Թերմոպլաստիկ էլաստոմերներ (TPE), sometimes referred to as Thermoplastic Rubbers (TPR), are a class of copolymers or physical mixtures of polymers—typically a plastic and a rubber—that combine the properties of thermoplastics and elastomers. This unique combination allows TPEs to be processed like thermoplastics (via extrusion, injection molding, blow molding, և այլն:) while retaining the elasticity and flexibility of rubbers. Unlike traditional vulcanized rubbers, TPEs can be melted and reprocessed multiple times without significant loss of performance, making them more environmentally friendly and cost-effective. As the demand for lightweight, ճկուն, and recyclable materials grows across industries such as automotive, electrical, շինարարություն, and consumer goods, TPEs have become increasingly popular, խթանում է մասնագիտացված մաստեր խմբաքանակի և էքստրուզիայի տեխնոլոգիաների զարգացումը, որոնք հարմարեցված են դրանց մշակման յուրահատուկ պահանջներին.
Masterbatch, որպես TPE-ների գունավորման և ֆունկցիոնալ ձևափոխման հիմնական նյութ, վճռորոշ դեր է խաղում TPE արտադրանքի արդյունավետության բարձրացման և կիրառման շրջանակի ընդլայնման գործում. TPE masterbatch-ի մշակումը պահանջում է խառնուրդի ճշգրիտ վերահսկում, ցրելով, և ջերմաստիճանի պարամետրերը, քանի որ TPE-ներն ունեն հատուկ մածուցիկություն, ջերմային դիմադրություն, և առաձգականության բնութագրերը, որոնք տարբերվում են ավանդական պլաստիկից. Երկու պտուտակային էքստրուդդերներ, իրենց գերազանց խառնելու և ցրելու հնարավորություններով, ճշգրիտ ջերմաստիճանի վերահսկում, և հարմարվողականություն տարբեր նյութերին, դարձել են TPE masterbatch-ի հիմնական մշակման սարքավորումը. Չժուոյե, երկակի պտուտակային էքստրուդատորների պրոֆեսիոնալ արտադրող, offers a full range of advanced extrusion solutions specifically designed for TPE compounding and masterbatch processing, covering TPE/SBS/TPU/TPR/TPV and other major TPE categories, to meet the diverse needs of manufacturers in different industries.
1. Overview of Thermoplastic Elastomers (TPE): Categories, Properties and Key Characteristics
TPEs are a diverse family of materials, classified into six general commercial categories based on their chemical composition and structure. Each category has unique properties, processing characteristics, and application fields, which directly determine the requirements for masterbatch formulation and extrusion equipment. Understanding the classification and properties of TPEs is the foundation for optimizing masterbatch processing and selecting suitable twin-screw extruders.
1.1 TPE-ների վեց ընդհանուր առևտրային կատեգորիաներ
1.1.1 Styrenic Block Copolymers (TPS, TPE-ներ).
TPS-ը TPE-ների ամենաշատ օգտագործվող կատեգորիան է, զբաղեցնելով TPE համաշխարհային շուկայի մեծ մասնաբաժինը. Այն կազմված է ստիրենային բլոկներից (ինչպիսին է պոլիստիրոլը, Հ.Գ) և էլաստոմերային բլոկներ (ինչպիսին է պոլիբուտադիենը, PB; պոլիիզոպրեն, PI; կամ էթիլեն-բութիլեն, EB), կապված է կովալենտային կապերով. TPS-ի ամենատարածված տեսակները ներառում են SBS (Styrenes-Butadienes-Styrenes), ՀՔԾ (Styrene-Isoprene-Styrene), SEBS (Styren-Ethylene-Butylene-Styrene), և SEPS (Ստիրոլ-Էթիլեն-Պրոպիլեն-Ստիրոլ).
TPS-ի հիմնական հատկությունները ներառում են գերազանց ճկունություն, առաձգականություն, և մշակելիություն. SEBS և SEPS, որոնք SBS-ի և SIS-ի հիդրոգենացված տարբերակներն են, ունեն բարելավված ջերմային դիմադրություն, եղանակային դիմադրություն, և ծերացման դիմադրություն, դրանք հարմարեցնելով բացօթյա և բարձր ջերմաստիճանի օգտագործման համար. TPS նյութերը հեշտությամբ գունավորվում և փոփոխվում են վարպետության խմբաքանակով, and their processing temperature ranges from 150℃ to 220℃, which is compatible with most twin-screw extruders. Common applications of TPS include automotive components, wires and cables, consumer goods, and medical devices.
1.1.2 Thermoplastic Polyolefin Elastomers (TPO, TPE-o).
TPO is a physical blend of polyolefin (such as polypropylene, PP; or polyethylene, PE) and elastomer (such as ethylene-propylene-diene monomer, EPDM). It combines the rigidity of polyolefins with the elasticity of elastomers, and has excellent chemical resistance, եղանակային դիմադրություն, and low temperature flexibility. TPOs are non-toxic, odorless, and recyclable, making them ideal for applications requiring environmental friendliness.
The processing temperature of TPO ranges from 160℃ to 230℃, and it has good compatibility with various masterbatches (գունային վարպետության փաթեթ, flame-retardant masterbatch, և այլն:). TPOs are widely used in automotive exterior parts (such as bumper covers, fender liners), building materials (such as seals, միջադիրներ), and electrical components. Due to their high polyolefin content, TPO masterbatch processing requires extruders with good mixing capabilities to ensure uniform dispersion of pigments and additives.
1.1.3 Thermoplastic Vulcanizates (TPV, TPE-v).
TPV is a dynamically vulcanized blend of polyolefin (usually PP) and elastomer (usually EPDM). During processing, the elastomer phase is vulcanized into small particles and uniformly dispersed in the polyolefin matrix, resulting in excellent elasticity, compression set resistance, and heat resistance. TPVs have better mechanical properties and dimensional stability than traditional TPEs, and can withstand long-term high-temperature exposure (up to 150℃).
TPV-ի մշակումը պահանջում է ջերմաստիճանի ճշգրիտ հսկողություն և ուժեղ կտրող ուժ՝ ապահովելու միասնական վուլկանացում և ցրում. Մշակման ջերմաստիճանը տատանվում է 170℃-ից մինչև 240℃, իսկ նյութը մշակման ընթացքում ունի բարձր մածուցիկություն, որը բարձր պահանջներ է դնում երկակի պտուտակավոր էքստրուդատորների ոլորող մոմենտի և մաշվածության դիմադրության վրա. TPV-ները լայնորեն կիրառվում են ավտոմոբիլային կնիքների մեջ, գուլպաներ, միջադիրներ, և արդյունաբերական բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են բարձր արդյունավետություն և ամրություն.
1.1.4 Թերմոպլաստիկ պոլիուրեթաններ (TPU).
TPU-ն կոշտ հատվածներից կազմված բլոկային համապոլիմեր է (դիիզոցիանատ և շղթայի երկարացնող) և փափուկ հատվածներ (պոլիոլ). Այն ունի գերազանց առաձգականություն, քայքայում դիմադրություն, նավթի դիմադրություն, և մեխանիկական ուժ, և կարծրությունը կարող է ճշգրտվել շատ փափուկից (Շոր Ա 30) շատ դժվար (Շոր Դ 85) փոխելով կոշտ և փափուկ հատվածների հարաբերակցությունը.
