Élastomères thermoplastiques (TPE), parfois appelés caoutchoucs thermoplastiques (TPR), sont une classe de copolymères ou de mélanges physiques de polymères (généralement un plastique et un caoutchouc) qui combinent les propriétés des thermoplastiques et des élastomères.. Cette combinaison unique permet aux TPE d'être traités comme des thermoplastiques (par extrusion, moulage par injection, moulage par soufflage, etc.) tout en conservant l'élasticité et la flexibilité des caoutchoucs. Contrairement aux caoutchoucs vulcanisés traditionnels, Les TPE peuvent être fondus et retraités plusieurs fois sans perte significative de performances, les rendant plus respectueux de l’environnement et plus rentables. Comme la demande de légèreté, flexible, et les matériaux recyclables se développent dans des secteurs tels que l'automobile, électrique, construction, et biens de consommation, Les TPE sont de plus en plus populaires, piloter le développement de technologies spécialisées de mélanges maîtres et d’extrusion adaptées à leurs exigences de traitement uniques.
Mélange maître, comme matériau clé pour la coloration et la modification fonctionnelle des TPE, joue un rôle crucial dans l'amélioration des performances et l'élargissement du champ d'application des produits TPE. Le traitement du mélange maître TPE nécessite un contrôle précis du mélange, disperser, et paramètres de température, car les TPE ont une viscosité spécifique, résistance à la chaleur, et des caractéristiques d'élasticité qui diffèrent des plastiques traditionnels. Extrudeuses bivis, avec leurs capacités supérieures de mélange et de dispersion, contrôle précis de la température, et adaptabilité à divers matériaux, sont devenus l'équipement de traitement de base pour le mélange maître TPE. Zhuoyue, un fabricant professionnel d'extrudeuses à double vis, propose une gamme complète de solutions d'extrusion avancées spécialement conçues pour la composition du TPE et le traitement des mélanges maîtres, couvrant les TPE/SBS/TPU/TPR/TPV et d'autres grandes catégories de TPE, pour répondre aux divers besoins des fabricants de différents secteurs.
1. Présentation des élastomères thermoplastiques (TPE): Catégories, Propriétés et caractéristiques clés
Les TPE sont une famille diversifiée de matériaux, classés en six catégories commerciales générales en fonction de leur composition chimique et de leur structure. Chaque catégorie a des propriétés uniques, caractéristiques de traitement, et domaines d'application, qui déterminent directement les exigences en matière de formulation de mélange maître et d'équipement d'extrusion. Comprendre la classification et les propriétés des TPE est la base pour optimiser le traitement des mélanges maîtres et sélectionner les extrudeuses bi-vis appropriées..
1.1 Six catégories commerciales générales de TPE
1.1.1 Copolymères blocs styréniques (TPS, TPE).
Le TPS est la catégorie de TPE la plus utilisée, représentant une part importante du marché mondial du TPE. Il est composé de blocs styréniques (comme le polystyrène, PS) et blocs élastomères (comme le polybutadiène, P.B.; polyisoprène, PI; ou éthylène-butylène, EB), reliés par des liaisons covalentes. Les types de TPS les plus courants incluent le SBS (Styrènes-Butadiènes-Styrènes), SIS (Styrène-Isoprène-Styrène), SEBS (Styrène-Éthylène-Butylène-Styrène), et SEPS (Styrène-Éthylène-Propylène-Styrène).
Les propriétés clés du TPS incluent une excellente flexibilité, élasticité, et la transformabilité. SEBS et SEPS, qui sont des versions hydrogénées de SBS et SIS, ont une résistance à la chaleur améliorée, résistance aux intempéries, et résistance au vieillissement, ce qui les rend adaptés aux applications extérieures et à haute température. Les matériaux TPS sont facilement colorés et modifiés avec le masterbatch, et leur température de traitement varie de 150℃ à 220℃, compatible avec la plupart des extrudeuses à double vis. Les applications courantes du TPS incluent les composants automobiles, fils et câbles, biens de consommation, et dispositifs médicaux.
1.1.2 Élastomères polyoléfiniques thermoplastiques (TPO, TPE-o).
Le TPO est un mélange physique de polyoléfine (comme le polypropylène, PP; ou en polyéthylène, PE) et élastomère (tel que le monomère éthylène-propylène-diène, EPDM). Il combine la rigidité des polyoléfines avec l'élasticité des élastomères, et possède une excellente résistance chimique, résistance aux intempéries, et flexibilité à basse température. Les TPO sont non toxiques, inodore, et recyclable, ce qui les rend idéaux pour les applications exigeant le respect de l'environnement.
La température de traitement du TPO varie de 160 ℃ à 230 ℃, et il a une bonne compatibilité avec divers mélanges maîtres (mélange maître de couleur, mélange maître ignifuge, etc.). Les TPO sont largement utilisés dans les pièces extérieures automobiles (comme les housses de pare-chocs, doublures d'ailes), matériaux de construction (comme les phoques, joints), et composants électriques. En raison de leur haute teneur en polyoléfine, Le traitement du mélange maître TPO nécessite des extrudeuses dotées de bonnes capacités de mélange pour assurer une dispersion uniforme des pigments et des additifs..
1.1.3 Vulcanisats thermoplastiques (T.V.A., TPEv).
Le TPV est un mélange de polyoléfine vulcanisé dynamiquement (généralement PP) et élastomère (généralement EPDM). Pendant le traitement, la phase élastomère est vulcanisée en petites particules et uniformément dispersée dans la matrice polyoléfinique, résultant en une excellente élasticité, résistance à la déformation rémanente, et résistance à la chaleur. Les TPV ont de meilleures propriétés mécaniques et stabilité dimensionnelle que les TPE traditionnels, et peut résister à une exposition à long terme à des températures élevées (jusqu'à 150 ℃).
Le traitement TPV nécessite un contrôle précis de la température et une forte force de cisaillement pour garantir une vulcanisation et une dispersion uniformes.. La température de traitement varie de 170 ℃ à 240 ℃, et le matériau a une viscosité élevée pendant le traitement, ce qui impose des exigences élevées en matière de couple et de résistance à l'usure des extrudeuses à double vis. Les TPV sont largement utilisés dans les joints automobiles, tuyaux, joints, et composants industriels qui nécessitent des performances et une durabilité élevées.
1.1.4 Polyuréthanes thermoplastiques (TPU).
Le TPU est un copolymère bloc composé de segments durs (diisocyanate et prolongateur de chaîne) et segments souples (polyol). Il a une excellente élasticité, résistance à l'abrasion, résistance à l'huile, et résistance mécanique, et peut être ajusté en dureté de très doux (Rive A 30) trop dur (Rive D 85) en modifiant le rapport des segments durs et mous.
