Termoplastilised elastomeerid (TPE), mõnikord nimetatakse termoplastiliseks kummiks (TPR), on kopolümeeride või polümeeride füüsikaliste segude klass – tavaliselt plastik ja kumm –, mis ühendavad termoplastide ja elastomeeride omadused. See ainulaadne kombinatsioon võimaldab TPE-sid töödelda nagu termoplaste (ekstrusiooni teel, survevalu, puhumisvormimine, jne.) säilitades samal ajal kummide elastsuse ja painduvuse. Erinevalt traditsioonilistest vulkaniseeritud kummidest, TPE-sid saab sulatada ja ümber töödelda mitu korda ilma märkimisväärse jõudluse vähenemiseta, muutes need keskkonnasõbralikumaks ja kulutõhusamaks. Kuna nõudlus kergekaalu järele, paindlik, ja taaskasutatavate materjalide hulk kasvab erinevates tööstusharudes, nagu autotööstus, elektrilised, ehitus, ja tarbekaubad, TPE-d on muutunud üha populaarsemaks, spetsialiseeritud põhisegu ja ekstrusioonitehnoloogia väljatöötamine, mis on kohandatud nende ainulaadsetele töötlemisnõuetele.
Põhisegu, võtmematerjalina TPE-de värvimiseks ja funktsionaalseks muutmiseks, mängib otsustavat rolli TPE toodete jõudluse parandamisel ja kasutusala laiendamisel. TPE põhisegu töötlemine nõuab segamise täpset kontrolli, hajutamine, ja temperatuuri parameetrid, kuna TPE-del on spetsiifiline viskoossus, kuumakindlus, ja elastsusomadused, mis erinevad traditsioonilistest plastidest. Kahe kruviga ekstruuderid, oma suurepäraste segamis- ja hajutamisvõimetega, täpne temperatuuri reguleerimine, ja kohanemisvõime erinevate materjalidega, on muutunud TPE põhisegu põhiliseks töötlemisseadmeks. Zhuoyue, professionaalne kahe kruviga ekstruuderite tootja, pakub täielikku valikut täiustatud ekstrusioonilahendusi, mis on spetsiaalselt loodud TPE segamiseks ja põhisegu töötlemiseks, hõlmab TPE/SBS/TPU/TPR/TPV ja muid suuremaid TPE kategooriaid, et rahuldada erinevate tööstusharude tootjate erinevaid vajadusi.
1. Termoplastiliste elastomeeride ülevaade (TPE): Kategooriad, Omadused ja põhiomadused
TPE-d on mitmekesine materjalide perekond, klassifitseeritakse kuue üldisesse kaubanduslikku kategooriasse nende keemilise koostise ja struktuuri alusel. Igal kategoorial on ainulaadsed omadused, töötlemise omadused, ja rakendusväljad, mis määravad otseselt kindlaks põhisegu valmistamise ja ekstrusiooniseadmete nõuded. TPEde klassifikatsiooni ja omaduste mõistmine on põhisegu töötlemise optimeerimise ja sobivate kahe kruviga ekstruuderite valimise aluseks..
1.1 Kuus TPE üldist kaubanduslikku kategooriat
1.1.1 Stüreenplokk-kopolümeerid (TPS, TPE-d).
TPS on kõige laialdasemalt kasutatav TPE-de kategooria, moodustab suure osa ülemaailmsest TPE turust. See koosneb stüreenplokkidest (nagu polüstüreen, PS) ja elastomeersed plokid (nagu polübutadieen, PB; polüisopreen, PI; või etüleen-butüleen, EB), ühendatud kovalentsete sidemetega. Kõige tavalisemad TPS-i tüübid hõlmavad SBS-i (Stüreenid-butadieenid-stüreenid), SIS (Stüreen-isopreen-stüreen), SEBS (Stüreen-etüleen-butüleen-stüreen), ja SEPS (Stüreen-etüleen-propüleen-stüreen).
TPS-i põhiomaduste hulka kuulub suurepärane paindlikkus, elastsus, ja töödeldavus. SEBS ja SEPS, mis on SBS-i ja SIS-i hüdrogeenitud versioonid, on paranenud kuumakindlus, ilmastikukindlus, ja vananemiskindlus, muutes need sobivaks kasutamiseks välistingimustes ja kõrgel temperatuuril. TPS-i materjale on lihtne värvida ja põhiseguga modifitseerida, ja nende töötlemistemperatuur on vahemikus 150 ℃ kuni 220 ℃, mis ühildub enamiku kahe kruviga ekstruuderiga. TPS-i levinumad rakendused hõlmavad autokomponente, juhtmed ja kaablid, tarbekaubad, ja meditsiiniseadmed.
1.1.2 Termoplastilised polüolefiinist elastomeerid (TPO, TPE-o).
TPO on polüolefiinide füüsikaline segu (nagu polüpropüleen, PP; või polüetüleen, PE) ja elastomeer (nagu etüleen-propüleen-dieeni monomeer, EPDM). See ühendab polüolefiinide jäikuse elastomeeride elastsusega, ja sellel on suurepärane keemiline vastupidavus, ilmastikukindlus, ja paindlikkus madalal temperatuuril. TPO-d on mittetoksilised, lõhnatu, ja taaskasutatav, muutes need ideaalseks keskkonnasõbralikkust nõudvate rakenduste jaoks.
TPO töötlemistemperatuur on vahemikus 160 ℃ kuni 230 ℃, ja see ühildub hästi erinevate põhisegudega (värvi põhisegu, leegiaeglustav põhisegu, jne.). TPO-sid kasutatakse laialdaselt autode välisosades (nagu kaitseraua katted, poritiiba vooderdised), ehitusmaterjalid (nagu tihendid, tihendid), ja elektrilised komponendid. Tänu nende kõrgele polüolefiinisisaldusele, TPO põhisegu töötlemiseks on vaja hea segamisvõimega ekstruudereid, et tagada pigmentide ja lisandite ühtlane hajumine.
1.1.3 Termoplastilised vulkanisatsioonid (käibemaks, TPE v).
TPV on dünaamiliselt vulkaniseeritud polüolefiinide segu (tavaliselt PP) ja elastomeer (tavaliselt EPDM). Töötlemise ajal, elastomeeri faas vulkaniseeritakse väikesteks osakesteks ja jaotatakse ühtlaselt polüolefiinmaatriksis, mille tulemuseks on suurepärane elastsus, survekomplekti takistus, ja kuumakindlus. TPV-del on paremad mehaanilised omadused ja mõõtmete stabiilsus kui traditsioonilistel TPE-del, ja talub pikaajalist kokkupuudet kõrgel temperatuuril (kuni 150 ℃).