TPU processing is sensitive to temperature and moisture. The processing temperature ranges from 180℃ to 250℃, and the material must be thoroughly dried before processing (moisture content ≤0.05%) to avoid hydrolysis and bubble formation. TPU masterbatch processing requires extruders with precise temperature control and vacuum exhaust capabilities. TPU is widely used in wires and cables, automotive hoses, footwear, medical catheters, and sports equipment.
1.1.5 Thermoplastic Copolyesters (TPC, TPE-E).
TPC is a block copolymer composed of polyester hard segments and polyether or polyester soft segments. It has excellent heat resistance, քիմիական դիմադրություն, and mechanical properties, and can withstand high temperatures up to 150℃ for long periods. TPCs also have good flexibility and elasticity, making them suitable for high-performance applications.
TPC-ի մշակման ջերմաստիճանը տատանվում է 220℃-ից մինչև 280℃, որն ավելի բարձր է, քան մյուս TPE կատեգորիաները. Այն ունի բարձր մածուցիկություն մշակման ընթացքում և պահանջում է էքստրուդդերներ՝ մեծ ոլորող մոմենտով և ջերմաստիճանի ճշգրիտ հսկողությամբ. TPC-ի գլխավոր խմբաքանակի մշակումը նաև հատուկ ուշադրություն է պահանջում պիգմենտների և հավելումների ցրվածության նկատմամբ՝ նյութի մեխանիկական հատկությունների վրա ազդելու համար։. TPC-ները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային բաղադրամասերում (ինչպիսիք են օդի ընդունման գուլպաները, փոխանցման կնիքները), օդատիեզերական մասեր, և արդյունաբերական մեքենաներ.
1.1.6 Թերմոպլաստիկ պոլիամիդներ (TPA, TPE-A).
TPA-ն բլոկային համապոլիմեր է, որը կազմված է պոլիամիդային կոշտ հատվածներից և պոլիէթերային փափուկ հատվածներից. Այն համատեղում է բարձր ուժը, մաշվածության դիմադրություն, և պոլիամիդների քիմիական դիմադրությունը պոլիէթերների ճկունությամբ և առաձգականությամբ. TPA-ն ունի գերազանց ազդեցության դիմադրություն և ցածր ջերմաստիճանի կատարում, and can be used in harsh environments.
The processing temperature of TPA ranges from 230℃ to 290℃, and it has high water absorption, requiring thorough drying before processing. TPA masterbatch processing requires extruders with high wear resistance (due to the high hardness of polyamide) and precise temperature control to avoid material degradation. TPA is widely used in automotive components (such as gears, bearings), electrical connectors, and industrial hoses.
1.2 Key Properties of TPEs Affecting Masterbatch Processing
TPEs have unique properties that distinguish them from traditional plastics, and these properties directly affect the formulation of masterbatch and the selection of extrusion equipment. The key properties to consider in masterbatch processing are as follows:
1.2.1 Elasticity and Flexibility.
TPEs have high elasticity and flexibility, which means that the masterbatch must be compatible with the TPE matrix to avoid reducing the material’s elastic performance. The carrier of the masterbatch should have good compatibility with the TPE, and the dispersant should ensure uniform dispersion of pigments without forming agglomerates that could cause stress concentration and reduce flexibility.
1.2.2 Ջերմային դիմադրություն.
Different TPE categories have different heat resistance (processing temperature ranges from 150℃ to 290℃). Masterbatch pigments and additives must have heat resistance matching the TPE processing temperature to avoid decomposition, discoloration, or performance degradation during extrusion. Օրինակ, TPC and TPA require high-temperature resistant pigments and heat stabilizers.
1.2.3 Viscosity and Processability.
TPEs have varying viscosities during processing (TPV and TPC have higher viscosity, while TPS has lower viscosity). This affects the shear force and conveying requirements of the twin-screw extruder. High-viscosity TPEs require extruders with high torque and strong mixing capabilities, while low-viscosity TPEs require precise control of extrusion speed to avoid material overflow.
1.2.4 Moisture Absorption.
Some TPEs (such as TPU, TPA) have high water absorption, which can cause bubbles, hydrolysis, and other defects in the masterbatch. The raw materials (TPE, pigments, հավելումներ) must be thoroughly dried before processing, and the extruder should be equipped with a vacuum exhaust device to remove moisture and volatile substances.
1.2.5 Compatibility with Additives.
TPEs often require functional additives (such as antioxidants, UV stabilizers, քսանյութեր) to improve their performance. The masterbatch should be formulated to ensure that the additives are compatible with both the pigments and the TPE matrix, avoiding chemical reactions that could affect product quality.
2. Masterbatch for TPEs: Composition, Formulation and Processing Requirements
Masterbatch for TPEs is a concentrated mixture of pigments/dyes, carriers, and additives, designed to color TPEs and impart additional functions (such as flame retardancy, հակաստատիկ, antibacterial) while maintaining the material’s inherent elastic and processing properties. The formulation and processing of TPE masterbatch are more demanding than those for traditional plastics, due to the unique properties of TPEs. This section details the composition, formulation principles, and processing requirements of TPE masterbatch.
2.1 Core Composition of TPE Masterbatch
Like traditional masterbatch, TPE masterbatch-ը բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից: գունանյութեր/ներկանյութեր, carriers, and additives. Յուրաքանչյուր բաղադրիչի ընտրությունը և համամասնությունը հարմարեցված են TPE-ի տեսակին և դրա կիրառման պահանջներին.
2.1.1 Գունանյութեր/Գունանյութեր.
Պիգմենտները/ներկանյութերը հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք գույն են հաղորդում TPE-ներին, հաշվառում 10%-70% մաստերբեչ կոմպոզիցիայից (կախված գույնի ինտենսիվությունից և TPE տեսակից). TPE-ի գլխավոր խմբաքանակում պիգմենտների/ներկանյութերի հիմնական պահանջներն են:
- – Ջերմային դիմադրություն: Պետք է դիմակայել թիրախային TPE-ի մշակման ջերմաստիճանին (150℃-290℃) առանց քայքայման կամ գունաթափման. Բարձր ջերմաստիճանի TPE-ների համար (TPC, TPA), Նախընտրելի են բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն օրգանական գունանյութեր կամ անօրգանական պիգմենտներ.
- – Համատեղելիություն: Միգրացիայից խուսափելու համար պետք է համատեղելի լինի TPE մատրիցայի հետ, ծաղկում, կամ նվազեցված առաձգականություն. TPE-ին նման բևեռականություն ունեցող պիգմենտներն ավելի համատեղելի են (օր., բևեռային պիգմենտներ TPU-ի համար, ոչ բևեռային պիգմենտներ TPS-ի համար).