Le traitement du TPU est sensible à la température et à l'humidité. La température de traitement varie de 180 ℃ à 250 ℃, et le matériau doit être soigneusement séché avant le traitement (teneur en humidité ≤0,05 %) pour éviter l'hydrolyse et la formation de bulles. Le traitement du mélange maître TPU nécessite des extrudeuses dotées d'un contrôle précis de la température et de capacités d'échappement sous vide.. Le TPU est largement utilisé dans les fils et câbles, tuyaux automobiles, chaussure, cathéters médicaux, et équipements sportifs.
1.1.5 Copolyesters thermoplastiques (PTC, TPE-E).
Le TPC est un copolymère bloc composé de segments durs en polyester et de segments souples en polyéther ou en polyester.. Il a une excellente résistance à la chaleur, résistance chimique, et propriétés mécaniques, et peut résister à des températures élevées jusqu'à 150 ℃ pendant de longues périodes. Les TPC ont également une bonne flexibilité et élasticité, ce qui les rend adaptés aux applications hautes performances.
La température de traitement du TPC varie de 220 ℃ à 280 ℃, ce qui est supérieur aux autres catégories de TPE. Il a une viscosité élevée pendant le traitement et nécessite des extrudeuses avec un couple élevé et un contrôle précis de la température.. Le traitement du masterbatch TPC nécessite également une attention particulière à la dispersion des pigments et des additifs pour éviter d’affecter les propriétés mécaniques du matériau.. Les TPC sont largement utilisés dans les composants automobiles (comme les tuyaux d'admission d'air, joints de transmission), pièces aérospatiales, et machines industrielles.
1.1.6 Polyamides thermoplastiques (TPA, TPE-A).
Le TPA est un copolymère bloc composé de segments durs en polyamide et de segments souples en polyéther. Il combine la haute résistance, résistance à l'usure, et résistance chimique des polyamides avec la flexibilité et l'élasticité des polyéthers. Le TPA a une excellente résistance aux chocs et des performances à basse température, et peut être utilisé dans des environnements difficiles.
La température de traitement du TPA varie de 230 ℃ à 290 ℃, et il a une absorption d'eau élevée, nécessitant un séchage complet avant le traitement. Le traitement du mélange maître TPA nécessite des extrudeuses à haute résistance à l'usure (grâce à la dureté élevée du polyamide) et contrôle précis de la température pour éviter la dégradation des matériaux. Le TPA est largement utilisé dans les composants automobiles (comme les engrenages, roulements), connecteurs électriques, et tuyaux industriels.
1.2 Propriétés clés des TPE affectant le traitement des lots maîtres
Les TPE ont des propriétés uniques qui les distinguent des plastiques traditionnels, et ces propriétés affectent directement la formulation du mélange maître et la sélection de l'équipement d'extrusion. Les propriétés clés à prendre en compte dans le traitement du mélange maître sont les suivantes:
1.2.1 Élasticité et flexibilité.
Les TPE ont une élasticité et une flexibilité élevées, ce qui signifie que le masterbatch doit être compatible avec la matrice TPE pour ne pas réduire les performances élastiques du matériau. Le support du masterbatch doit avoir une bonne compatibilité avec le TPE, et le dispersant doit assurer une dispersion uniforme des pigments sans former d'agglomérats qui pourraient provoquer une concentration de contraintes et réduire la flexibilité.
1.2.2 Résistance à la chaleur.
Différentes catégories de TPE ont une résistance à la chaleur différente (la température de traitement varie de 150 ℃ à 290 ℃). Les pigments et additifs du mélange maître doivent avoir une résistance à la chaleur correspondant à la température de traitement du TPE pour éviter la décomposition., décoloration, ou dégradation des performances pendant l'extrusion. Par exemple, Le TPC et le TPA nécessitent des pigments résistants aux hautes températures et des stabilisants thermiques.
1.2.3 Viscosité et transformabilité.
Les TPE ont des viscosités variables pendant le traitement (TPV et TPC ont une viscosité plus élevée, tandis que le TPS a une viscosité plus faible). Cela affecte la force de cisaillement et les exigences de transport de l'extrudeuse à double vis.. Les TPE à haute viscosité nécessitent des extrudeuses dotées d'un couple élevé et de fortes capacités de mélange, tandis que les TPE à faible viscosité nécessitent un contrôle précis de la vitesse d'extrusion pour éviter tout débordement de matière..
1.2.4 Absorption d'humidité.
Certains TPE (comme le TPU, TPA) avoir une absorption d'eau élevée, ce qui peut provoquer des bulles, hydrolyse, et autres défauts dans le mélange maître. Les matières premières (TPE, pigments, additifs) doit être soigneusement séché avant le traitement, et l'extrudeuse doit être équipée d'un dispositif d'échappement sous vide pour éliminer l'humidité et les substances volatiles.
1.2.5 Compatibilité avec les additifs.
Les TPE nécessitent souvent des additifs fonctionnels (comme les antioxydants, Stabilisateurs UV, lubrifiants) pour améliorer leurs performances. Le mélange maître doit être formulé de manière à garantir que les additifs sont compatibles à la fois avec les pigments et la matrice TPE., éviter les réactions chimiques qui pourraient affecter la qualité du produit.
2. Masterbatch pour TPE: Composition, Exigences de formulation et de traitement
Le Masterbatch pour TPE est un mélange concentré de pigments/colorants, transporteurs, et additifs, conçu pour colorer les TPE et leur conférer des fonctions supplémentaires (comme l'ignifugation, antistatique, antibactérien) tout en conservant les propriétés élastiques et de transformation inhérentes au matériau. La formulation et le traitement du mélange maître TPE sont plus exigeants que ceux des plastiques traditionnels, grâce aux propriétés uniques des TPE. Cette section détaille la composition, principes de formulation, et exigences de traitement du mélange maître TPE.
2.1 Composition de base du mélange maître TPE
Comme le mélange maître traditionnel, Le mélange maître TPE se compose de trois composants de base: pigments/colorants, transporteurs, et additifs. La sélection et la proportion de chaque composant sont adaptées au type de TPE et à ses exigences d'application.
2.1.1 Pigments/colorants.
Les pigments/colorants sont les principaux composants qui confèrent de la couleur aux TPE., comptabilité 10%-70% de la composition du mélange maître (en fonction de l'intensité de la couleur et du type de TPE). Les principales exigences relatives aux pigments/colorants dans le mélange maître TPE sont:
- – Résistance à la chaleur: Doit résister à la température de traitement du TPE cible (150℃-290℃) sans décomposition ni décoloration. Pour les TPE haute température (PTC, TPA), les pigments organiques ou les pigments inorganiques résistants aux hautes températures sont préférés.
- – Compatibilité: Doit être compatible avec la matrice TPE pour éviter la migration, épanouissement, ou élasticité réduite. Les pigments de polarité similaire au TPE sont plus compatibles (par ex., pigments polaires pour TPU, pigments apolaires pour TPS).