TPV töötlemine nõuab täpset temperatuuri reguleerimist ja tugevat nihkejõudu, et tagada ühtlane vulkaniseerimine ja hajumine. Töötlemistemperatuur on vahemikus 170 ℃ kuni 240 ℃, ja materjalil on töötlemise ajal kõrge viskoossus, mis seab kõrged nõuded kahe kruviga ekstruuderite pöördemomendile ja kulumiskindlusele. TPV-sid kasutatakse laialdaselt autode tihendites, voolikud, tihendid, ja tööstuslikud komponendid, mis nõuavad suurt jõudlust ja vastupidavust.
1.1.4 Termoplastilised polüuretaanid (TPU).
TPU on kõvadest segmentidest koosnev plokk-kopolümeer (diisotsüanaat ja ahela pikendaja) ja pehmed segmendid (polüool). Sellel on suurepärane elastsus, kulumiskindlus, õlikindlus, ja mehaaniline tugevus, ja kõvadust saab reguleerida alates väga pehmest (Kaldal A 30) väga raskeks (Kaldal D 85) muutes kõvade ja pehmete segmentide suhet.
TPU töötlemine on tundlik temperatuuri ja niiskuse suhtes. Töötlemistemperatuur on vahemikus 180 ℃ kuni 250 ℃, ja materjal tuleb enne töötlemist põhjalikult kuivatada (niiskusesisaldus ≤0,05%) et vältida hüdrolüüsi ja mullide teket. TPU põhisegu töötlemiseks on vaja täpse temperatuuri reguleerimise ja vaakumi väljalaskevõimega ekstruudereid. TPU-d kasutatakse laialdaselt juhtmetes ja kaablites, auto voolikud, jalatsid, meditsiinilised kateetrid, ja spordivarustust.
1.1.5 Termoplastilised kopolüestrid (TPC, TPE-E).
TPC on plokk-kopolümeer, mis koosneb polüester kõvadest segmentidest ja polüeetrist või polüestrist pehmetest segmentidest. Sellel on suurepärane kuumakindlus, keemiline vastupidavus, ja mehaanilised omadused, ja talub pikka aega kõrget temperatuuri kuni 150 ℃. TPC-del on ka hea painduvus ja elastsus, muutes need sobivaks suure jõudlusega rakenduste jaoks.
TPC töötlemistemperatuur on vahemikus 220 ℃ kuni 280 ℃, mis on kõrgem kui teistes TPE kategooriates. Sellel on töötlemise ajal kõrge viskoossus ja see nõuab suure pöördemomendi ja täpse temperatuuri reguleerimisega ekstruudereid. TPC põhisegu töötlemine nõuab ka erilist tähelepanu pigmentide ja lisandite hajutamisele, et vältida materjali mehaaniliste omaduste mõjutamist. TPC-sid kasutatakse laialdaselt autokomponentides (nagu õhu sisselaskevoolikud, käigukasti tihendid), kosmosesõidukite osad, ja tööstuslikud masinad.
1.1.6 Termoplastilised polüamiidid (TPA, TPE-A).
TPA on plokk-kopolümeer, mis koosneb polüamiidi kõvadest segmentidest ja polüeetri pehmetest segmentidest. See ühendab endas kõrge tugevuse, kulumiskindlus, ja polüamiidide keemiline vastupidavus koos polüeetrite paindlikkuse ja elastsusega. TPA-l on suurepärane löögikindlus ja madalad temperatuurid, ja seda saab kasutada karmides keskkondades.
TPA töötlemistemperatuur on vahemikus 230 ℃ kuni 290 ℃, ja sellel on kõrge veeimavus, enne töötlemist on vaja põhjalikku kuivatamist. TPA põhisegu töötlemiseks on vaja kõrge kulumiskindlusega ekstruudereid (polüamiidi kõrge kõvaduse tõttu) ja täpne temperatuuri reguleerimine, et vältida materjali lagunemist. TPA-d kasutatakse laialdaselt autokomponentides (nagu hammasrattad, laagrid), elektrilised pistikud, ja tööstuslikud voolikud.
1.2 Põhisegu töötlemist mõjutavad TPE põhiomadused
TPE-del on ainulaadsed omadused, mis eristavad neid traditsioonilistest plastidest, ja need omadused mõjutavad otseselt põhisegu koostist ja ekstrusiooniseadmete valikut. Peamised omadused, mida põhisegu töötlemisel arvestada, on järgmised:
1.2.1 Elastsus ja paindlikkus.
TPE-del on kõrge elastsus ja paindlikkus, mis tähendab, et põhisegu peab ühilduma TPE maatriksiga, et vältida materjali elastsuse vähenemist. Põhisegu kandjal peaks olema hea ühilduvus TPE-ga, ja dispergeerija peaks tagama pigmentide ühtlase hajutamise ilma aglomeraate moodustamata, mis võivad põhjustada stressi kontsentratsiooni ja vähendada paindlikkust.
1.2.2 Kuumakindlus.
Erinevatel TPE kategooriatel on erinev kuumuskindlus (töötlemistemperatuur on vahemikus 150 ℃ kuni 290 ℃). Põhisegu pigmentide ja lisandite kuumuskindlus peab vastama TPE töötlemistemperatuurile, et vältida lagunemist, värvimuutus, või jõudluse halvenemine ekstrusiooni ajal. Näiteks, TPC ja TPA jaoks on vaja kõrgele temperatuurile vastupidavaid pigmente ja soojusstabilisaatoreid.
1.2.3 Viskoossus ja töödeldavus.
TPE-de viskoossus on töötlemise ajal erinev (TPV ja TPC on kõrgema viskoossusega, samas kui TPS-il on madalam viskoossus). See mõjutab kahe kruviga ekstruuderi nihkejõudu ja transpordinõudeid. Kõrge viskoossusega TPE-d nõuavad suure pöördemomendi ja tugeva segamisvõimega ekstruudereid, samas kui madala viskoossusega TPE-d nõuavad materjali ülevoolu vältimiseks ekstrusioonikiiruse täpset juhtimist.
1.2.4 Niiskuse imendumine.
Mõned TPEd (nagu TPU, TPA) neil on kõrge veeimavus, mis võivad tekitada mullid, hüdrolüüs, ja muud põhisegu defektid. Toormaterjalid (TPE, pigmendid, lisandid) tuleb enne töötlemist põhjalikult kuivatada, ja ekstruuder peaks olema varustatud vaakumväljalaskeseadmega niiskuse ja lenduvate ainete eemaldamiseks.