- – Ցրվածություն: Պետք է հեշտությամբ ցրվի TPE մատրիցայում, որպեսզի ապահովվի միատեսակ գունավորում և խուսափի գունավոր բծերից, շերտեր, կամ նվազեցված մեխանիկական հատկություններ. Մանր մասնիկների պիգմենտներ (20-40 ցանց) նախընտրելի են ցածր ագլոմերացիայով.
- – Բնապահպանական բարեկամականություն: Պետք է համապատասխանի շրջակա միջավայրի պաշտպանության համաշխարհային չափանիշներին (ինչպիսին է REACH-ը, RoHS) թունավոր կամ վնասակար նյութերից խուսափելու համար (ինչպիսիք են ծանր մետաղները) ինչը կարող է ազդել մարդու առողջության և շրջակա միջավայրի վրա.
TPE masterbatch-ում օգտագործվող սովորական պիգմենտները ներառում են: անօրգանական պիգմենտներ (տիտանի երկօքսիդ սպիտակի համար, ածխածնային սև սևի համար, երկաթի օքսիդ կարմիր/դեղինի համար), և բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն օրգանական պիգմենտներ (ֆտալոցիանին կապույտ/կանաչ, quinacridone կարմիր).
2.1.2 կրիչներ.
Կրիչները գլխավոր խմբաքանակի մատրիցն են, հաշվառում 20%-80% կազմի, և առանցքային դեր են խաղում պիգմենտների ցրման և TPE մատրիցին կպչելու գործում. The carrier must have excellent compatibility with both the pigments and the target TPE, as poor compatibility can lead to pigment migration, uneven coloring, and reduced TPE performance. The selection of the carrier is based on the type of TPE:
- – For TPS (SBS, SEBS): Use TPS or PP as the carrier, which has good compatibility and processing fluidity.
- – For TPO/TPE-o: Use PP or PE as the carrier, matching the polyolefin component of the TPO.
- – For TPV/TPE-v: Use PP as the carrier, which is compatible with the PP matrix of the TPV.
- – For TPU: Use TPU as the carrier, ensuring compatibility with the TPU matrix and avoiding hydrolysis.
- – For TPC/TPE-E and TPA/TPE-A: Use TPC or TPA as the carrier, համապատասխանաբար, to match the high-temperature processing requirements and compatibility.
The carrier should also have good processing fluidity, հալման կետով և մշակման ջերմաստիճանով, որը համահունչ է թիրախային TPE-ին կամ փոքր-ինչ ցածր է, ապահովելու միասնական խառնուրդ և խուսափել TPE-ի քայքայումից.
2.1.3 Հավելանյութեր.
Հավելումները օժանդակ բաղադրիչներ են, որոնք ավելացվում են մշակման արդյունավետությունը բարելավելու համար, ցրվածություն, և TPE masterbatch-ի ֆունկցիոնալ կատարումը, հաշվառում 1%-10% կազմի. Հավելումների տեսակը և չափաբաժինը որոշվում են ըստ TPE տեսակի և կիրառման պահանջների:
- – Դիսպերսանտներ: TPE masterbatch-ի ամենակարևոր հավելումը, օգտագործվում է պիգմենտի մակերեսային լարվածությունը նվազեցնելու համար, կանխել ագլոմերացիան, և ապահովել միատեսակ ցրվածություն TPE մատրիցայում. Ընդհանուր ցրիչները ներառում են պոլիէթիլենային մոմ, պոլիպրոպիլենային մոմ, ստեարաթթու, և մալեյնային անհիդրիդով պատվաստված մոմեր. Բարձր մածուցիկությամբ TPE-ների համար (TPV, TPC), Նախընտրելի են բարձր արդյունավետությամբ ցրիչները՝ ուժեղ համատեղելիությամբ.
- – Համատեղելիացուցիչներ: Օգտագործվում է պիգմենտների և TPE-ների միջև համատեղելիությունը բարելավելու համար, and between masterbatch and TPE matrix. Օրինակ, maleic anhydride grafted PP is used as a compatibilizer for TPO masterbatch, and polyurethane wax is used for TPU masterbatch.
- – Heat Stabilizers: Used to prevent pigment decomposition and TPE degradation during high-temperature processing. Common heat stabilizers include organic tin stabilizers (for TPU), hindered phenol antioxidants (for TPS, TPO), and phosphite antioxidants (for TPC, TPA).
- – UV Stabilizers and Antioxidants: Used to improve the weather resistance and aging resistance of colored TPE products, preventing color fading and performance degradation under sunlight and oxygen. For outdoor applications (such as automotive exterior parts), UV absorbers and hindered amine light stabilizers (HALS) are added.
- – Lubricants: Used to reduce friction between materials and extrusion equipment (պտուտակ, տակառ, մեռնել գլուխը), improve processing fluidity, and avoid material sticking to equipment. Common lubricants include stearic acid, calcium stearate, and silicone oil. For TPU and TPA, lubricants with low migration are preferred to avoid affecting product performance.
- – Functional Additives: Added to impart special functions to TPEs, such as flame retardants (for wires and cables), antistatic agents (for electrical components), and antibacterial agents (for medical devices and consumer goods).
2.2 Formulation Principles of TPE Masterbatch
The formulation of TPE masterbatch must balance coloring effect, processing performance, and TPE inherent properties. The key principles are as follows:
2.2.1 Compatibility First.
The carrier, pigments, and additives must be compatible with the target TPE to avoid reducing the material’s elasticity, ճկունություն, and mechanical properties. Օրինակ, բևեռային TPU-ի համար ոչ բևեռ կրիչի օգտագործումը կհանգեցնի վատ համատեղելիության և պիգմենտների արտագաղթի.
2.2.2 Համապատասխանեցման ջերմային դիմադրություն.
Պիգմենտները և հավելումները պետք է ունենան ջերմակայունություն, որը համապատասխանում է TPE մշակման ջերմաստիճանին. Օրինակ, TPC masterbatch-ը օգտագործում է բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն պիգմենտներ (ջերմային դիմադրություն ≥280℃) մշակման ընթացքում քայքայվելուց խուսափելու համար.
2.2.3 Օպտիմալացնել ցրվածությունը.
Պիգմենտի պարունակությունը և դիսպերսանտի չափաբաժինը ճշգրտվում են՝ ապահովելու միասնական ցրումը. Բարձր կոնցենտրացիայի գլխավոր խմբաքանակ (պիգմենտի պարունակությունը 50%-70%) պահանջում է ավելի շատ ցրիչներ և ավելի լավ խառնելու հնարավորություններ, մինչդեռ ցածր կոնցենտրացիայի գլխավոր խմբաքանակը (10%-30%) կենտրոնանում է համատեղելիության վրա.
2.2.4 Նվազագույնի հասցնել ազդեցությունը TPE-ի հատկությունների վրա.
Գլխավոր խմբաքանակը չպետք է էապես ազդի TPE-ի առաձգականության վրա, սեղմման հավաքածու, կամ քայքայումի դիմադրություն. Օրինակ, Ավելորդ ցրիչները կամ քսանյութերը կարող են նվազեցնել TPE-ի մեխանիկական ուժը.