- – Dispersibilité: Doit être facilement dispersé dans la matrice TPE pour assurer une coloration uniforme et éviter les taches de couleur, traces, ou propriétés mécaniques réduites. Pigments à fines particules (20-40 engrener) avec une faible agglomération sont préférés.
- – Respect de l'environnement: Doit répondre aux normes mondiales de protection de l’environnement (comme REACH, RoHS) pour éviter les substances toxiques ou nocives (comme les métaux lourds) qui pourraient affecter la santé humaine et l’environnement.
Les pigments courants utilisés dans le mélange maître TPE comprennent: pigments inorganiques (dioxyde de titane pour le blanc, noir de carbone pour le noir, oxyde de fer pour rouge/jaune), et pigments organiques résistants aux hautes températures (bleu/vert de phtalocyanine, rouge de quinacridone).
2.1.2 Transporteurs.
Les transporteurs sont la matrice du mélange maître, comptabilité 20%-80% de la composition, et jouent un rôle clé dans la dispersion des pigments et l'adhésion à la matrice TPE. Le support doit avoir une excellente compatibilité avec les pigments et le TPE cible, car une mauvaise compatibilité peut entraîner une migration des pigments, coloration inégale, et performances TPE réduites. Le choix du transporteur se fait en fonction du type de TPE:
- – Pour TPS (SBS, SEBS): Utilisez TPS ou PP comme transporteur, qui a une bonne compatibilité et fluidité de traitement.
- – Pour TPO/TPE-o: Utilisez PP ou PE comme support, correspondant au composant polyoléfine du TPO.
- – Pour TPV/TPE-v: Utiliser PP comme support, qui est compatible avec la matrice PP du TPV.
- – Pour le TPU: Utiliser le TPU comme support, assurer la compatibilité avec la matrice TPU et éviter l'hydrolyse.
- – Pour TPC/TPE-E et TPA/TPE-A: Utilisez TPC ou TPA comme transporteur, respectivement, pour répondre aux exigences de traitement à haute température et à la compatibilité.
Le transporteur doit également avoir une bonne fluidité de traitement, avec un point de fusion et une température de traitement conformes ou légèrement inférieurs au TPE cible, pour assurer un mélange uniforme et éviter la dégradation du TPE.
2.1.3 Additifs.
Les additifs sont des composants auxiliaires ajoutés pour améliorer les performances de traitement, dispersibilité, et performances fonctionnelles du mélange maître TPE, comptabilité 1%-10% de la composition. Le type et le dosage des additifs sont déterminés par le type de TPE et les exigences de l'application.:
- – Dispersants: L'additif le plus important pour le mélange maître TPE, utilisé pour réduire la tension superficielle des pigments, empêcher l'agglomération, et assurer une dispersion uniforme dans la matrice TPE. Les dispersants courants comprennent la cire de polyéthylène, cire de polypropylène, acide stéarique, et cires greffées d'anhydride maléique. Pour les TPE à haute viscosité (T.V.A., PTC), les dispersants à haute efficacité avec une forte compatibilité sont préférés.
- – Compatibilités: Utilisé pour améliorer la compatibilité entre les pigments et les TPE, et entre le masterbatch et la matrice TPE. Par exemple, Le PP greffé à l'anhydride maléique est utilisé comme compatibilisant pour le mélange maître TPO, et la cire de polyuréthane est utilisée pour le mélange maître TPU.
- – Stabilisateurs de chaleur: Utilisé pour empêcher la décomposition des pigments et la dégradation du TPE lors du traitement à haute température. Les stabilisants thermiques courants comprennent les stabilisants organiques à base d'étain (pour TPU), antioxydants phénols encombrés (pour TPS, TPO), et antioxydants phosphites (pour TPC, TPA).
- – Stabilisateurs UV et antioxydants: Utilisé pour améliorer la résistance aux intempéries et au vieillissement des produits TPE colorés, empêchant la décoloration et la dégradation des performances sous la lumière du soleil et l'oxygène. Pour les applications extérieures (tels que les pièces extérieures d'automobiles), Absorbeurs UV et stabilisants de lumière à base d'amines encombrées (HALS) sont ajoutés.
- – Lubrifiants: Utilisé pour réduire la friction entre les matériaux et l'équipement d'extrusion (vis, baril, mourir la tête), améliorer la fluidité du traitement, et éviter que le matériel ne colle à l'équipement. Les lubrifiants courants incluent l'acide stéarique, stéarate de calcium, et huile de silicone. Pour TPU et TPA, les lubrifiants à faible migration sont préférés pour éviter d'affecter les performances du produit.
- – Additifs fonctionnels: Ajouté pour conférer des fonctions spéciales aux TPE, comme les retardateurs de flamme (pour fils et câbles), agents antistatiques (pour composants électriques), et agents antibactériens (pour dispositifs médicaux et biens de consommation).
2.2 Principes de formulation du mélange maître TPE
La formulation du mélange maître TPE doit équilibrer l’effet colorant, performances de traitement, et propriétés inhérentes au TPE. Les principes clés sont les suivants:
2.2.1 Compatibilité d'abord.
Le transporteur, pigments, et les additifs doivent être compatibles avec le TPE cible pour ne pas réduire l’élasticité du matériau, flexibilité, et propriétés mécaniques. Par exemple, l'utilisation d'un support non polaire pour le TPU polaire entraînera une mauvaise compatibilité et une mauvaise migration des pigments.
2.2.2 Correspondre à la résistance à la chaleur.
Les pigments et additifs doivent avoir une résistance thermique correspondant à la température de traitement du TPE. Par exemple, Le mélange maître TPC utilise des pigments résistants aux hautes températures (résistance thermique ≥280℃) pour éviter la décomposition pendant le traitement.
2.2.3 Optimiser la dispersibilité.
La teneur en pigment et le dosage du dispersant sont ajustés pour assurer une dispersion uniforme. Mélange maître à haute concentration (teneur en pigments 50%-70%) nécessite plus de dispersants et de meilleures capacités de mélange, tandis que le mélange maître à faible concentration (10%-30%) se concentre sur la compatibilité.
2.2.4 Minimiser l'impact sur les propriétés du TPE.
Le mélange maître ne doit pas affecter de manière significative l’élasticité du TPE, ensemble de compression, ou résistance à l'abrasion. Par exemple, un excès de dispersants ou de lubrifiants peut réduire la résistance mécanique du TPE.
2.2.5 Conformité à la protection de l'environnement.
La formulation doit répondre aux normes mondiales de protection de l'environnement, éviter les substances toxiques ou nocives (comme les métaux lourds, phtalates) qui pourrait restreindre l'accès au marché.
