصنعة الصغيرة والمتوسطة الحجم ذات الميزانية المحدودة, مع التركيز على إنتاج ماستر TPE العادي (مثل السلع المنزلية, الأسلاك والكابلات العادية).

4.2.2 سلسلة اتش تي اس بلس: عزم دوران عالي للهندسة TPE والصبغة الرئيسية عالية التركيز.

يتم وضع سلسلة HTS PLUS كمنتج متوسط ​​إلى عالي الجودة, مصمم خصيصًا لمعالجة الأصبغة الرئيسية TPE عالية الطلب (ضريبة القيمة المضافة, تي بي يو, ماستر TPE عالي التركيز, ماستر مثبطات اللهب). إنها تعتمد علب تروس ذات عزم دوران عالي تم تطويرها بشكل مستقل بواسطة Zhuoyue, عزم دوران محدد 13-16 نيوتن متر/سم مكعب, قطر المسمار 40-75 ملم, القدرة الإنتاجية 300-1200 كجم/ساعة.

The series uses bimetallic composite screws and barrels (surface hardness ≥65 HRC), with excellent wear resistance and corrosion resistance, suitable for TPV/TPC masterbatch processing (اللزوجة العالية, high-hardness pigments). It is equipped with a 5-6 section precise temperature control system and vacuum exhaust device, avoiding TPU hydrolysis and TPC degradation. The enhanced mixing elements ensure uniform dispersion of high-concentration pigments (50%-70%) and functional additives (مثبطات اللهب, عوامل الاستاتيكيه). The HTS PLUS series is suitable for medium-sized and large-scale manufacturers producing high-quality TPE masterbatch (such as automotive seals, high-grade wires and cables, الأجهزة الطبية).

4.2.3 HTS SUPER Series: Ultra-High Performance for High-End TPE Masterbatch.

The HTS SUPER series is Zhuoyue’s highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s twin-screw extruders, designed for high-end, high-demand TPE masterbatch processing (TPA, TPC, ultra-high-concentration masterbatch, masterbatch for new energy vehicles/aerospace).

It adopts Zhuoyue’s latest ultra-high torque transmission device, specific torque 17-20Nm/cm³, screw diameter 50-95mm, production capacity 1000-3000kg/h. The screws are made of new wear-resistant alloy steel, undergoing laser cladding treatment (صلابة السطح ≥70 HRC), service life 3-4 مرات من الطارد العادي. The barrel adopts a double-layer jacket + forced cooling structure, temperature control precision ±1℃, suitable for high-temperature TPE processing (220-290درجه مئوية). The multi-stage mixing screw combination ensures ultra-high mixing uniformity (≥98%), suitable for ultra-high-concentration masterbatch (70%-80%) and TPA/TPC masterbatch processing.

The series is equipped with an intelligent cloud control system, realizing remote parameter adjustment, fault early warning, and predictive maintenance. It is suitable for large-scale, high-standard manufacturers producing high-end TPE masterbatch (such as automotive high-temperature hoses, precision electrical connectors, aerospace components).

4.2.4 ZTE Series: Cost-Effective for Universal TPE Masterbatch.

The ZTE series is positioned as a cost-effective product, designed for manufacturers balancing processing quality and cost, producing universal ordinary TPE masterbatch (low-concentration TPS/TPO/TPU masterbatch). It adopts a twin-screw parallel co-rotating structure, specific torque 8-11Nm/cm³, screw diameter 25-65mm, production capacity 50-400kg/h.

The series uses nitrided screws and barrels (surface hardness ≥60 HRC), meeting the needs of ordinary TPE masterbatch processing (محتوى الصباغ ≥50%). It is equipped with a 4-section temperature control system, simple touch screen operation, easy to learn and master. The ZTE series has a simple structure, استهلاك منخفض للطاقة, and low maintenance cost, suitable for small manufacturers, small workshops, and enterprises producing small-batch, multi-variety TPE masterbatch (such as small toys, local household goods).

4.2.5 HTE Series: High Performance and Cost-Effective Integrated Solution.

The HTE series integrates high performance and cost-effectiveness, designed for medium-sized manufacturers upgrading product quality and expanding production scale. إنها تعتمد علب تروس ذات عزم دوران عالي تم تطويرها بشكل مستقل بواسطة Zhuoyue, specific torque 12-14Nm/cm³, screw diameter 35-70mm, production capacity 200-800kg/h.

The series uses bimetallic composite screws and barrels (surface hardness ≥65 HRC), with good wear resistance, suitable for TPU/TPO masterbatch processing. It adopts an optimized screw structure and high-efficiency energy-saving motor, energy consumption reduced by 18%-25% مقارنة مع الطارد العادي. The 5-section precise temperature control system and vacuum exhaust device ensure product quality, and the enhanced mixing elements ensure uniform dispersion. The HTE series balances performance and cost, suitable for medium-sized manufacturers producing medium-grade TPE masterbatch (such as automotive interior components, ordinary medical devices, mid-grade wires and cables).