2.2.5 Environmental Protection Compliance.
The formulation must meet global environmental protection standards, avoiding toxic or harmful substances (ինչպիսիք են ծանր մետաղները, phthalates) that could restrict market access.
2.3 Processing Requirements of TPE Masterbatch
TPE masterbatch processing is mainly carried out using twin-screw extrusion technology, which requires strict control of raw material pretreatment, premixing, extrusion parameters, and post-processing to ensure product quality. The key processing requirements are as follows:
2.3.1 Raw Material Pretreatment.
TPEs (especially TPU, TPA) have high water absorption, so all raw materials (TPE carrier, pigments, հավելումներ) must be thoroughly dried before processing. The drying temperature and time are determined by the material type: TPU/TPA is dried at 100-120℃ for 6-8 ժամեր, TPS/TPO is dried at 80-100℃ for 3-5 ժամեր, and pigments are dried at 60-80℃ for 2-4 ժամեր. The moisture content of dried raw materials should be controlled below 0.1% (0.05% TPU/TPA-ի համար).
Բացի այդ, Մեծ մասնիկների չափսերով կամ ագլոմերատներով պիգմենտները պետք է մանրացնել և մաղել (20-40 ցանց) ցրվածությունը բարելավելու համար, և կեղտեր (մետաղական մասնիկներ, փոշին) պետք է հեռացվի, որպեսզի խուսափեն էքստրուզիոն սարքավորումների մաշվածությունից և գլխավոր խմբաքանակի թերություններից.
2.3.2 Premixing.
Չորացրած հումք (pigments, կրող, հավելումներ) խառնվում են բարձր արագությամբ հարիչի մեջ՝ ըստ բանաձևի հարաբերակցության՝ միատարր նախնական խառնուրդ ստանալու համար. Premixing պարամետրերը ճշգրտվում են TPE տեսակի հիման վրա: խառնման արագությունը 800-1200 ռ/րոպ, խառնման ժամանակը 5-10 րոպե, խառնման ջերմաստիճանը 40-60℃. Բարձր կոնցենտրացիայի գլխավոր խմբաքանակի կամ բարձր մածուցիկության TPE կրիչների համար, երկարաձգվում է նախնական խառնուրդի ժամանակը, և սկզբում ավելացվում են ցրիչներ՝ պիգմենտները ծածկելու համար, ցրվածության բարելավում.
2.3.3 Էքստրուզիայի պարամետրերի վերահսկում.
Երկու պտուտակով արտամղումը TPE-ի գլխավոր խմբաքանակի մշակման հիմնական քայլն է, և հիմնական պարամետրերը (ջերմաստիճանը, պտուտակային արագություն, արտամղման ճնշում, կերակրման արագությունը) must be precisely controlled to match the TPE type:
- – Ջերմաստիճանի վերահսկում: The barrel is divided into 4-6 temperature control sections (feeding section, melting section, mixing section, homogenizing section, die head section). The temperature of each section is adjusted according to the TPE processing temperature. Օրինակ, TPS masterbatch: feeding section 100-120℃, melting section 160-180℃, mixing section 170-190℃, homogenizing section 160-180℃, die head section 150-170℃; TPC masterbatch: feeding section 150-170℃, melting section 230-250℃, mixing section 240-260℃, homogenizing section 230-250℃, die head section 220-240℃. The temperature control precision should reach ±1℃ to avoid TPE degradation and pigment decomposition.
- – Screw Speed: The screw speed ranges from 200-800 ռ/րոպ, adjusted based on TPE viscosity. High-viscosity TPEs (TPV, TPC) require higher screw speed (500-800 ռ/րոպ) գունանյութերի ցրման համար բավարար կտրող ուժ առաջացնելու համար; ցածր մածուցիկության TPE-ներ (TPS) օգտագործել չափավոր արագություն (300-500 ռ/րոպ) նյութերի արտահոսքից խուսափելու համար.
- – Էքստրուզիայի ճնշում: Ճնշումը տատանվում է 5-12 ՄՊա, կայուն է պահվել (տատանում ≤±0.5 ՄՊա) միատեսակ խառնում և ձևավորում ապահովելու համար. Բարձր մածուցիկությամբ TPE-ները պահանջում են ավելի բարձր ճնշում, մինչդեռ ցածր մածուցիկությամբ TPE-ները օգտագործում են չափավոր ճնշում.
- – Սնուցման արագություն: Կարգավորվել է պտուտակի արագությանը և արտամղման արագությանը համապատասխանելու համար, կայուն և միատեսակ կերակրման ապահովում. Բարձր մածուցիկությամբ TPE-ների համար, նյութի կուտակումից խուսափելու համար օգտագործվում է հարկադիր կերակրման սարք.
2.3.4 Հետմշակում.
Էքստրուզիայից հետո, շերտաձև մաստեր խմբաքանակը սառչում է (ջրի բաքի սառեցում, 20-30℃), հատիկավոր (մասնիկների չափը 2-5 մմ), ցուցադրվել (անորակ մասնիկները հեռացնելու համար), և փաթեթավորված (կնքված և խոնավությունից պաշտպանված փաթեթավորում). Խոնավության նկատմամբ զգայուն TPE գլխավոր խմբաքանակի համար (TPU, TPA), պատրաստի արտադրանքը կրկին չորանում է փաթեթավորումից առաջ՝ խոնավության կլանումը կանխելու համար.
3. Application Fields of TPE Masterbatch and Matching Zhuoyue Extruder Solutions
TPEs are widely used in automotive, electrical, շինարարություն, consumer goods, and other industries, and different application fields have different requirements for TPE masterbatch performance (գույն, ցրվածություն, functionality) and production efficiency. Zhuoyue’s full series of twin-screw extruders (HTS BASIC/PLUS/SUPER, ZTE, HTE) are specially optimized for TPE masterbatch processing, providing targeted solutions for different TPE categories and application fields. Below is a detailed introduction to the main application fields of TPE masterbatch and the matching Zhuoyue extruder series.
3.1 Automotive Industry: The Largest Application Field of TPE Masterbatch
The automotive industry is the largest consumer of TPEs, accounting for more than 40% of the global TPE market. TPE-ները օգտագործվում են ավտոմոբիլային բաղադրիչների լայն տեսականիում՝ իրենց թեթև քաշի պատճառով, ճկուն, և վերամշակելի հատկություններ, և TPE masterbatch-ը առանցքային դեր է խաղում այս բաղադրիչների գունավորման և ֆունկցիոնալ փոփոխության գործում. TPE masterbatch-ի հիմնական ավտոմոբիլային հավելվածները ներառում են:
3.1.1 Ավտոմոբիլային կնիքներ և միջադիրներ.