2.3 Exigences de traitement du mélange maître TPE
Le traitement du mélange maître TPE est principalement effectué à l'aide de la technologie d'extrusion à double vis, ce qui nécessite un contrôle strict du prétraitement des matières premières, prémélange, paramètres d'extrusion, et post-traitement pour garantir la qualité du produit. Les principales exigences de traitement sont les suivantes:
2.3.1 Prétraitement des matières premières.
Les TPE (surtout en TPU, TPA) avoir une absorption d'eau élevée, donc toutes les matières premières (Support TPE, pigments, additifs) doit être soigneusement séché avant le traitement. La température et la durée de séchage sont déterminées par le type de matériau: Le TPU/TPA est séché à 100-120℃ pendant 6-8 heures, TPS/TPO est séché à 80-100℃ pendant 3-5 heures, et les pigments sont séchés à 60-80℃ pendant 2-4 heures. La teneur en humidité des matières premières séchées doit être contrôlée ci-dessous 0.1% (0.05% pour TPU/TPA).
En outre, les pigments avec des particules ou des agglomérats de grande taille doivent être broyés et tamisés (20-40 engrener) pour améliorer la dispersibilité, et les impuretés (particules métalliques, poussière) doit être retiré pour éviter l'usure de l'équipement d'extrusion et les défauts du mélange maître.
2.3.2 Prémélange.
Les matières premières séchées (pigments, transporteur, additifs) sont mélangés dans un mélangeur à grande vitesse selon le rapport de formule pour former un mélange préliminaire uniforme. Les paramètres de prémélange sont ajustés en fonction du type de TPE: vitesse de mélange 800-1200 tr/min, temps de mélange 5-10 minutes, température de mélange 40-60℃. Pour les mélanges maîtres à haute concentration ou les supports TPE à haute viscosité, le temps de prémélange est prolongé, et des dispersants sont ajoutés en premier pour enrober les pigments, améliorer la dispersibilité.
2.3.3 Contrôle des paramètres d'extrusion.
L'extrusion à double vis est l'étape essentielle du traitement du mélange maître TPE, et les paramètres clés (température, vitesse de vis, pression d'extrusion, vitesse d'alimentation) doit être contrôlé avec précision pour correspondre au type de TPE:
- – Contrôle de la température: Le canon est divisé en 4-6 sections de contrôle de la température (section d'alimentation, section de fusion, section de mélange, section d'homogénéisation, section de tête de filière). La température de chaque section est ajustée en fonction de la température de traitement du TPE. Par exemple, Mélange maître TPS: section d'alimentation 100-120℃, section de fusion 160-180℃, section de mélange 170-190℃, section d'homogénéisation 160-180℃, section de tête de filière 150-170℃; Mélange maître TPC: section d'alimentation 150-170℃, section de fusion 230-250℃, section de mélange 240-260℃, section d'homogénéisation 230-250℃, section de tête de filière 220-240℃. La précision du contrôle de la température doit atteindre ± 1 ℃ pour éviter la dégradation du TPE et la décomposition des pigments.
- – Vitesse de vis: La vitesse de vis varie de 200-800 tr/min, ajusté en fonction de la viscosité du TPE. TPE haute viscosité (T.V.A., PTC) nécessitent une vitesse de vis plus élevée (500-800 tr/min) pour générer une force de cisaillement suffisante pour la dispersion des pigments; TPE à faible viscosité (TPS) utiliser une vitesse modérée (300-500 tr/min) pour éviter les débordements de matière.
- – Pression d'extrusion: La pression varie de 5 à 12 MPa, maintenu stable (fluctuation ≤ ± 0,5 MPa) pour assurer un mélange et une mise en forme uniformes. Les TPE à haute viscosité nécessitent une pression plus élevée, tandis que les TPE à faible viscosité utilisent une pression modérée.
- – Vitesse d'alimentation: Ajusté pour correspondre à la vitesse de la vis et à la vitesse d'extrusion, assurer une alimentation stable et uniforme. Pour les TPE à haute viscosité, un dispositif d'alimentation forcée est utilisé pour éviter l'accumulation de matériaux.
2.3.4 Post-traitement.
Après extrusion, le mélange maître en forme de bande est refroidi (refroidissement du réservoir d'eau, 20-30℃), granulé (taille des particules 2-5mm), filtré (pour éliminer les particules non qualifiées), et emballé (emballage scellé et étanche à l'humidité). Pour mélange maître TPE sensible à l’humidité (TPU, TPA), le produit fini est à nouveau séché avant l'emballage pour éviter l'absorption d'humidité.
3. Domaines d'application du mélange maître TPE et des solutions d'extrudeuse Zhuoyue correspondantes
Les TPE sont largement utilisés dans l’automobile, électrique, construction, biens de consommation, et d'autres industries, et différents domaines d'application ont des exigences différentes en matière de performances du mélange maître TPE (couleur, dispersibilité, fonctionnalité) et l'efficacité de la production. Série complète d'extrudeuses à double vis de Zhuoyue (HTS BASIQUE/PLUS/SUPER, ZTE, HTE) sont spécialement optimisés pour le traitement des mélanges maîtres TPE, fournir des solutions ciblées pour différentes catégories de TPE et domaines d'application. Vous trouverez ci-dessous une introduction détaillée aux principaux domaines d'application du mélange maître TPE et de la série d'extrudeuses Zhuoyue correspondante..
3.1 Industrie automobile: Le plus grand champ d'application du mélange maître TPE
L'industrie automobile est la plus grande consommatrice de TPE, représentant plus de 40% du marché mondial des TPE. TPEs are used in a wide range of automotive components due to their lightweight, flexible, 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.
Les TPE (mainly TPV, TPO) are used to produce automotive door seals, joints de fenêtre, hood seals, et joints, which require good elasticity, résistance aux intempéries, et flexibilité à basse température. The masterbatch for these components requires uniform coloring, bonne résistance aux intempéries (Résistance aux UV, 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 (haute viscosité, high shear force required); la série HTE intègre hautes performances et rentabilité, adapté au traitement du mélange maître TPO, avec une bonne dispersibilité du mélange et des avantages en matière d'économie d'énergie.
3.1.2 Composants intérieurs automobiles.
Les TPE (principalement du TPS, TPU) sont utilisés pour produire des composants intérieurs automobiles tels que des revêtements de tableaux de bord, panneaux de porte, housses de volant, et accoudoirs, qui nécessitent une bonne flexibilité, toucher doux, et respect de l'environnement (non toxique, inodore). Le mélange maître nécessite des couleurs vives, dispersibilité uniforme, et pas de migration (pour éviter de tacher les autres composants intérieurs).
Matching Extruders: Série HTS BASIC et série HTE. La série HTS BASIC est économique, convient aux petits et moyens fabricants produisant des mélanges maîtres intérieurs TPS; la série HTE a une bonne dispersibilité dans le mélange et une faible consommation d'énergie, adapté à la production à grande échelle de mélange maître intérieur TPU/TPS.