1.2.5 Ühilduvus lisanditega.
TPE-d nõuavad sageli funktsionaalseid lisandeid (nagu antioksüdandid, UV-stabilisaatorid, määrdeained) nende jõudluse parandamiseks. Põhisegu tuleks koostada nii, et lisandid sobivad kokku nii pigmentide kui ka TPE maatriksiga, vältides keemilisi reaktsioone, mis võivad mõjutada toote kvaliteeti.
2. TPE-de põhisegu: Koosseis, Koostamis- ja töötlemisnõuded
TPE-de põhisegu on pigmentide/värvide kontsentreeritud segu, kandjad, ja lisandid, mõeldud TPE-de värvimiseks ja lisafunktsioonide andmiseks (nagu leegiaeglustus, antistaatiline, antibakteriaalne) säilitades samal ajal materjalile omased elastsed ja töötlemisomadused. TPE põhisegu koostis ja töötlemine on nõudlikumad kui traditsiooniliste plastide puhul, TPEde ainulaadsete omaduste tõttu. Selles jaotises kirjeldatakse koostist, formuleerimispõhimõtted, ja TPE põhisegu töötlemisnõuded.
2.1 TPE põhisegu põhikoostis
Nagu traditsiooniline põhisegu, TPE põhisegu koosneb kolmest põhikomponendist: pigmendid/värvid, kandjad, ja lisandid. Iga komponendi valik ja osakaal on kohandatud vastavalt TPE tüübile ja selle rakendusnõuetele.
2.1.1 Pigmendid/värvained.
Pigmendid/värvid on põhikomponendid, mis annavad TPE-dele värvi, arvestust 10%-70% põhisegu koostisest (sõltuvalt värvi intensiivsusest ja TPE tüübist). Peamised nõuded TPE põhisegu pigmentidele/värvidele on järgmised:
- – Kuumakindlus: Peab taluma siht-TPE töötlemistemperatuuri (150℃ -290 ℃) lagunemise või värvimuutuseta. Kõrge temperatuuriga TPE-de jaoks (TPC, TPA), Eelistatakse kõrge temperatuurikindlaid orgaanilisi või anorgaanilisi pigmente.
- – Ühilduvus: Migratsiooni vältimiseks peab see ühilduma TPE maatriksiga, õitsev, või vähenenud elastsus. TPE-ga sarnase polaarsusega pigmendid sobivad paremini kokku (nt., polaarsed pigmendid TPU jaoks, mittepolaarsed pigmendid TPS-i jaoks).
- – Dispergeeritavus: Peab olema kergesti hajutatud TPE maatriksis, et tagada ühtlane värvus ja vältida värvilaike, triibud, või vähenenud mehaanilised omadused. Peenosakesed pigmendid (20-40 võrk) eelistatud on madala aglomeratsiooniga.
- – Keskkonnasõbralikkus: Peab vastama ülemaailmsetele keskkonnakaitsestandarditele (nagu REACH, RoHS) mürgiste või kahjulike ainete vältimiseks (nagu raskemetallid) mis võivad mõjutada inimeste tervist ja keskkonda.
TPE põhisegudes kasutatavad tavalised pigmendid hõlmavad järgmist: anorgaanilised pigmendid (titaandioksiid valge jaoks, tahma mustaks, raudoksiid punase/kollase jaoks), ja kõrge temperatuurikindlad orgaanilised pigmendid (ftalotsüaniin sinine/roheline, kinakridoon punane).
2.1.2 Kandjad.
Kandjad on põhisegu maatriks, arvestust 20%-80% kompositsioonist, ja mängivad võtmerolli pigmentide hajutamisel ja TPE-maatriksi külge kinnitumisel. Kandjal peab olema suurepärane ühilduvus nii pigmentide kui ka siht-TPE-ga, kuna halb ühilduvus võib põhjustada pigmendi migratsiooni, ebaühtlane värvus, ja vähenenud TPE jõudlus. Kandja valik põhineb TPE tüübil:
- – TPS-i jaoks (SBS, SEBS): Kasutage kandjana TPS-i või PP-d, millel on hea ühilduvus ja töötlemise sujuvus.
- – TPO/TPE-o jaoks: Kasutage kandjana PP või PE, mis sobib TPO polüolefiinkomponendiga.
- – TPV/TPE-v jaoks: Kasutage kandjana PP-d, mis ühildub TPV PP maatriksiga.
- – TPU jaoks: Kasutage kandjana TPU-d, tagades ühilduvuse TPU maatriksiga ja vältides hüdrolüüsi.
- – TPC/TPE-E ja TPA/TPE-A jaoks: Kasutage vedajana TPC-d või TPA-d, vastavalt, et see vastaks kõrgel temperatuuril töötlemise nõuetele ja ühilduvusele.
Kandjal peaks olema ka hea töötlemisvoolavus, mille sulamistemperatuur ja töötlemistemperatuur ühtivad siht-TPE-ga või sellest veidi madalamad, ühtlase segunemise tagamiseks ja TPE lagunemise vältimiseks.
2.1.3 Lisandid.
Lisandid on abikomponendid, mida lisatakse töötlemise tõhususe parandamiseks, hajutatavus, ja TPE põhisegu funktsionaalne jõudlus, arvestust 1%-10% kompositsioonist. Lisandite tüüp ja annus määratakse vastavalt TPE tüübile ja kasutusnõuetele:
- – Dispergandid: TPE põhisegu kõige olulisem lisand, kasutatakse pigmendi pindpinevuse vähendamiseks, vältida aglomeratsiooni, ja tagada ühtlane dispersioon TPE maatriksis. Levinud dispergeerivad ained on polüetüleenvaha, polüpropüleenvaha, steariinhape, ja maleiinanhüdriidiga poogitud vahad. Kõrge viskoossusega TPE-de jaoks (käibemaks, TPC), Eelistatakse tugeva ühilduvusega kõrge efektiivsusega dispergeerivaid aineid.
- – Ühilduvad ained: Kasutatakse pigmentide ja TPE-de ühilduvuse parandamiseks, ning põhisegu ja TPE maatriksi vahel. Näiteks, maleiinanhüdriidiga poogitud PP-d kasutatakse TPO põhisegu ühilduvuse vahendina, ja polüuretaanvaha kasutatakse TPU põhisegu jaoks.