TPEs (հիմնականում TPV, TPO) օգտագործվում են ավտոմոբիլային դռների կնիքներ արտադրելու համար, պատուհանների կնիքները, գլխարկի կնիքները, և միջադիրներ, որոնք պահանջում են լավ առաձգականություն, եղանակային դիմադրություն, and low temperature flexibility. Այս բաղադրիչների գլխավոր խմբաքանակը պահանջում է միատեսակ գունավորում, լավ եղանակային դիմադրություն (Ուլտրամանուշակագույն դիմադրություն, ծերացման դիմադրություն), և համատեղելիություն TPV/TPO մատրիցների հետ.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS PLUS սերիա և HTE սերիա. HTS PLUS սերիան ունի մեծ ոլորող մոմենտ և մաշվածության դիմադրություն, հարմար է TPV masterbatch մշակման համար (բարձր մածուցիկություն, պահանջվում է բարձր կտրող ուժ); HTE շարքը միավորում է բարձր կատարողականությունը և ծախսարդյունավետությունը, հարմար է TPO masterbatch մշակման համար, լավ խառնման ցրման և էներգախնայողության առավելություններով.
3.1.2 Ավտոմոբիլային ինտերիերի բաղադրիչներ.
TPEs (հիմնականում TPS, TPU) օգտագործվում են ավտոմոբիլային ինտերիերի բաղադրիչների արտադրության համար, ինչպիսիք են գործիքների վահանակի երեսվածքները, դռների վահանակներ, ղեկի ծածկոցներ, եւ armrests, որոնք պահանջում են լավ ճկունություն, փափուկ հպում, և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն (ոչ թունավոր, odorless). Masterbatch-ը պահանջում է վառ գույներ, միասնական ցրվածություն, և ոչ մի արտագաղթ (ներքին այլ բաղադրիչները ներկելուց խուսափելու համար).
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS BASIC շարքը և HTE շարքը. HTS BASIC շարքը ծախսարդյունավետ է, հարմար է փոքր և միջին արտադրողների համար, որոնք արտադրում են TPS ինտերիերի գլխավոր խմբաքանակ; HTE սերիան ունի լավ խառնուրդի ցրվածություն և ցածր էներգիայի սպառում, հարմար է TPU/TPS ինտերիերի մասշտաբային մասշտաբի արտադրության համար.
3.1.3 Ավտոմոբիլային գուլպաներ և խողովակներ.
TPEs (հիմնականում TPU, TPC, TPA) օգտագործվում են ավտոմոբիլային վառելիքի գուլպաներ արտադրելու համար, air intake hoses, and brake hoses, which require good oil resistance, ջերմային դիմադրություն, և մեխանիկական ուժ. The masterbatch requires high-temperature resistance, նավթի դիմադրություն, and uniform dispersibility to avoid affecting the hose’s performance.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has ultra-high torque, ճշգրիտ ջերմաստիճանի վերահսկում, and high wear resistance, suitable for TPC/TPA masterbatch processing (high temperature, բարձր մածուցիկություն); the HTS PLUS series has good heat resistance and mixing capabilities, suitable for TPU masterbatch processing.
3.1.4 Other Automotive Components.
TPEs are also used to produce automotive dust covers, triangle windows, air filters, and breakers, which require different properties (such as dust resistance, transparency, impact resistance). The masterbatch is formulated according to specific requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.
3.2 Electrical and Electronic Industry: Functional TPE Masterbatch Applications
The electrical and electronic industry is another important application field of TPEs, where TPEs are used to produce wires and cables, connectors, and other components, requiring functional masterbatch (հակաստատիկ, flame-retardant, high-temperature resistant) to meet safety and performance requirements.
3.2.1 Wires and Cables.
TPEs (հիմնականում TPU, TPS, TPO) are used as insulation and sheath materials for wires and cables (power cables, ignition wires, headphone wires, connector plugs), which require good electrical insulation, flame retardancy, and abrasion resistance. The masterbatch requires flame retardancy (meeting UL94 V-0 standard), հակաստատիկ հատկություններ, and uniform coloring.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS PLUS series, HTE series, and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good flame-retardant masterbatch mixing capabilities, suitable for TPO/TPU wire and cable masterbatch; the HTE series is cost-effective, suitable for small and medium-sized production; the HTS SUPER series is suitable for high-end, high-concentration flame-retardant masterbatch processing.
3.2.2 Electrical Connectors and Plugs.
TPEs (հիմնականում TPU, TPA) are used to produce electrical connectors, plugs, and socket housings, which require good electrical insulation, impact resistance, և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն. The masterbatch requires uniform coloring, high-temperature resistance, և ոչ մի արտագաղթ.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS PLUS series and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good compatibility with TPU/TPA, ensuring uniform dispersion; the HTS SUPER series has precise temperature control, avoiding TPA degradation during processing.
3.3 Construction and Transportation Industry: Weather-Resistant TPE Masterbatch Applications
In the construction and transportation industry, TPEs are used to produce seals, expansion joints, subway mats, and other components, requiring good weather resistance, ծերացման դիմադրություն, և ցածր ջերմաստիճանի ճկունություն՝ կոշտ արտաքին միջավայրին հարմարվելու համար.
3.3.1 Շինարարական կնիքներ և ընդարձակման միացումներ.
TPEs (հիմնականում TPV, TPO) օգտագործվում են շենքերի դռների և պատուհանների կնիքների արտադրության համար, վարագույրների պատերի կնիքները, և ընդարձակման միացումներ, որոնք պահանջում են լավ եղանակային դիմադրություն, Ուլտրամանուշակագույն դիմադրություն, և սեղմման հավաքածուի դիմադրություն. Գլխավոր խմբաքանակը պահանջում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կայունացուցիչներ և հակաօքսիդանտներ՝ եղանակային դիմադրությունը բարելավելու համար, և միատեսակ գունավորում, որը համապատասխանում է շենքի էսթետիկային.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS PLUS սերիա և HTE սերիա. HTS PLUS սերիան ունի եղանակին դիմացկուն հավելումների խառնուրդի լավ հնարավորություններ, հարմար է TPV masterbatch մշակման համար; HTE շարքը էներգախնայող և արդյունավետ է, հարմար է TPO masterbatch-ի լայնածավալ արտադրության համար.
3.3.2 Տրանսպորտային բաղադրիչներ.
TPE-ները օգտագործվում են մետրոյի գորգեր արտադրելու համար, ճանապարհային աղմուկի նվազեցման գորգեր, և տրանսպորտային միջոցների կնիքները, որոնք պահանջում են լավ ցնցումների կլանում, աղմուկի նվազեցում, և մաշվածության դիմադրություն. Գլխավոր խմբաքանակը պահանջում է միատեսակ ցրվածություն և լավ համատեղելիություն TPE մատրիցների հետ՝ հարվածների կլանման արդյունավետությունը պահպանելու համար.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS BASIC շարքը և HTE շարքը. HTS BASIC շարքը ծախսարդյունավետ է, հարմար է փոքր խմբաքանակի արտադրության համար; HTE շարքը լավ խառնելու հնարավորություններ ունի, ապահովելով հարվածներ կլանող հավելումների միասնական ցրումը.
3.4 Սպառողական ապրանքներ և այլ արդյունաբերություններ: Տարբեր TPE Masterbatch հավելվածներ
TPE-ները լայնորեն օգտագործվում են սպառողական ապրանքների և այլ ոլորտներում, կիրառման տարբեր սցենարներով և մաստեր խմբաքանակի տարբեր պահանջներով, կենտրոնանալով գույնի վրա, փափուկ հպում, և շրջակա միջավայրի բարեկեցություն.