3.1.3 Tuyaux et tubes automobiles.
Les TPE (principalement du TPU, PTC, TPA) are used to produce automotive fuel hoses, air intake hoses, and brake hoses, which require good oil resistance, résistance à la chaleur, et résistance mécanique. Le mélange maître nécessite une résistance aux hautes températures, résistance à l'huile, et une dispersibilité uniforme pour éviter d’affecter les performances du tuyau.
Matching Extruders: Série HTS SUPER et série HTS PLUS. La série HTS SUPER a un couple ultra élevé, contrôle précis de la température, et haute résistance à l'usure, adapté au traitement des mélanges maîtres TPC/TPA (haute température, haute viscosité); la série HTS PLUS a une bonne résistance à la chaleur et de bonnes capacités de mélange, adapté au traitement du mélange maître TPU.
3.1.4 Autres composants automobiles.
Les TPE sont également utilisés pour produire des cache-poussière automobiles, fenêtres triangulaires, filtres à air, et disjoncteurs, qui nécessitent des propriétés différentes (comme la résistance à la poussière, transparence, résistance aux chocs). Le mélange maître est formulé selon des exigences spécifiques, et les extrudeuses correspondantes sont sélectionnées en fonction du type de TPE et de l'échelle de production.
3.2 Industrie électrique et électronique: Applications fonctionnelles des mélanges maîtres TPE
L'industrie électrique et électronique est un autre domaine d'application important des TPE., où les TPE sont utilisés pour produire des fils et des câbles, connecteurs, et d'autres composants, nécessitant un mélange maître fonctionnel (antistatique, ignifuge, résistant aux hautes températures) pour répondre aux exigences de sécurité et de performance.
3.2.1 Fils et câbles.
Les TPE (principalement du TPU, TPS, TPO) sont utilisés comme matériaux d'isolation et de gaine pour les fils et câbles (câbles d'alimentation, fils d'allumage, fils d'écouteurs, fiches de connecteur), qui nécessitent une bonne isolation électrique, retardateur de flamme, et résistance à l'abrasion. Le mélange maître nécessite un retardateur de flamme (conforme à UL94 V-0 standard), propriétés antistatiques, et coloration uniforme.
Matching Extruders: Série HTS PLUS, série HTE, et séries HTS SUPER. La série HTS PLUS possède de bonnes capacités de mélange de mélanges maîtres ignifuges, adapté au mélange maître de fils et de câbles TPO/TPU; la série HTE est rentable, adapté aux petites et moyennes productions; la série HTS SUPER convient au haut de gamme, traitement de mélanges maîtres ignifuges à haute concentration.
3.2.2 Connecteurs et fiches électriques.
Les TPE (principalement du TPU, TPA) sont utilisés pour produire des connecteurs électriques, bouchons, et boîtiers de prises, qui nécessitent une bonne isolation électrique, résistance aux chocs, et respect de l'environnement. Le mélange maître nécessite une coloration uniforme, résistance aux hautes températures, et pas de migration.
Matching Extruders: Série HTS PLUS et série HTS SUPER. La série HTS PLUS a une bonne compatibilité avec TPU/TPA, assurer une dispersion uniforme; la série HTS SUPER a un contrôle précis de la température, éviter la dégradation du TPA pendant le traitement.
3.3 Industrie de la construction et des transports: Applications de mélanges maîtres TPE résistants aux intempéries
Dans le secteur de la construction et du transport, Les TPE sont utilisés pour fabriquer des joints, joints de dilatation, tapis de métro, et d'autres composants, nécessitant une bonne résistance aux intempéries, aging resistance, et flexibilité à basse température pour s'adapter aux environnements extérieurs difficiles.
3.3.1 Joints de construction et joints de dilatation.
Les TPE (mainly TPV, TPO) sont utilisés pour produire des joints de portes et de fenêtres de bâtiments, joints de mur-rideau, et joints de dilatation, qui nécessitent une bonne résistance aux intempéries, Résistance aux UV, et résistance à la déformation rémanente. Le mélange maître nécessite des stabilisants UV et des antioxydants pour améliorer la résistance aux intempéries, et une coloration uniforme pour correspondre à l'esthétique du bâtiment.
Matching Extruders: HTS PLUS series and HTE series. La série HTS PLUS possède de bonnes capacités de mélange d'additifs résistant aux intempéries, suitable for TPV masterbatch processing; la série HTE est économe en énergie et efficace, adapté à la production à grande échelle de mélange maître TPO.
3.3.2 Composants de transport.
Les TPE sont utilisés pour produire des tapis de métro, tapis antibruit routier, et scellés pour véhicules de transport, qui nécessitent une bonne absorption des chocs, réduction du bruit, et résistance à l'usure. Le mélange maître nécessite une dispersibilité uniforme et une bonne compatibilité avec les matrices TPE pour maintenir les performances d'absorption des chocs..
Matching Extruders: Série HTS BASIC et série HTE. La série HTS BASIC est économique, adapté à la production en petites séries; la série HTE a de bonnes capacités de mélange, assurer une dispersion uniforme des additifs amortisseurs.
3.4 Biens de consommation et autres industries: Diverses applications de mélanges maîtres TPE
Les TPE sont largement utilisés dans les biens de consommation et d’autres industries, avec divers scénarios d'application et différentes exigences en matière de mélange maître, se concentrer sur la couleur, toucher doux, et respect de l'environnement.
3.4.1 Industrie de la chaussure.
Les TPE (principalement du TPU, TPS) sont utilisés pour produire des semelles de chaussures, dessus de chaussures, et accessoires pour chaussures, qui nécessitent une bonne flexibilité, résistance à l'abrasion, et toucher doux. Le mélange maître nécessite des couleurs vives, dispersibilité uniforme, et pas de migration (pour éviter de tacher les chaussettes).
Matching Extruders: Série HTS BASIC et série ZTE. La série ZTE a d'excellentes performances en termes de coûts, adapté aux petits et moyens fabricants de chaussures; la série HTS BASIC a une bonne dispersibilité dans le mélange, assurer une coloration uniforme du mélange maître de semelle de chaussure.
3.4.2 Ménage et nécessités quotidiennes.
Les TPE sont utilisés pour fabriquer des poignées, dessous de verre, tapis de pied, jouets, et autres articles ménagers, qui nécessitent des produits non toxiques, inodore, toucher doux, et des couleurs vives. Le mélange maître nécessite le respect de l'environnement (répondant aux normes de contact alimentaire pour les sous-verres/poignées) et coloration uniforme.
Matching Extruders: Série ZTE et série HTS BASIC. La série ZTE est simple à utiliser, faible coût d'entretien, adapté aux petits lots, production multi-variétés; la série HTS BASIC présente une bonne compatibilité avec les mélanges maîtres de protection de l'environnement, répondant aux normes de contact alimentaire.