5. Common Problems and Solutions in TPE Masterbatch Twin-Screw Extrusion Processing

In TPE masterbatch processing, بسبب الخصائص الفريدة لـ TPEs (temperature sensitivity, moisture absorption, اللزوجة العالية), various problems often occur, affecting product quality and production efficiency. Based on years of experience, Zhuoyue summarizes common problems, analyzes their causes, and provides corresponding solutions to help manufacturers quickly solve production problems.

5.1 مشكلة 1: Poor Dispersibility, Color Spots and Streaks in Masterbatch

Manifestation: Uneven coloring of masterbatch, obvious pigment agglomerates, color spots and streaks in TPE products, reducing product aesthetics and mechanical properties.

الأسباب: (1) Raw materials: Pigment particle size is too large, agglomeration is serious; poor compatibility between pigment/carrier and TPE; insufficient dispersant dosage. (2) Premixing: Low mixing speed, short mixing time, uneven premixing. (3) Extrusion parameters: Low screw speed, insufficient shear force; low extrusion temperature, incomplete melting of TPE carrier. (4) معدات: Worn screw mixing elements; blocked die head.

Solutions: (1) Optimize raw materials: Select fine-particle pigments (20-40 شبكة), dry thoroughly; select carrier compatible with TPE; increase dispersant dosage (1%-5% of pigment dosage). (2) Improve premixing: Increase mixing speed to 800-1200 دورة في الدقيقة, extend mixing time to 5-10 دقائق. (3) Adjust extrusion parameters: Increase screw speed (500-800 rpm for high-viscosity TPEs); increase extrusion temperature to ensure complete melting of TPE. (4) Maintain equipment: Replace worn screw elements; clean die head regularly.

5.2 مشكلة 2: TPE Degradation and Masterbatch Discoloration

Manifestation: Masterbatch discolors (yellowing, darkening), generates peculiar smell; TPE products have reduced elasticity and mechanical strength, even brittle fracture.

الأسباب: (1) Extrusion temperature is too high, exceeding TPE heat resistance limit. (2) Long material residence time (more than 3 دقائق) in the extruder. (3) Poor equipment cooling, local overheating of the barrel. (4) Raw materials: TPE has poor heat resistance; moisture content is too high (causing TPU hydrolysis).

Solutions: (1) Adjust temperature: Reduce mixing/homogenizing section temperature, control within TPE processing range; check temperature sensor accuracy. (2) Shorten residence time: Increase screw speed, reduce screw compression ratio. (3) Maintain cooling system: Clean cooling pipes, replace faulty cooling elements. (4) Optimize raw materials: Select high-temperature resistant TPE; dry raw materials thoroughly (moisture content ≤0.05% for TPU/TPA); add heat stabilizers.

5.3 مشكلة 3: High Wear of Screw and Barrel

Manifestation: Rapid wear of screw and barrel, reduced shear force and mixing capacity; masterbatch dispersibility decreases, equipment maintenance cost increases.

الأسباب: (1) Raw materials: High-hardness pigments/additives (such as carbon black, titanium dioxide); large particle size. (2) Extrusion parameters: High screw speed, excessive shear force; high extrusion pressure. (3) معدات: Screw/barrel material has poor wear resistance.

Solutions: (1) Optimize raw materials: Select small-particle, low-hardness pigments; crush and sieve raw materials; add lubricants to reduce friction. (2) Adjust parameters: Reduce screw speed and extrusion pressure appropriately. (3) Select high-wear-resistant equipment: Choose Zhuoyue’s HTS PLUS/SUPER/HTE series with bimetallic composite or laser-clad screws/barrels.

5.4 مشكلة 4: Bubbles in Masterbatch

Manifestation: Bubbles in masterbatch particles, affecting product density and mechanical properties; TPE products have pores and defects.

الأسباب: (1) Raw materials: High moisture content (especially TPU/TPA); volatile substances in pigments/additives. (2) Extrusion parameters: Low extrusion temperature, incomplete melting; insufficient vacuum exhaust. (3) Premixing: Air mixed into the mixture during premixing.

Solutions: (1) Dry raw materials thoroughly: Extend drying time, increase drying temperature. (2) Adjust extrusion parameters: Increase extrusion temperature; improve vacuum exhaust (vacuum degree ≥0.08MPa). (3) Optimize premixing: Reduce mixing speed appropriately to avoid air mixing; use a closed mixer.

5.5 مشكلة 5: Poor Processing Fluidity, Equipment Blockage

Manifestation: Difficult material conveying and extrusion; unstable extrusion pressure; die head or extrusion cavity blockage.

الأسباب: (1) Raw materials: High TPE viscosity (TPV/TPC); high pigment content (more than 70%); high moisture content (causing agglomeration). (2) Extrusion parameters: Low temperature, incomplete melting; low screw speed, insufficient conveying capacity. (3) معدات: Worn conveying elements; blocked die head.

Solutions: (1) Optimize raw materials: Reduce pigment content; select low-viscosity TPE; dry raw materials thoroughly. (2) Adjust parameters: Increase extrusion temperature; increase screw speed; replace die head with larger holes. (3) Maintain equipment: Replace worn conveying elements; clean die head and extrusion cavity regularly.