3.4.1 Կոշկեղենի արդյունաբերություն.
TPEs (հիմնականում TPU, TPS) օգտագործվում են կոշիկի ներբաններ արտադրելու համար, կոշիկի վերնամաս, և կոշիկի պարագաներ, որոնք պահանջում են լավ ճկունություն, քայքայում դիմադրություն, և փափուկ հպում. Masterbatch-ը պահանջում է վառ գույներ, միասնական ցրվածություն, և ոչ մի արտագաղթ (գուլպաների ներկումից խուսափելու համար).
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS BASIC շարքը և ZTE շարքը. ZTE շարքը ունի գերազանց ծախսային կատարում, հարմար է փոքր և միջին կոշիկ արտադրողների համար; HTS BASIC շարքն ունի լավ խառնիչ ցրվածություն, ensuring uniform coloring of shoe sole masterbatch.
3.4.2 Household and Daily Necessities.
TPEs are used to produce handles, coasters, foot mats, toys, and other household items, which require non-toxic, odorless, փափուկ հպում, and bright colors. The masterbatch requires environmental friendliness (meeting food contact standards for coasters/handles) and uniform coloring.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: ZTE series and HTS BASIC series. The ZTE series is simple to operate, low in maintenance cost, suitable for small-batch, multi-variety production; the HTS BASIC series has good environmental protection masterbatch compatibility, meeting food contact standards.
3.4.3 Medical Devices.
TPEs (հիմնականում TPU, TPS) are used to produce medical catheters, syringes, and medical masks, which require non-toxic, sterile, and biocompatible. The masterbatch requires medical grade environmental protection (meeting ISO 10993 standard), high transparency (for catheters), and uniform dispersibility.
Համապատասխանեցնող էքստրուդերներ: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has clean production design, ճշգրիտ ջերմաստիճանի վերահսկում, 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, մաշվածության դիմադրություն, և մեխանիկական ուժ. The masterbatch is formulated according to specific industrial requirements, and the matching extruders are selected based on TPE type and production scale.
4. Zhuoyue’s Full Series Extruders: Professional Solutions for TPE Masterbatch Processing
Zhuoyue has long been engaged in the research, development, and production of high-performance twin-screw extruders, and has accumulated rich experience in TPE masterbatch processing. Based on the unique processing characteristics of TPEs (բարձր մածուցիկություն, temperature sensitivity, moisture absorption) and the diverse needs of manufacturers (different TPE categories, production scales, application fields), Zhuoyue-ն գործարկել է էքստրուդերների ամբողջական շարք, որոնք հարմար են TPE-ի գլխավոր խմբաքանակի մշակման համար, ներառյալ HTS BASIC-ը, HTS PLUS, HTS SUPER, ZTE, և HTE շարքը. Յուրաքանչյուր սերիա ունի նպատակային կատարողական առավելություններ, տրամադրելով անհատականացված և արդյունավետ մշակման լուծումներ տարբեր մասշտաբների TPE masterbatch արտադրողների համար.
4.1 Zhuoyue's Extruders-ի հիմնական առավելությունները TPE Masterbatch մշակման համար
Zhuoyue-ի էքստրուդատորները հատուկ օպտիմիզացված են TPE մաստեր խմբաքանակի մշակման համար, TPE մշակման խիստ պահանջները բավարարելու համար հետևյալ հիմնական առավելություններով:
4.1.1 Գերազանց խառնման և ցրման ազդեցություն.
TPE գլխավոր խմբաքանակը պահանջում է գունանյութերի և հավելումների միատեսակ ցրում՝ նյութի առաձգականության և մեխանիկական հատկությունների վրա ազդելու համար։. Zhuoyue-ի բոլոր երկու պտուտակային էքստրուդատորները ընդունում են միախառնվող համատեղ պտտվող կառուցվածք, ողջամիտ պտուտակային քայլով, կապար, և սեղմման հարաբերակցության ձևավորում. Երկվորյակ պտուտակների միաձուլումը և պտտումը առաջացնում են ուժեղ կտրող ուժ և հունցող ուժ, որը կարող է լիովին կոտրել պիգմենտային ագլոմերատները և ապահովել պիգմենտների միատեսակ ցրումը, carriers, և հավելումներ TPE մատրիցայում. Խառնման միատեսակությունը հասնում է ավելի քան 95%, որը շատ ավելի բարձր է, քան սովորական էքստրուդերները.
Բացի այդ, պտուտակները ընդունում են մոդուլային դիզայն, որոնք կարող են ազատորեն միավորել տարբեր պտուտակային տարրեր (փոխանցելով, խառնելով, խուզում) ըստ TPE տեսակի. Օրինակ, բարձր մածուցիկությամբ TPV/TPC գլխավոր խմբաքանակը պահանջում է ավելի շատ խառնիչ և կտրող տարրեր՝ դիսպերսիան ուժեղացնելու համար; ցածր մածուցիկությամբ TPS-ի գլխավոր խմբաքանակն օգտագործում է ավելի շատ փոխանցող տարրեր՝ արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար.
4.1.2 Ճշգրիտ ջերմաստիճանի վերահսկում, TPE-ի քայքայումից խուսափելը.
TPE-ները զգայուն են ջերմաստիճանի նկատմամբ, և ջերմաստիճանի կամ ջերմաստիճանի չափազանց մեծ տատանումները կարող են հանգեցնել նյութի քայքայման (ինչպիսին է TPU հիդրոլիզը, TPC շղթայի կտրվածք). Zhuoyue-ի բոլոր էքստրուդատորներն ընդունում են առաջադեմ խելացի ջերմաստիճանի կառավարման համակարգ, հետ 4-6 անկախ ջերմաստիճանի վերահսկման բաժիններ, ջերմաստիճանի վերահսկման ճշգրտություն ±1℃, և իրական ժամանակի ջերմաստիճանի մոնիտորինգ և ազդանշանային գործառույթներ. Տակառը ընդունում է երկշերտ բաճկոնի դիզայն, արագ ջեռուցում և հովացում, և ջերմաստիճանի արձագանքման արագության բարելավում. Գլուխը հագեցված է անկախ ջերմաստիճանի վերահսկման սարքով, ապահովելով գլխավոր խմբաքանակի շերտի կայուն ձևավորումը.
4.1.3 Բարձր մաշվածության դիմադրություն և կոռոզիոն դիմադրություն.
Որոշ TPE մաստեր խմբաքանակներ (ինչպիսին է TPA-ն, TPC) պարունակում է բարձր կարծրության պիգմենտներ կամ հավելումներ, որը կարող է կրել պտուտակն ու տակառը. Zhuoyue-ի էքստրուդատորներն օգտագործում են բարձրորակ մաշվածության դիմացկուն նյութեր և առաջադեմ արտադրական տեխնոլոգիաներ: HTS PLUS/SUPER/HTE սերիայի պտուտակները և տակառները պատրաստված են ներմուծված մաշվածության դիմացկուն լեգիրված պողպատից, բիմետալիկ կոմպոզիտային կամ լազերային երեսպատման բուժում, մակերեսային կարծրություն ≥65 HRC (HTS SUPER շարք ≥70 HRC), ծառայության ժամկետը 2-3 ավելի քան սովորական էքստրուդերներից; HTS BASIC/ZTE սերիայի պտուտակները և տակառները ազոտված են, մակերեսային կարծրություն ≥60 HRC, բավարարում է սովորական TPE մաստեր խմբաքանակի մշակման կարիքները.