3.4.3 Dispositifs médicaux.
Les TPE (principalement du TPU, TPS) sont utilisés pour produire des cathéters médicaux, seringues, et masques médicaux, qui nécessitent des produits non toxiques, stérile, et biocompatible. Le mélange maître nécessite une protection environnementale de qualité médicale (conforme à l'ISO 10993 standard), haute transparence (pour cathéters), et dispersibilité uniforme.
Matching Extruders: Série HTS SUPER et série HTS PLUS. La série HTS SUPER a une conception de production épurée, contrôle précis de la température, éviter la pollution matérielle; la série HTS PLUS présente une bonne compatibilité avec les TPE de qualité médicale, garantir la stérilité et la biocompatibilité des produits.
3.4.4 Autres applications industrielles.
Les TPE sont également utilisés pour produire des tuyaux de drainage, joints industriels, et composants mécaniques, qui nécessitent une bonne résistance chimique, résistance à l'usure, et résistance mécanique. Le masterbatch est formulé selon des exigences industrielles spécifiques, et les extrudeuses correspondantes sont sélectionnées en fonction du type de TPE et de l'échelle de production.
4. Extrudeuses de la série complète de Zhuoyue: Solutions professionnelles pour le traitement des mélanges maîtres TPE
Zhuoyue est engagé depuis longtemps dans la recherche, développement, et production d'extrudeuses bivis hautes performances, et a accumulé une riche expérience dans le traitement des mélanges maîtres TPE. Basé sur les caractéristiques de traitement uniques des TPE (haute viscosité, sensibilité à la température, absorption d'humidité) et les divers besoins des fabricants (différentes catégories de TPE, échelles de production, domaines d'application), Zhuoyue a lancé une série complète d'extrudeuses adaptées au traitement des mélanges maîtres TPE, y compris HTS BASIC, HTS PLUS, HTS SUPER, ZTE, et séries HTE. Chaque série présente des avantages de performance ciblés, fournir des solutions de traitement personnalisées et efficaces aux fabricants de mélanges maîtres TPE de différentes échelles.
4.1 Principaux avantages des extrudeuses de Zhuoyue pour le traitement des lots maîtres TPE
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 Excellent effet de mélange et de dispersion.
TPE masterbatch requires uniform dispersion of pigments and additives to avoid affecting the material’s elasticity and mechanical properties. Toutes les extrudeuses à double vis de Zhuoyue adoptent une structure co-rotative engrenée, avec un pas de vis raisonnable, 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, transporteurs, and additives in the TPE matrix. The mixing uniformity reaches more than 95%, which is far higher than that of ordinary extruders.
En outre, the screws adopt a modular design, qui peut librement combiner différents éléments de vis (transmettre, mélange, tonte) according to the TPE type. Par exemple, Le mélange maître TPV/TPC à haute viscosité nécessite davantage d'éléments de mélange et de cisaillement pour améliorer la dispersion.; le mélange maître TPS à faible viscosité utilise davantage d'éléments de transport pour améliorer l'efficacité de la production.
4.1.2 Contrôle précis de la température, Éviter la dégradation du TPE.
Les TPE sont sensibles à la température, et une température excessive ou une fluctuation de température peut entraîner une dégradation du matériau. (comme l'hydrolyse du TPU, Coupe de chaîne TPC). Toutes les extrudeuses de Zhuoyue adoptent un système avancé de contrôle de température intelligent, avec 4-6 sections de contrôle de température indépendantes, précision de contrôle de la température de ± 1 ℃, et fonctions de surveillance de la température et d'alarme en temps réel. Le canon adopte une conception de veste à double couche, réaliser un chauffage et un refroidissement rapides, et amélioration de la vitesse de réponse en température. La tête de filière est équipée d'un dispositif de contrôle de température indépendant, assurer une mise en forme stable de la bande de mélange maître.
4.1.3 Haute résistance à l'usure et à la corrosion.
Certains mélanges maîtres TPE (comme le TPA, PTC) contiennent des pigments ou des additifs de haute dureté, ce qui peut user la vis et le barillet. Les extrudeuses Zhuoyue utilisent des matériaux de haute qualité résistants à l'usure et des technologies de fabrication avancées: Les vis et les barils de la série HTS PLUS/SUPER/HTE sont fabriqués en acier allié résistant à l'usure importé, subissant un traitement de composite bimétallique ou de revêtement laser, dureté superficielle ≥65 HRC (Série HTS SUPER ≥70 HRC), durée de vie 2-3 fois celui des extrudeuses ordinaires; Les vis et les barillets des séries HTS BASIC/ZTE sont nitrurés, dureté superficielle ≥60 HRC, répondant aux besoins du traitement ordinaire des mélanges maîtres TPE.
4.1.4 Capacités d’évacuation sous vide et d’élimination de l’humidité.
Les TPE tels que le TPU et le TPA ont une absorption d'eau élevée, et l'humidité peut provoquer des bulles et des défauts dans le mélange maître. Toutes les extrudeuses milieu à haut de gamme de Zhuoyue (HTS PLUS/SUPER/HTE) sont équipés d'un dispositif d'aspiration sous vide, qui peut éliminer efficacement l'humidité, substances volatiles, et de l'air dans le matériau, assurer la densité et la qualité du mélange maître. Le degré de vide est réglable (0.06-0.09MPa), s'adapter aux différentes exigences en matière de teneur en humidité.
4.1.5 Efficacité de production élevée et économie d'énergie.
Les extrudeuses de Zhuoyue adoptent des boîtes de vitesses à couple élevé et des structures de vis optimisées, avec une forte capacité de transport et une efficacité de production élevée. Par rapport aux extrudeuses ordinaires, l'efficacité de la production est augmentée de 20%-50%, et la consommation d'énergie est réduite de 15%-25%. Par exemple, La capacité de production de la série HTS SUPER atteint 1 000 à 3 000 kg/h, adapté à la production de masse à grande échelle; La capacité de production de la série ZTE est de 50 à 400 kg/h, adapté à la production en petites séries.
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, seuls les paramètres correspondants doivent être appelés, éviter les débogages répétés. The HTS SUPER series is equipped with cloud control functions, realizing remote parameter adjustment, suivi des données de production, et maintenance prédictive, réaliser une gestion intelligente de la production.
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 (mélange maître de couleur, mélange maître ignifuge, mélange maître antistatique), with pigment content ranging from 10% à 70%. They can also be matched with auxiliary equipment (high-speed mixers, séchoirs, refroidisseurs, granulateurs) pour former une ligne de production automatique complète.