- – Kuumuse stabilisaatorid: Kasutatakse pigmendi lagunemise ja TPE lagunemise vältimiseks kõrgel temperatuuril töötlemisel. Levinud kuumstabilisaatorite hulka kuuluvad orgaanilised tinastabilisaatorid (TPU jaoks), takistatud fenool-antioksüdandid (TPS-i jaoks, TPO), ja fosfiidi antioksüdandid (TPC jaoks, TPA).
- – UV-stabilisaatorid ja antioksüdandid: Kasutatakse värviliste TPE toodete ilmastikukindluse ja vananemiskindluse parandamiseks, vältides värvide tuhmumist ja jõudluse halvenemist päikesevalguse ja hapniku mõjul. Välitingimustes kasutamiseks (nagu autode välisosad), UV-kiirgust neelavad ja takistatud amiini valguse stabilisaatorid (HALS) lisatakse.
- – Määrdeained: Kasutatakse hõõrdumise vähendamiseks materjalide ja ekstrusiooniseadmete vahel (kruvi, tünn, sure peaga), parandada töötlemise sujuvust, ja vältige materjali kleepumist seadme külge. Levinud määrdeainete hulka kuuluvad steariinhape, kaltsiumstearaat, ja silikoonõli. TPU ja TPA jaoks, Eelistatakse vähese migratsiooniga määrdeaineid, et vältida toote toimivuse mõjutamist.
- – Funktsionaalsed lisandid: Lisatud, et anda TPE-dele erifunktsioone, nagu leegiaeglustid (juhtmete ja kaablite jaoks), antistaatilised ained (elektriliste komponentide jaoks), ja antibakteriaalsed ained (meditsiiniseadmete ja tarbekaupade jaoks).
2.2 TPE põhisegu formuleerimispõhimõtted
TPE põhisegu koostis peab tasakaalustama värviefekti, töötlemise jõudlus, ja TPE-le omased omadused. Peamised põhimõtted on järgmised:
2.2.1 Esiteks ühilduvus.
Kandja, pigmendid, ja lisandid peavad sobima siht-TPE-ga, et vältida materjali elastsuse vähenemist, paindlikkus, ja mehaanilised omadused. Näiteks, mittepolaarse kandja kasutamine polaarse TPU jaoks põhjustab halva ühilduvuse ja pigmendi migratsiooni.
2.2.2 Sobitage kuumakindlus.
Pigmendid ja lisandid peavad vastama TPE töötlemistemperatuurile. Näiteks, TPC põhisegu kasutab kõrgele temperatuurile vastupidavaid pigmente (kuumakindlus ≥280 ℃) et vältida lagunemist töötlemise ajal.
2.2.3 Dispergeeritavuse optimeerimine.
Pigmendi sisaldus ja dispergeeriva aine annus on reguleeritud, et tagada ühtlane dispersioon. Kõrge kontsentratsiooniga põhisegu (pigmendi sisaldus 50%-70%) nõuab rohkem dispergeerivaid aineid ja paremat segamisvõimet, samas madala kontsentratsiooniga põhisegu (10%-30%) keskendub ühilduvusele.
2.2.4 Minimeerige mõju TPE omadustele.
Põhisegu ei tohiks oluliselt mõjutada TPE elastsust, kompressioonikomplekt, või kulumiskindlus. Näiteks, liigsed dispergeerivad ained või määrdeained võivad vähendada TPE mehaanilist tugevust.
2.2.5 Keskkonnakaitse nõuetele vastavus.
Koostis peab vastama ülemaailmsetele keskkonnakaitsestandarditele, mürgiste või kahjulike ainete vältimine (nagu raskemetallid, ftalaadid) mis võib turulepääsu piirata.
2.3 TPE põhisegu töötlemisnõuded
TPE põhisegu töötlemine toimub peamiselt kahe kruviga ekstrusioonitehnoloogia abil, mis nõuab tooraine eeltöötluse ranget kontrolli, eelsegamine, ekstrusiooni parameetrid, ja järeltöötlus, et tagada toote kvaliteet. Peamised töötlemisnõuded on järgmised:
2.3.1 Tooraine eeltöötlus.
TPEd (eriti TPU, TPA) neil on kõrge veeimavus, nii et kõik toorained (TPE kandja, pigmendid, lisandid) tuleb enne töötlemist põhjalikult kuivatada. Kuivamistemperatuur ja -aeg määratakse materjali tüübi järgi: TPU/TPA kuivatatakse temperatuuril 100-120 ℃ 6-8 tundi, TPS/TPO kuivatatakse temperatuuril 80-100 ℃ 3-5 tundi, ja pigmendid kuivatatakse temperatuuril 60-80 ℃ 2-4 tundi. Kuivatatud tooraine niiskusesisaldust tuleks kontrollida allpool 0.1% (0.05% TPU/TPA jaoks).
Lisaks, suurte osakeste või aglomeraatidega pigmendid tuleb purustada ja sõeluda (20-40 võrk) hajutatavuse parandamiseks, and impurities (metal particles, tolm) should be removed to avoid wear on extrusion equipment and defects in masterbatch.
2.3.2 Premixing.
The dried raw materials (pigmendid, carrier, lisandid) 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 p/min, segamise aeg 5-10 minutit, 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 (temperatuuri, kruvi kiirus, extrusion pressure, söötmiskiirus) must be precisely controlled to match the TPE type:
- – Temperatuuri juhtimine: The barrel is divided into 4-6 temperatuuri reguleerimise sektsioonid (söötmise osa, sulamisosa, segamise osa, homogeniseeriv sektsioon, die pea osa). Iga sektsiooni temperatuuri reguleeritakse vastavalt TPE töötlemistemperatuurile. Näiteks, TPS põhisegu: toiteosa 100-120 ℃, sulamissektsioon 160-180 ℃, segamisosa 170-190 ℃, homogeniseerimissektsioon 160-180 ℃, stantsipea sektsioon 150-170 ℃; TPC põhisegu: toiteosa 150-170 ℃, sulamisosa 230-250 ℃, segamisosa 240-260 ℃, homogeniseerimissektsioon 230-250 ℃, stantsipea osa 220-240 ℃. Temperatuuri reguleerimise täpsus peaks jõudma ±1 ℃-ni, et vältida TPE lagunemist ja pigmendi lagunemist.
- – Kruvi kiirus: Kruvi kiirus on vahemikus 200-800 p/min, reguleeritud TPE viskoossuse alusel. Kõrge viskoossusega TPEd (käibemaks, TPC) nõuavad suuremat kruvi kiirust (500-800 p/min) tekitada piisav nihkejõud pigmendi hajutamiseks; madala viskoossusega TPEd (TPS) kasutage mõõdukat kiirust (300-500 p/min) materjali ülevoolu vältimiseks.