4.1.4 Վակուումային արտանետումների և խոնավության հեռացման հնարավորություններ.
TPE-ները, ինչպիսիք են TPU-ն և TPA-ն, ունեն ջրի բարձր կլանումը, իսկ խոնավությունը կարող է առաջացնել փուչիկների և թերությունների գլխավոր խմբաքանակում. Zhuoyue-ի բոլոր միջին և բարձրորակ էքստրուդատորները (HTS PLUS/SUPER/HTE) հագեցած են վակուումային արտանետման սարքով, որը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել խոնավությունը, ցնդող նյութեր, և նյութի մեջ օդը, ապահովելով գլխավոր խմբաքանակի խտությունը և որակը. Վակուումի աստիճանը կարգավորելի է (0.06-0.09ՄՊա), հարմարվում է տարբեր խոնավության պահանջներին.
4.1.5 Արտադրության բարձր արդյունավետություն և էներգախնայողություն.
Zhuoyue-ի էքստրուդատորներն ընդունում են բարձր ոլորող փոխանցման տուփեր և օպտիմիզացված պտուտակային կառուցվածքներ, հզոր հաղորդունակությամբ և արտադրության բարձր արդյունավետությամբ. Սովորական էքստրուդատորների համեմատ, արտադրության արդյունավետությունը մեծանում է 20%-50%, և էներգիայի սպառումը կրճատվում է 15%-25%. Օրինակ, HTS SUPER սերիայի արտադրական հզորությունը հասնում է 1000-3000 կգ/ժամի, հարմար է լայնածավալ զանգվածային արտադրության համար; ZTE սերիայի արտադրության հզորությունը 50-400 կգ/ժ է, հարմար է փոքր խմբաքանակի արտադրության համար.
4.1.6 Խելացի վերահսկում և հեշտ շահագործում.
Բոլոր էքստրուդատորներն ընդունում են PLC խելացի կառավարման համակարգ և սենսորային էկրանի շահագործման միջերես, որը կարող է պահել մինչև 100 բանաձևերի և մշակման պարամետրերի հավաքածուներ. TPE-ի տարբեր գլխավոր խմբաքանակների միջև անցում կատարելիս, միայն անհրաժեշտ է կանչել համապատասխան պարամետրերը, խուսափելով կրկնակի վրիպազերծումից. HTS SUPER շարքը հագեցած է ամպային կառավարման գործառույթներով, իրականացնելով պարամետրերի հեռավոր կարգավորում, արտադրության տվյալների մոնիտորինգ, և կանխատեսող սպասարկում, իրականացնել խելացի արտադրության կառավարում.
4.1.7 Լայն հարմարվողականություն.
Zhuoyue-ի էքստրուդատորների ամբողջական շարքը կարող է հարմարվել բոլոր TPE կատեգորիաների մշակմանը (TPS/SBS/TPU/TPR/TPV/TPC/TPA) և masterbatch տեսակները (գունային վարպետության փաթեթ, flame-retardant masterbatch, հակաստատիկ գլխավոր խմբաքանակ), պիգմենտի պարունակությամբ՝ սկսած 10% դեպի 70%. Նրանք կարող են համադրվել նաև օժանդակ սարքավորումների հետ (բարձր արագությամբ խառնիչներ, չորանոցներ, հովացուցիչներ, հատիկավորիչներ) ամբողջական ավտոմատ արտադրական գիծ ձեւավորելու համար.
4.2 Zhuoyue's Extruder Series-ի մանրամասն ներածություն TPE Masterbatch մշակման համար
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, production scale, and application requirements.
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 (TPV, TPU, high-concentration TPE masterbatch, flame-retardant masterbatch). 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 (մակերեսային կարծրություն ≥65 HRC), with excellent wear resistance and corrosion resistance, suitable for TPV/TPC masterbatch processing (բարձր մածուցիկություն, 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 (flame retardants, antistatic agents). 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, բժշկական սարքեր).
4.2.3 HTS SUPER Series: Ultra-High Performance for High-End TPE Masterbatch.
The HTS SUPER series is Zhuoyue’s highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s twin-screw extruders, designed for high-end, high-demand TPE masterbatch processing (TPA, TPC, գերբարձր կոնցենտրացիայի գլխավոր խմբաքանակ, գլխավոր խմբաքանակ նոր էներգիայի մեքենաների/ավիատիեզերքի համար).
Այն ընդունում է Zhuoyue-ի վերջին գերբարձր ոլորող մոմենտ փոխանցող սարքը, հատուկ ոլորող մոմենտ 17-20 Նմ/սմ³, պտուտակի տրամագիծը 50-95 մմ, արտադրական հզորությունը 1000-3000կգ/ժ. Պտուտակները պատրաստված են նոր մաշվածության դիմացկուն լեգիրված պողպատից, անցնում է լազերային երեսպատման բուժում (մակերեսային կարծրություն ≥70 HRC), ծառայության ժամկետը 3-4 ավելի քան սովորական էքստրուդերներից. Տակառը ընդունում է երկշերտ բաճկոն + հարկադիր սառեցման կառուցվածքը, ջերմաստիճանի վերահսկման ճշգրտություն ±1℃, հարմար է բարձր ջերմաստիճանի TPE մշակման համար (220-290℃). Բազմաստիճան խառնիչ պտուտակային համադրությունը ապահովում է գերբարձր խառնման միատեսակություն (≥98%), հարմար է գերբարձր կոնցենտրացիայի գլխավոր խմբաքանակի համար (70%-80%) և TPA/TPC գլխավոր խմբաքանակի մշակում.
Սերիան հագեցած է խելացի ամպային կառավարման համակարգով, իրականացնելով պարամետրերի հեռավոր կարգավորում, սխալի վաղ նախազգուշացում, և կանխատեսող սպասարկում. Հարմար է լայնածավալ, բարձրակարգ արտադրողներ, որոնք արտադրում են բարձրակարգ TPE գլխավոր խմբաքանակ (ինչպիսիք են ավտոմոբիլային բարձր ջերմաստիճանի գուլպաները, ճշգրիտ էլեկտրական միակցիչներ, օդատիեզերական բաղադրիչներ).
4.2.4 ZTE շարք: Ծախսերի արդյունավետությունը ունիվերսալ TPE Masterbatch-ի համար.
ZTE շարքը դիրքավորվում է որպես ծախսարդյունավետ արտադրանք, նախատեսված է արտադրողների համար, որոնք հավասարակշռում են վերամշակման որակը և արժեքը, արտադրում է ունիվերսալ սովորական TPE գլխավոր խմբաքանակ (ցածր կոնցենտրացիայի TPS/TPO/TPU մաստեր խմբաքանակ). Այն ընդունում է երկակի պտուտակով զուգահեռ համատեղ պտտվող կառուցվածք, հատուկ ոլորող մոմենտ 8-11 Նմ/սմ³, պտուտակի տրամագիծը 25-65 մմ, արտադրական հզորությունը 50-400կգ/ժ.