4.2 Introduction détaillée de la série d'extrudeuses de Zhuoyue pour le traitement des lots maîtres TPE
Chaque série d'extrudeuses Zhuoyue présente des caractéristiques de performance uniques et des scénarios d'adaptation ciblés, et les fabricants peuvent sélectionner la série appropriée en fonction de leur type de TPE, échelle de production, et exigences de candidature.
4.2.1 Série HTS BASIQUE: Flexible et rentable pour les mélanges maîtres TPE ordinaires.
La série HTS BASIC est un produit économique conçu pour les petits et moyens fabricants produisant des mélanges maîtres TPE ordinaires. (TPS, mélange maître TPO/TPU à faible concentration). Il utilise des boîtes de vitesses à couple moyen des principaux fabricants européens, couple spécifique 10-12Nm/cm³, diamètre de vis 30-65mm, capacité de production 100-500kg/h.
La série adopte des vis et des barils nitrurés, avec une bonne résistance à l'usure, adapté au traitement de mélanges maîtres TPE ordinaires (teneur en pigments ≤50 %). Il est équipé d'un système de contrôle PLC, contrôle automatique de la température, et l'alimentation, simple à utiliser. La conception modulaire des vis permet une configuration flexible selon les exigences du mélange maître TPS/TPO. La série HTS BASIC est un choix idéal pour les petites et moyennes entreprises disposant d'un budget limité., se concentrer sur la production de mélanges maîtres TPE ordinaires (comme les articles ménagers, fils et câbles ordinaires).
4.2.2 Série HTS PLUS: Couple élevé pour les TPE d'ingénierie et les mélanges maîtres à haute concentration.
La série HTS PLUS se positionne comme un produit milieu à haut de gamme, spécialement conçu pour le traitement de mélanges maîtres TPE très demandés (T.V.A., TPU, mélange maître TPE à haute concentration, mélange maître ignifuge). Il adopte des boîtes de vitesses à couple élevé développées indépendamment par Zhuoyue, couple spécifique 13-16Nm/cm³, diamètre de vis 40-75mm, capacité de production 300-1200kg/h.
La série utilise des vis et des barils composites bimétalliques (dureté superficielle ≥65 HRC), avec une excellente résistance à l'usure et à la corrosion, adapté au traitement des mélanges maîtres TPV/TPC (haute viscosité, pigments de haute dureté). Il est équipé d'un 5-6 système de contrôle précis de la température et dispositif d'échappement sous vide, éviter l'hydrolyse du TPU et la dégradation du TPC. Les éléments de mélange améliorés assurent une dispersion uniforme des pigments à haute concentration (50%-70%) et additifs fonctionnels (retardateurs de flamme, agents antistatiques). La série HTS PLUS convient aux fabricants de moyenne et grande taille produisant des mélanges maîtres TPE de haute qualité. (tels que les joints automobiles, fils et câbles de haute qualité, dispositifs médicaux).
4.2.3 Série HTS SUPER: Ultra-haute performance pour les mélanges maîtres TPE haut de gamme.
La série HTS SUPER est la série d'extrudeuses haut de gamme de Zhuoyue, représentant le niveau avancé des extrudeuses à double vis chinoises, conçu pour le haut de gamme, traitement de mélanges maîtres TPE à forte demande (TPA, PTC, mélange maître à ultra haute concentration, mélange maître pour véhicules à énergies nouvelles/aérospatiale).
Il adopte le dernier dispositif de transmission à couple ultra-élevé de Zhuoyue, couple spécifique 17-20Nm/cm³, diamètre de vis 50-95mm, capacité de production 1000-3000kg/h. Les vis sont fabriquées en nouvel acier allié résistant à l'usure, en cours de traitement de revêtement au laser (dureté superficielle ≥70 HRC), durée de vie 3-4 fois celui des extrudeuses ordinaires. Le canon adopte une veste double couche + structure de refroidissement forcé, précision du contrôle de la température ±1 ℃, adapté au traitement du TPE à haute température (220-290℃). La combinaison de vis de mélange à plusieurs étages assure une uniformité de mélange ultra-élevée (≥98 %), adapté aux mélanges maîtres à ultra haute concentration (70%-80%) et traitement du mélange maître TPA/TPC.
La série est équipée d'un système de contrôle cloud intelligent, realizing remote parameter adjustment, alerte précoce de panne, et maintenance prédictive. Il convient aux projets à grande échelle, fabricants de haut niveau produisant des mélanges maîtres TPE haut de gamme (tels que les tuyaux automobiles haute température, 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 (dureté superficielle ≥60 HRC), répondant aux besoins du traitement ordinaire des mélanges maîtres TPE (teneur en pigments ≤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, faible consommation d'énergie, et faible coût de maintenance, 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. Il adopte des boîtes de vitesses à couple élevé développées indépendamment par Zhuoyue, specific torque 12-14Nm/cm³, screw diameter 35-70mm, production capacity 200-800kg/h.
La série utilise des vis et des barils composites bimétalliques (dureté superficielle ≥65 HRC), avec une bonne résistance à l'usure, suitable for TPU/TPO masterbatch processing. It adopts an optimized screw structure and high-efficiency energy-saving motor, energy consumption reduced by 18%-25% par rapport aux extrudeuses ordinaires. 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, grâce aux propriétés uniques des TPE (sensibilité à la température, absorption d'humidité, haute viscosité), 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 Problem 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) Prémélange: Low mixing speed, short mixing time, uneven premixing. (3) Extrusion parameters: Faible vitesse de vis, force de cisaillement insuffisante; basse température d'extrusion, fusion incomplète du support TPE. (4) Équipement: Éléments de mélange à vis usés; tête de filière bloquée.
Solutions: (1) Optimiser les matières premières: Sélectionnez des pigments à fines particules (20-40 engrener), bien sécher; sélectionner un transporteur compatible avec le TPE; augmenter le dosage du dispersant (1%-5% du dosage des pigments). (2) Améliorer le prémélange: Augmentez la vitesse de mélange à 800-1200 tr/min, prolonger le temps de mélange à 5-10 minutes. (3) Ajuster les paramètres d'extrusion: Augmenter la vitesse de la vis (500-800 tr/min pour les TPE à haute viscosité); augmenter la température d'extrusion pour assurer une fusion complète du TPE. (4) Entretenir l'équipement: Remplacer les éléments de vis usés; nettoyer régulièrement la tête de filière.
5.2 Problem 2: Dégradation du TPE et décoloration du mélange maître
Manifestation: Le mélange maître se décolore (jaunissement, assombrissement), génère une odeur particulière; Les produits TPE ont une élasticité et une résistance mécanique réduites, fracture même fragile.
Causes: (1) La température d'extrusion est trop élevée, dépassant la limite de résistance à la chaleur du TPE. (2) Long temps de séjour du matériau (plus que 3 minutes) dans l'extrudeuse. (3) Mauvais refroidissement des équipements, surchauffe locale du canon. (4) Raw materials: Le TPE a une mauvaise résistance à la chaleur; la teneur en humidité est trop élevée (provoquant l'hydrolyse du TPU).