- – Ekstrusioonirõhk: Rõhk on vahemikus 5-12 MPa, stabiilselt hoitud (fluctuation ≤±0.5MPa) ühtlase segamise ja vormimise tagamiseks. Kõrge viskoossusega TPE-d nõuavad suuremat rõhku, samas kui madala viskoossusega TPE-d kasutavad mõõdukat rõhku.
- – Söötmise kiirus: Reguleeritud nii, et see vastaks kruvi kiirusele ja ekstrusioonikiirusele, stabiilse ja ühtlase söötmise tagamine. Kõrge viskoossusega TPE-de jaoks, materjali kogunemise vältimiseks kasutatakse sundsöötmisseadet.
2.3.4 Järeltöötlus.
Pärast ekstrusiooni, ribakujuline põhisegu jahutatakse (veepaagi jahutus, 20-30℃), granuleeritud (osakeste suurus 2-5mm), sõelutud (kvalifitseerimata osakeste eemaldamiseks), ja pakitud (suletud ja niiskuskindel pakend). Niiskustundlikule TPE põhisegule (TPU, TPA), valmistoode kuivatatakse enne pakkimist uuesti, et vältida niiskuse imendumist.
3. TPE põhisegu ja sobivate Zhuoyue ekstruuderilahenduste rakendusvaldkonnad
TPE-sid kasutatakse autotööstuses laialdaselt, elektrilised, ehitus, tarbekaubad, ja muud tööstusharud, ja erinevates rakendusvaldkondades on TPE põhisegu jõudlusele erinevad nõuded (värvi, hajutatavus, funktsionaalsust) ja tootmise efektiivsus. Zhuoyue täielik kahe kruviga ekstruuderite seeria (HTS BASIC/PLUS/SUPER, ZTE, HTE) on spetsiaalselt optimeeritud TPE põhisegu töötlemiseks, sihipäraste lahenduste pakkumine erinevatele TPE kategooriatele ja rakendusvaldkondadele. Allpool on üksikasjalik tutvustus TPE põhisegu peamiste rakendusvaldkondade ja sobiva Zhuoyue ekstruuderite seeria kohta.
3.1 Autotööstus: TPE põhisegu suurim kasutusvaldkond
Autotööstus on TPEde suurim tarbija, moodustades rohkem kui 40% ülemaailmselt TPE turult. TPE-sid kasutatakse nende kerge kaalu tõttu paljudes autokomponentides, paindlik, ja taaskasutatavad omadused, ja TPE põhisegu mängib nende komponentide värvimisel ja funktsionaalsel muutmisel võtmerolli. TPE põhisegu peamised autotööstuse rakendused hõlmavad järgmist:
3.1.1 Autode tihendid ja tihendid.
TPEd (peamiselt TPV, TPO) kasutatakse autouste tihendite tootmiseks, akna tihendid, kapoti tihendid, ja tihendid, mis nõuavad head elastsust, ilmastikukindlus, ja paindlikkus madalal temperatuuril. Nende komponentide põhisegu nõuab ühtlast värvimist, hea ilmastikukindlus (UV vastupidavus, vananemiskindlus), ja ühilduvus TPV/TPO maatriksitega.
Sobivad ekstruuderid: HTS PLUS seeria ja HTE seeria. HTS PLUS seerial on kõrge pöördemoment ja kulumiskindlus, sobib TPV põhisegu töötlemiseks (kõrge viskoossus, vaja suurt nihkejõudu); HTE-seeria ühendab endas suure jõudluse ja kulutõhususe, sobib TPO põhisegu töötlemiseks, hea segunemisvõimega ja energiasäästueelistega.
3.1.2 Autode interjööri komponendid.
TPEd (peamiselt TPS, TPU) kasutatakse autode sisustuskomponentide, näiteks armatuurlaua kattematerjalide tootmiseks, uksepaneelid, roolikatted, ja käetoed, mis nõuavad head paindlikkust, pehme puudutus, ja keskkonnasõbralikkust (mittetoksiline, lõhnatu). The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (to avoid staining other interior components).
Sobivad ekstruuderid: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, suitable for small and medium-sized manufacturers producing TPS interior masterbatch; the HTE series has good mixing dispersibility and low energy consumption, suitable for large-scale production of TPU/TPS interior masterbatch.
3.1.3 Automotive Hoses and Tubing.
TPEd (mainly TPU, TPC, TPA) are used to produce automotive fuel hoses, air intake hoses, and brake hoses, which require good oil resistance, kuumakindlus, ja mehaaniline tugevus. The masterbatch requires high-temperature resistance, õlikindlus, and uniform dispersibility to avoid affecting the hose’s performance.
Sobivad ekstruuderid: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has ultra-high torque, täpne temperatuuri reguleerimine, and high wear resistance, suitable for TPC/TPA masterbatch processing (kõrge temperatuur, kõrge viskoossus); HTS PLUS seerial on hea kuumakindlus ja segamisvõime, sobib TPU põhisegu töötlemiseks.
3.1.4 Muud autokomponendid.
TPE-sid kasutatakse ka autode tolmukatete tootmiseks, kolmnurksed aknad, õhufiltrid, ja kaitselülitid, mis nõuavad erinevaid omadusi (nagu tolmukindlus, läbipaistvus, löögikindlus). Põhisegu koostatakse vastavalt konkreetsetele nõuetele, ja sobivad ekstruuderid valitakse TPE tüübi ja tootmisskaala alusel.
3.2 Elektri- ja elektroonikatööstus: Funktsionaalsed TPE põhisegu rakendused
Elektri- ja elektroonikatööstus on teine oluline TPE-de rakendusvaldkond, kus TPE-sid kasutatakse juhtmete ja kaablite tootmiseks, pistikud, ja muud komponendid, mis nõuavad funktsionaalset põhisegu (antistaatiline, leegiaeglustav, kõrgele temperatuurile vastupidav) ohutus- ja toimivusnõuete täitmiseks.
3.2.1 Juhtmed ja kaablid.
TPEd (mainly TPU, TPS, TPO) kasutatakse juhtmete ja kaablite isolatsiooni- ja mantlimaterjalina (toitekaablid, süütejuhtmed, kõrvaklappide juhtmed, pistikute pistikud), mis nõuavad head elektriisolatsiooni, leegiaeglustus, ja kulumiskindlus. Põhisegu nõuab leegiaeglustit (kohtumine UL94 V-0 standard), antistaatilised omadused, ja ühtlane värvimine.