6. Practical Application Cases of Zhuoyue Extruders in TPE Masterbatch Processing

To verify the performance advantages of Zhuoyue’s extruders in TPE masterbatch processing, this section introduces several practical cases, covering different TPE categories, production scales, ومجالات التطبيق, demonstrating the targeted solutions provided by Zhuoyue.

6.1 قضية 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses

Customer Background: A large automotive component manufacturer in Shanghai, الصين, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigment content 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), مقاومة الحرارة (260درجه مئوية), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.

حل: Zhuoyue recommended the HTS SUPER series extruders (screw diameter 75mm, specific torque 18Nm/cm³) combined with a complete automatic production line, including a high-efficiency dryer, خلاط عالي السرعة, and precision granulator, tailored to the customer’s TPC masterbatch processing needs. The core configuration and optimization measures are as follows: أولاً, the screw adopts a multi-stage mixing combination design, integrating high-shear kneading elements and dispersing elements to fully break down pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of 60% high-concentration pigments in the TPC matrix. The laser-clad screw surface (hardness ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. ثانية, the barrel is equipped with a double-layer jacket + forced cooling structure, مع 6 independent temperature control sections, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. ثالث, the equipment is equipped with a high-efficiency vacuum exhaust device (vacuum degree adjustable up to 0.09MPa), which effectively removes moisture and volatile substances in the TPC raw materials and masterbatch, completely solving the bubble problem caused by moisture absorption. فضلاً عن ذلك, the HTS SUPER series is equipped with an intelligent cloud control system, which allows the customer to store the TPC masterbatch processing parameters, call them with one click when switching batches, and monitor production data in real time, improving batch stability and reducing operational errors.

Implementation Effect: بعد 1 month of installation and commissioning, the HTS SUPER series extruders officially put into production. The test results show that the TPC masterbatch produced has a mixing uniformity of ≥98%, no color spots or streaks, and the pigment dispersion effect is significantly better than the customer’s original equipment. The masterbatch maintains stable performance after high-temperature processing at 260℃, with no discoloration or degradation, fully meeting the requirements of new energy vehicle automotive hoses. The production capacity reaches 1500kg/h, which is 40% higher than the original equipment, while the energy consumption is reduced by 22%, significantly reducing the customer’s production costs. The wear of screws and barrels is greatly reduced, and the maintenance cycle is extended from 1 month to 6 شهور, reducing maintenance costs by more than 50%. The customer’s TPC hoses made of this masterbatch have passed the automotive industry quality certification, with excellent high-temperature resistance and mechanical strength, and have been successfully supplied to major new energy vehicle manufacturers. The customer highly recognized Zhuoyue’s extrusion solution, and subsequently signed a long-term cooperation agreement, purchasing 5 more sets of HTS SUPER series extruders to expand production scale.

6.1 قضية 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses

Customer Background:

A large automotive component manufacturer in Shanghai, الصين, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigment content 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), مقاومة الحرارة (260درجه مئوية), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.

حل:

Zhuoyue recommended the HTS SUPER series extruders (screw diameter 75mm, specific torque 18Nm/cm³) combined with a complete automatic production line, including a high-efficiency dryer, خلاط عالي السرعة, and precision granulator, tailored to the customer’s TPC masterbatch processing needs. The core configuration and optimization measures are as follows: أولاً, the screw adopts a multi-stage mixing combination design, integrating high-shear kneading elements and dispersing elements to fully break down pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of 60% high-concentration pigments in the TPC matrix. The laser-clad screw surface (hardness ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. ثانية, the barrel is equipped with a double-layer jacket + forced cooling structure, مع 6 independent temperature control sections, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. ثالث, the equipment is equipped with a high-efficiency vacuum exhaust device (vacuum degree adjustable up to 0.09MPa), which effectively removes moisture and volatile substances in the TPC raw materials and masterbatch, completely solving the bubble problem caused by moisture absorption. فضلاً عن ذلك, the HTS SUPER series is equipped with an intelligent cloud control system, which allows the customer to store the TPC masterbatch processing parameters, call them with one click when switching batches, and monitor production data in real time, improving batch stability and reducing operational errors.

Implementation Effect:

بعد 1 month of installation and commissioning, the HTS SUPER series extruders officially put into production. The test results show that the TPC masterbatch produced has a mixing uniformity of ≥98%, no color spots or streaks, and the pigment dispersion effect is significantly better than the customer’s original equipment. The masterbatch maintains stable performance after high-temperature processing at 260℃, with no discoloration or degradation, fully meeting the requirements of new energy vehicle automotive hoses. The production capacity reaches 1500kg/h, which is 40% higher than the original equipment, while the energy consumption is reduced by 22%, significantly reducing the customer’s production costs. The wear of screws and barrels is greatly reduced, and the maintenance cycle is extended from 1 month to 6 شهور, reducing maintenance costs by more than 50%. The customer’s TPC hoses made of this masterbatch have passed the automotive industry quality certification, with excellent high-temperature resistance and mechanical strength, and have been successfully supplied to major new energy vehicle manufacturers. The customer highly recognized Zhuoyue’s extrusion solution, and subsequently signed a long-term cooperation agreement, purchasing 5 more sets of HTS SUPER series extruders to expand production scale.