Solutions: (1) Ajuster la température: Réduire la température de la section de mélange/homogénéisation, contrôle dans la plage de traitement du TPE; vérifier la précision du capteur de température. (2) Raccourcir le temps de séjour: Augmenter la vitesse de la vis, réduire le taux de compression des vis. (3) Entretenir le système de refroidissement: Nettoyer les tuyaux de refroidissement, remplacer les éléments de refroidissement défectueux. (4) Optimiser les matières premières: Sélectionnez un TPE résistant aux hautes températures; bien sécher les matières premières (teneur en humidité ≤0,05 % pour TPU/TPA); ajouter des stabilisateurs de chaleur.
5.3 Problem 3: Usure élevée de la vis et du barillet
Manifestation: Usure rapide de la vis et du barillet, force de cisaillement et capacité de mélange réduites; la dispersibilité du mélange maître diminue, les coûts de maintenance des équipements augmentent.
Causes: (1) Raw materials: Pigments/additifs de haute dureté (comme le noir de carbone, dioxyde de titane); grande taille de particules. (2) Extrusion parameters: Vitesse de vis élevée, force de cisaillement excessive; pression d'extrusion élevée. (3) Équipement: Screw/barrel material has poor wear resistance.
Solutions: (1) Optimiser les matières premières: 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 Problem 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) Prémélange: Air mixed into the mixture during premixing.
Solutions: (1) Dry raw materials thoroughly: Extend drying time, increase drying temperature. (2) Ajuster les paramètres d'extrusion: Increase extrusion temperature; improve vacuum exhaust (vacuum degree ≥0.08MPa). (3) Optimiser le prémélange: Réduire la vitesse de mélange de manière appropriée pour éviter le mélange de l'air; utiliser un mixeur fermé.
5.5 Problem 5: Mauvaise fluidité du traitement, Blocage de l'équipement
Manifestation: Transport et extrusion de matériaux difficiles; pression d'extrusion instable; blocage de la tête de filière ou de la cavité d'extrusion.
Causes: (1) Raw materials: Viscosité élevée du TPE (TPV/TPC); teneur élevée en pigments (plus que 70%); teneur élevée en humidité (provoquant une agglomération). (2) Extrusion parameters: Basse température, incomplete melting; faible vitesse de vis, capacité de transport insuffisante. (3) Équipement: Éléments de transport usés; tête de filière bloquée.
Solutions: (1) Optimiser les matières premières: Réduire la teneur en pigments; sélectionner du TPE à faible viscosité; bien sécher les matières premières. (2) Adjust parameters: Increase extrusion temperature; augmenter la vitesse de la vis; remplacer la tête de filière par des trous plus grands. (3) Entretenir l'équipement: Remplacer les éléments de transport usés; nettoyer régulièrement la tête de filière et la cavité d'extrusion.
6. Cas d'application pratique des extrudeuses Zhuoyue dans le traitement des lots maîtres TPE
Vérifier les avantages en termes de performances des extrudeuses de Zhuoyue dans le traitement des mélanges maîtres TPE, cette section présente plusieurs cas pratiques, couvrant différentes catégories de TPE, échelles de production, et domaines d'application, demonstrating the targeted solutions provided by Zhuoyue.
6.1 Cas 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background: A large automotive component manufacturer in Shanghai, Chine, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (teneur en pigments 60%, résistant aux hautes températures) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), résistance à la chaleur (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Solution: 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, tailored to the customer’s TPC masterbatch processing needs. Les principales mesures de configuration et d'optimisation sont les suivantes: D'abord, la vis adopte une conception de combinaison de mélange à plusieurs étages, intégrant des éléments de pétrissage à haut cisaillement et des éléments de dispersion pour décomposer complètement les agglomérats de pigments et assurer une dispersion uniforme de 60% pigments à haute concentration dans la matrice TPC. La surface de la vis recouverte au laser (dureté ≥70 HRC) résiste efficacement à l'usure causée par les pigments de haute dureté, prolonger la durée de vie de plus de 3 fois par rapport à l’équipement d’origine du client. Deuxième, le canon est équipé d'une chemise double couche + structure de refroidissement forcé, avec 6 sections de contrôle de température indépendantes, obtenir une précision de contrôle de température de ±1 ℃. La température de la section de mélange est contrôlée de manière stable à 240-260℃, et la section d'homogénéisation à 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Troisième, 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. En outre, 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: Après 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 mois, reducing maintenance costs by more than 50%. Les tuyaux TPC du client fabriqués à partir de ce mélange maître ont passé la certification de qualité de l'industrie automobile, avec une excellente résistance aux hautes températures et une excellente résistance mécanique, et ont été fournis avec succès aux principaux constructeurs de véhicules à énergies nouvelles. Le client a hautement reconnu la solution d'extrusion de Zhuoyue, et a ensuite signé un accord de coopération à long terme, achat 5 plus d'ensembles d'extrudeuses de la série HTS SUPER pour étendre l'échelle de production.
6.1 Cas 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background:
A large automotive component manufacturer in Shanghai, Chine, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (teneur en pigments 60%, résistant aux hautes températures) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), résistance à la chaleur (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Solution:
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, tailored to the customer’s TPC masterbatch processing needs. Les principales mesures de configuration et d'optimisation sont les suivantes: D'abord, la vis adopte une conception de combinaison de mélange à plusieurs étages, intégrant des éléments de pétrissage à haut cisaillement et des éléments de dispersion pour décomposer complètement les agglomérats de pigments et assurer une dispersion uniforme de 60% pigments à haute concentration dans la matrice TPC. La surface de la vis recouverte au laser (dureté ≥70 HRC) résiste efficacement à l'usure causée par les pigments de haute dureté, prolonger la durée de vie de plus de 3 fois par rapport à l’équipement d’origine du client. Deuxième, le canon est équipé d'une chemise double couche + structure de refroidissement forcé, avec 6 sections de contrôle de température indépendantes, obtenir une précision de contrôle de température de ±1 ℃. La température de la section de mélange est contrôlée de manière stable à 240-260℃, et la section d'homogénéisation à 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. Troisième, 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. En outre, 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:
Après 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 mois, reducing maintenance costs by more than 50%. Les tuyaux TPC du client fabriqués à partir de ce mélange maître ont passé la certification de qualité de l'industrie automobile, avec une excellente résistance aux hautes températures et une excellente résistance mécanique, et ont été fournis avec succès aux principaux constructeurs de véhicules à énergies nouvelles. Le client a hautement reconnu la solution d'extrusion de Zhuoyue, et a ensuite signé un accord de coopération à long terme, achat 5 plus d'ensembles d'extrudeuses de la série HTS SUPER pour étendre l'échelle de production.