Sobivad ekstruuderid: HTS PLUS seeria, HTE seeria, ja HTS SUPER seeria. HTS PLUS seerial on head leegiaeglustavad põhisegu segamise võimalused, sobib TPO/TPU juhtme ja kaabli põhisegu jaoks; HTE seeria on kulutõhus, sobib väikese ja keskmise suurusega tootmiseks; HTS SUPER seeria sobib tipptasemel, kõrge kontsentratsiooniga leegiaeglustav põhisegu töötlemine.
3.2.2 Elektripistikud ja pistikud.
TPEd (mainly TPU, TPA) kasutatakse elektripistikute tootmiseks, pistikud, ja pistikupesade korpused, mis nõuavad head elektriisolatsiooni, löögikindlus, ja keskkonnasõbralikkust. Põhisegu nõuab ühtlast värvimist, vastupidavus kõrgele temperatuurile, and no migration.
Sobivad ekstruuderid: HTS PLUS seeria ja HTS SUPER seeria. HTS PLUS seerial on hea ühilduvus TPU/TPA-ga, ühtlase hajutamise tagamine; HTS SUPER seerial on täpne temperatuuri reguleerimine, TPA lagunemise vältimine töötlemise ajal.
3.3 Ehitus- ja transporditööstus: Ilmastikukindlad TPE põhisegu rakendused
Ehitus- ja transporditööstuses, TPE-sid kasutatakse tihendite tootmiseks, paisumisvuugid, metroo matid, ja muud komponendid, nõuab head ilmastikukindlust, vananemiskindlus, ja paindlikkus madalatel temperatuuridel, et kohaneda karmi väliskeskkonnaga.
3.3.1 Ehitustihendid ja paisumisvuugid.
TPEd (peamiselt TPV, TPO) kasutatakse hoonete uste ja akende tihendite tootmiseks, kardina seina tihendid, ja paisumisvuugid, mis nõuavad head ilmastikukindlust, UV vastupidavus, ja survekomplekti takistus. Põhisegu vajab ilmastikukindluse parandamiseks UV-stabilisaatoreid ja antioksüdante, ja ühtlane värvimine, mis sobib hoone esteetikaga.
Sobivad ekstruuderid: HTS PLUS seeria ja HTE seeria. HTS PLUS seerial on head ilmastikukindlad lisaainete segamise võimalused, sobib TPV põhisegu töötlemiseks; 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, ja kulumiskindlus. The masterbatch requires uniform dispersibility and good compatibility with TPE matrices to maintain shock absorption performance.
Sobivad ekstruuderid: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, 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, pehme puudutus, ja keskkonnasõbralikkust.
3.4.1 Footwear Industry.
TPEd (mainly TPU, TPS) are used to produce shoe soles, shoe uppers, and shoe accessories, mis nõuavad head paindlikkust, kulumiskindlus, ja pehme puudutus. The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (sokkide värvimise vältimiseks).
Sobivad ekstruuderid: HTS BASIC seeria ja ZTE seeria. ZTE seerial on suurepärane kulutasuvus, sobib väikestele ja keskmise suurusega jalatsitootjatele; HTS BASIC seerial on hea segunemisvõime, jalatsitaldade põhisegu ühtlase värvuse tagamine.
3.4.2 Kodused ja igapäevased vajadused.
TPE-sid kasutatakse käepidemete tootmiseks, rannasõidulaevad, jalamatid, mänguasjad, ja muud majapidamistarbed, mis nõuavad mittetoksilisi, lõhnatu, pehme puudutus, ja erksad värvid. Põhisegu eeldab keskkonnasõbralikkust (mis vastavad aluste/käepidemete toiduga kokkupuutumise standarditele) ja ühtlane värvimine.
Sobivad ekstruuderid: ZTE seeria ja HTS BASIC seeria. ZTE seeriat on lihtne kasutada, madalad hoolduskulud, sobib väikeste partiide jaoks, mitmesordiline tootmine; HTS BASIC seerial on hea keskkonnakaitse põhisegu ühilduvus, toiduga kokkupuute standarditele vastamine.
3.4.3 Meditsiiniseadmed.
TPEd (mainly TPU, TPS) kasutatakse meditsiiniliste kateetrite tootmiseks, süstlad, and medical masks, mis nõuavad mittetoksilisi, sterile, and biocompatible. The masterbatch requires medical grade environmental protection (meeting ISO 10993 standard), high transparency (for catheters), and uniform dispersibility.
Sobivad ekstruuderid: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has clean production design, täpne temperatuuri reguleerimine, 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, kulumiskindlus, ja mehaaniline tugevus. The masterbatch is formulated according to specific industrial requirements, ja sobivad ekstruuderid valitakse TPE tüübi ja tootmisskaala alusel.
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 (kõrge viskoossus, 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, sealhulgas HTS BASIC, 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 Suurepärane segamis- ja dispergeerimisefekt.
TPE põhisegu nõuab pigmentide ja lisandite ühtlast hajutamist, et vältida materjali elastsuse ja mehaaniliste omaduste mõjutamist. Kõigil Zhuoyue kahe kruviga ekstruuderitel on omavahel põimuv koos pöörlev struktuur, mõistliku kruvisammuga, juhtima, ja surveastme disain. Kaksikkruvide põimumine ja pöörlemine tekitavad tugeva nihkejõu ja sõtkumisjõu, mis suudab täielikult purustada pigmendi aglomeraadid ja tagada pigmentide ühtlase hajumise, kandjad, ja lisandid TPE maatriksis. Segamise ühtlus ulatub üle 95%, mis on palju kõrgem kui tavalistel ekstruuderitel.
Lisaks, kruvid on modulaarse konstruktsiooniga, millega saab vabalt kombineerida erinevaid kruvielemente (edastamine, segamine, pügamine) vastavalt TPE tüübile. Näiteks, Kõrge viskoossusega TPV/TPC põhisegu vajab dispersiooni parandamiseks rohkem segamis- ja lõikeelemente; Madala viskoossusega TPS-i põhisegu kasutab tootmise efektiivsuse parandamiseks rohkem transpordielemente.
4.1.2 Täpne temperatuuri reguleerimine, TPE lagunemise vältimine.
TPE-d on temperatuuri suhtes tundlikud, ja liigne temperatuur või temperatuurikõikumised võivad põhjustada materjali lagunemist (nagu TPU hüdrolüüs, TPC keti lõikamine). Kõik Zhuoyue ekstruuderid kasutavad täiustatud intelligentset temperatuuri juhtimissüsteemi, koos 4-6 sõltumatud temperatuuri reguleerimise sektsioonid, temperatuuri reguleerimise täpsus ±1 ℃, ja reaalajas temperatuuri jälgimise ja häirefunktsioonid. Tünnil on kahekihiline jope disain, realiseerides kiire soojenemise ja jahutamise, ja temperatuuri reageerimise kiiruse parandamine. Matriitpea on varustatud sõltumatu temperatuuri reguleerimise seadmega, põhisegu riba stabiilse vormimise tagamine.
4.1.3 Kõrge kulumiskindlus ja korrosioonikindlus.
Mõned TPE põhisegud (nagu TPA, TPC) sisaldavad suure kõvadusega pigmente või lisaaineid, mis võivad kruvi ja silindri kuluda. Zhuoyue ekstruuderid kasutavad kvaliteetseid kulumiskindlaid materjale ja täiustatud tootmistehnoloogiaid: HTS PLUS/SUPER/HTE seeria kruvid ja tünnid on valmistatud imporditud kulumiskindlast legeerterasest, läbib bimetallkomposiit- või laserkattetöötlust, pinna kõvadus ≥65 HRC (HTS SUPER seeria ≥70 HRC), kasutusiga 2-3 korda suurem kui tavalistel ekstruuderitel; HTS BASIC/ZTE seeria kruvid ja tünnid on nitreeritud, pinna kõvadus ≥60 HRC, tavalise TPE põhisegu töötlemise vajaduste rahuldamine.
4.1.4 Vaakum heitgaasi ja niiskuse eemaldamise võimalused.
TPE-del, nagu TPU ja TPA, on kõrge veeimavus, ja niiskus võib tekitada põhisegu mullid ja defektid. Kõik Zhuoyue keskmise ja kõrgekvaliteedilised ekstruuderid (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%. Näiteks, 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, kuhu saab salvestada kuni 100 valemite ja töötlemisparameetrite komplektid. Erinevate TPE põhisegude vahel ümberlülitamisel, tuleb välja kutsuda ainult vastavad parameetrid, vältides korduvat silumist. HTS SUPER seeria on varustatud pilvekontrolli funktsioonidega, parameetrite kaugreguleerimise realiseerimine, tootmisandmete jälgimine, ja ennustav hooldus, intelligentse tootmisjuhtimise realiseerimine.
4.1.7 Lai kohanemisvõime.
Zhuoyue täielik ekstruuderite seeria saab kohaneda kõigi TPE kategooriate töötlemisega (TPS/SBS/TPU/TPR/TPV/TPC/TPA) ja põhisegu tüübid (värvi põhisegu, leegiaeglustav põhisegu, antistaatiline põhisegu), pigmendisisaldusega vahemikus 10% juurde 70%. Neid saab sobitada ka abivarustusega (kiired mikserid, kuivatid, jahutid, granulaatorid) täieliku automaatse tootmisliini moodustamiseks.
4.2 Zhuoyue ekstruuderite seeria üksikasjalik tutvustus TPE põhisegu töötlemiseks
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, tootmisskaala, ja rakendusnõuded.
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, specific torque 10-12Nm/cm³, 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 (pigment content ≤50%). It is equipped with a PLC control system, automatic temperature control, and feeding, simple to operate. The modular screw design allows flexible configuration according to TPS/TPO masterbatch requirements. The HTS BASIC series is an ideal choice for small and medium-sized manufacturers with limited budget, focusing on ordinary TPE masterbatch production (such as household goods, ordinary wires and cables).
4.2.2 HTS PLUS Series: High-Torque for Engineering TPE and High-Concentration Masterbatch.
The HTS PLUS series is positioned as a mid-to-high-end product, specially designed for high-demand TPE masterbatch processing (käibemaks, TPU, high-concentration TPE masterbatch, leegiaeglustav põhisegu). It adopts high-torque gearboxes independently developed by Zhuoyue, specific torque 13-16Nm/cm³, screw diameter 40-75mm, production capacity 300-1200kg/h.
The series uses bimetallic composite screws and barrels (pinna kõvadus ≥65 HRC), with excellent wear resistance and corrosion resistance, suitable for TPV/TPC masterbatch processing (kõrge viskoossus, 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 (leegiaeglustid, antistaatilised ained). 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, meditsiiniseadmed).
4.2.3 HTS SUPER Series: Ultra-High Performance for High-End TPE Masterbatch.
HTS SUPER seeria on Zhuoyue kõrgeima kvaliteediga ekstruuderite seeria, esindab Hiina kahe kruviga ekstruuderite kõrgtaset, mõeldud tipptasemele, suure nõudlusega TPE põhisegu töötlemine (TPA, TPC, ülikõrge kontsentratsiooniga põhisegu, põhisegu uute energiasõidukite / kosmosesõidukite jaoks).
See võtab kasutusele Zhuoyue uusima ülisuure pöördemomendi ülekandeseadme, eripöördemoment 17-20Nm/cm³, kruvi läbimõõt 50-95mm, tootmisvõimsus 1000-3000kg/h. Kruvid on valmistatud uuest kulumiskindlast legeerterasest, läbib katte laserravi (pinna kõvadus ≥70 HRC), kasutusiga 3-4 korda suurem kui tavalistel ekstruuderitel. Tünn võtab vastu kahekihilise jope + sundjahutusstruktuur, temperatuuri reguleerimise täpsus ±1 ℃, sobib kõrge temperatuuriga TPE töötlemiseks (220-290℃). Mitmeastmeline segamiskruvi kombinatsioon tagab ülikõrge segamise ühtluse (≥98%), sobib ülikõrge kontsentratsiooniga põhisegu jaoks (70%-80%) and TPA/TPC masterbatch processing.
The series is equipped with an intelligent cloud control system, parameetrite kaugreguleerimise realiseerimine, fault early warning, ja ennustav hooldus. It is suitable for large-scale, high-standard manufacturers producing high-end TPE masterbatch (such as automotive high-temperature hoses, precision electrical connectors, lennunduse komponendid).
4.2.4 ZTE seeria: Tasuv universaalse TPE põhisegu jaoks.
ZTE seeria on positsioneeritud kuluefektiivse tootena, mõeldud tootjatele, kes tasakaalustavad töötlemise kvaliteeti ja kulusid, universaalse tavalise TPE põhisegu tootmine (madala kontsentratsiooniga TPS/TPO/TPU põhisegu). Sellel on kahe kruviga paralleelselt pöörlev struktuur, eripöördemoment 8-11Nm/cm³, kruvi läbimõõt 25-65mm, tootmisvõimsus 50-400kg/h.
Seerias kasutatakse nitreeritud kruvisid ja tünnid (pinna kõvadus ≥60 HRC), tavalise TPE põhisegu töötlemise vajaduste rahuldamine (pigment content ≤50%). See on varustatud 4-sektsioonilise temperatuuri reguleerimise süsteemiga, lihtne puuteekraani kasutamine, lihtne õppida ja omandada. ZTE seerial on lihtne struktuur, madal energiatarbimine, ja madalad hoolduskulud, sobib väiketootjatele, väikesed töötoad, ja väikepartiisid tootvad ettevõtted, mitut sorti TPE põhisegu (nagu väikesed mänguasjad, kohalikud majapidamistarbed).
4.2.5 HTE seeria: Suure jõudlusega ja kulutõhus integreeritud lahendus.
HTE-seeria ühendab endas suure jõudluse ja kulutõhususe, mõeldud keskmise suurusega tootjatele, kes parandavad toote kvaliteeti ja laiendavad tootmismahtu. It adopts high-torque gearboxes independently developed by Zhuoyue, eripöördemoment 12-14Nm/cm³, kruvi läbimõõt 35-70mm, tootmisvõimsus 200-800kg/h.
The series uses bimetallic composite screws and barrels (pinna kõvadus ≥65 HRC), with good wear resistance, sobib TPU/TPO põhisegu töötlemiseks. See kasutab optimeeritud kruvistruktuuri ja suure tõhususega energiasäästlikku mootorit, võrra vähendatud energiatarbimist 18%-25% võrreldes tavaliste ekstruuderitega. 5-sektsiooniline täpne temperatuuri reguleerimise süsteem ja vaakum väljalaskeseade tagavad toote kvaliteedi, ja täiustatud segamiselemendid tagavad ühtlase hajumise. HTE-seeria tasakaalustab jõudlust ja kulusid, sobib keskmise suurusega tootjatele, kes toodavad keskmise kvaliteediga TPE põhisegu (nagu autode sisustusdetailid, tavalised meditsiiniseadmed, mid-grade wires and cables).
5. Common Problems and Solutions in TPE Masterbatch Twin-Screw Extrusion Processing
In TPE masterbatch processing, TPEde ainulaadsete omaduste tõttu (temperature sensitivity, moisture absorption, kõrge viskoossus), 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 Probleem 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.
Causes: (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) Varustus: Worn screw mixing elements; blocked die head.
Lahendused: (1) Optimize raw materials: Select fine-particle pigments (20-40 võrk), dry thoroughly; select carrier compatible with TPE; increase dispersant dosage (1%-5% of pigment dosage). (2) Improve premixing: Increase mixing speed to 800-1200 p/min, extend mixing time to 5-10 minutit. (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 Probleem 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.
Causes: (1) Extrusion temperature is too high, exceeding TPE heat resistance limit. (2) Long material residence time (more than 3 minutit) 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).
Lahendused: (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 Probleem 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.
Causes: (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) Varustus: Screw/barrel material has poor wear resistance.
Lahendused: (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 Probleem 4: Bubbles in Masterbatch
Manifestation: Bubbles in masterbatch particles, affecting product density and mechanical properties; TPE products have pores and defects.
Causes: (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.
Lahendused: (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 Probleem 5: Poor Processing Fluidity, Equipment Blockage
Manifestation: Difficult material conveying and extrusion; unstable extrusion pressure; die head or extrusion cavity blockage.
Causes: (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) Varustus: Worn conveying elements; blocked die head.
Lahendused: (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, ja rakendusväljad, demonstrating the targeted solutions provided by Zhuoyue.
6.1 Juhtum 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background: A large automotive component manufacturer in Shanghai, Hiina, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigmendi sisaldus 60%, kõrgele temperatuurile vastupidav) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), kuumakindlus (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Lahendus: 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, high-speed mixer, and precision granulator, kohandatud vastavalt kliendi TPC põhisegu töötlemise vajadustele. Põhikonfiguratsiooni- ja optimeerimismeetmed on järgmised: Esiteks, kruvil on mitmeastmeline segamiskombinatsioon, suure nihkejõuga sõtkumiselementide ja dispergeerivate elementide integreerimine pigmendi aglomeraatide täielikuks lagundamiseks ja ühtlase hajutamise tagamiseks. 60% kõrge kontsentratsiooniga pigmendid TPC maatriksis. Laseriga kaetud kruvipind (kõvadus ≥70 HRC) talub tõhusalt kõrge kõvadusega pigmentide põhjustatud kulumist, pikendades kasutusiga rohkem kui 3 korda võrreldes kliendi originaalvarustusega. Teiseks, tünn on varustatud kahekihilise jopega + sundjahutusstruktuur, koos 6 sõltumatud temperatuuri reguleerimise sektsioonid, saavutades temperatuuri reguleerimise täpsuse ±1 ℃. Segamissektsiooni temperatuuri reguleeritakse stabiilselt 240-260 ℃, ja homogeniseerimissektsioon 230-250 ℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Kolmandaks, 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. Lisaks, 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: Pärast 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 kuud, 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 Juhtum 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background:
A large automotive component manufacturer in Shanghai, Hiina, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigmendi sisaldus 60%, kõrgele temperatuurile vastupidav) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), kuumakindlus (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Lahendus:
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, high-speed mixer, and precision granulator, kohandatud vastavalt kliendi TPC põhisegu töötlemise vajadustele. Põhikonfiguratsiooni- ja optimeerimismeetmed on järgmised: Esiteks, kruvil on mitmeastmeline segamiskombinatsioon, suure nihkejõuga sõtkumiselementide ja dispergeerivate elementide integreerimine pigmendi aglomeraatide täielikuks lagundamiseks ja ühtlase hajutamise tagamiseks. 60% kõrge kontsentratsiooniga pigmendid TPC maatriksis. Laseriga kaetud kruvipind (kõvadus ≥70 HRC) talub tõhusalt kõrge kõvadusega pigmentide põhjustatud kulumist, pikendades kasutusiga rohkem kui 3 korda võrreldes kliendi originaalvarustusega. Teiseks, tünn on varustatud kahekihilise jopega + sundjahutusstruktuur, koos 6 sõltumatud temperatuuri reguleerimise sektsioonid, saavutades temperatuuri reguleerimise täpsuse ±1 ℃. Segamissektsiooni temperatuuri reguleeritakse stabiilselt 240-260 ℃, ja homogeniseerimissektsioon 230-250 ℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Kolmandaks, 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. Lisaks, 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:
Pärast 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 kuud, 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.