Սերիան օգտագործում է ազոտավորված պտուտակներ և տակառներ (մակերեսային կարծրություն ≥60 HRC), բավարարում է սովորական TPE մաստեր խմբաքանակի մշակման կարիքները (pigment content ≤50%). Այն հագեցած է 4 հատվածանոց ջերմաստիճանի կառավարման համակարգով, պարզ սենսորային էկրանի գործարկում, հեշտ է սովորել և տիրապետել. ZTE շարքը ունի պարզ կառուցվածք, ցածր էներգիայի սպառում, և պահպանման ցածր արժեքը, հարմար է փոքր արտադրողների համար, փոքր արհեստանոցներ, և փոքր խմբաքանակ արտադրող ձեռնարկություններ, բազմատեսակ TPE մաստեր խմբաքանակ (ինչպիսիք են փոքր խաղալիքները, տեղական կենցաղային ապրանքներ).
4.2.5 HTE շարք: Բարձր արդյունավետությամբ և ծախսարդյունավետ ինտեգրված լուծում.
HTE շարքը միավորում է բարձր արդյունավետությունը և ծախսարդյունավետությունը, նախատեսված է միջին չափի արտադրողների համար, որոնք բարելավում են արտադրանքի որակը և ընդլայնում արտադրության մասշտաբները. It adopts high-torque gearboxes independently developed by Zhuoyue, հատուկ ոլորող մոմենտ 12-14 Նմ/սմ³, պտուտակի տրամագիծը 35-70 մմ, արտադրական հզորությունը 200-800կգ/ժ.
The series uses bimetallic composite screws and barrels (մակերեսային կարծրություն ≥65 HRC), with good wear resistance, հարմար է TPU/TPO masterbatch մշակման համար. Այն ընդունում է օպտիմիզացված պտուտակային կառուցվածք և բարձր արդյունավետությամբ էներգախնայող շարժիչ, էներգիայի սպառումը կրճատվել է 18%-25% համեմատ սովորական էքստրուդատորների հետ. 5 հատվածից բաղկացած ջերմաստիճանի ճշգրիտ վերահսկման համակարգը և վակուումային արտանետման սարքը ապահովում են արտադրանքի որակը, իսկ ուժեղացված խառնիչ տարրերը ապահովում են միատեսակ ցրվածություն. HTE շարքը հավասարակշռում է արդյունավետությունը և արժեքը, 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, due to the unique properties of TPEs (temperature sensitivity, moisture absorption, բարձր մածուցիկություն), 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) 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) Equipment: Worn screw mixing elements; blocked die head.
Solutions: (1) Optimize raw materials: Select fine-particle pigments (20-40 ցանց), dry thoroughly; select carrier compatible with TPE; increase dispersant dosage (1%-5% of pigment dosage). (2) Improve premixing: Increase mixing speed to 800-1200 ռ/րոպ, extend mixing time to 5-10 րոպե. (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 Problem 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 րոպե) in the extruder. (3) Poor equipment cooling, local overheating of the barrel. (4) Raw materials: TPE has poor heat resistance; moisture content is too high (causing TPU hydrolysis).
Solutions: (1) Adjust temperature: Reduce mixing/homogenizing section temperature, control within TPE processing range; check temperature sensor accuracy. (2) Shorten residence time: Increase screw speed, reduce screw compression ratio. (3) Maintain cooling system: Clean cooling pipes, replace faulty cooling elements. (4) Optimize raw materials: Select high-temperature resistant TPE; dry raw materials thoroughly (moisture content ≤0.05% for TPU/TPA); add heat stabilizers.
5.3 Problem 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) Equipment: Screw/barrel material has poor wear resistance.
Solutions: (1) Optimize raw materials: Select small-particle, low-hardness pigments; crush and sieve raw materials; add lubricants to reduce friction. (2) Adjust parameters: Reduce screw speed and extrusion pressure appropriately. (3) Select high-wear-resistant equipment: Choose Zhuoyue’s HTS PLUS/SUPER/HTE series with bimetallic composite or laser-clad screws/barrels.
5.4 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) Premixing: Air mixed into the mixture during premixing.
Solutions: (1) Dry raw materials thoroughly: Extend drying time, increase drying temperature. (2) Adjust extrusion parameters: Increase extrusion temperature; improve vacuum exhaust (vacuum degree ≥0.08MPa). (3) Optimize premixing: Reduce mixing speed appropriately to avoid air mixing; use a closed mixer.
5.5 Problem 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) Equipment: Worn conveying elements; blocked die head.
Solutions: (1) Optimize raw materials: Reduce pigment content; select low-viscosity TPE; dry raw materials thoroughly. (2) Adjust parameters: Increase extrusion temperature; increase screw speed; replace die head with larger holes. (3) Maintain equipment: Replace worn conveying elements; clean die head and extrusion cavity regularly.
6. Zhuoyue Extruders-ի գործնական կիրառման դեպքեր TPE Masterbatch Processing-ում
Zhuoyue-ի էքստրուդատորների կատարողական առավելությունները ստուգելու համար TPE մաստեր խմբաքանակի մշակման մեջ, այս բաժինը ներկայացնում է մի քանի գործնական դեպքեր, ընդգրկելով տարբեր TPE կատեգորիաներ, production scales, and application fields, ցուցադրելով Zhuoyue-ի կողմից տրված նպատակային լուծումները.
6.1 Գործ 1: HTS SUPER շարքը TPC Masterbatch Processing-ում ավտոմոբիլային ճկուն խողովակների համար
Հաճախորդի նախապատմություն: Ավտոմոբիլային բաղադրիչների խոշոր արտադրող Շանհայում, Չինաստան, արտադրում է բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն TPC գուլպաներ նոր էներգիայի մեքենաների համար. Հաճախորդը պետք է արտադրի TPC masterbatch (պիգմենտի պարունակությունը 60%, high-temperature resistant) գերբարձր ցրվածության պահանջներով (առանց գունավոր բծերի), ջերմային դիմադրություն (260℃), և խմբաքանակի կայունությունը. Օրիգինալ սարքավորումն ուներ անբավարար պտտման հետ կապված խնդիրներ, անկայուն ջերմաստիճանի վերահսկում, և վատ ցրվածություն, որը չէր կարող բավարարել պահանջները.
Լուծում: Zhuoyue-ն առաջարկել է HTS SUPER շարքի էքստրուդերներ (պտուտակի տրամագիծը 75 մմ, հատուկ ոլորող մոմենտ 18 Նմ/սմ³) համակցված ամբողջական ավտոմատ արտադրական գծի հետ, ներառյալ բարձր արդյունավետությամբ չորանոց, բարձր արագությամբ խառնիչ, և ճշգրիտ հատիկավորիչ, հարմարեցված է հաճախորդի TPC-ի գլխավոր խմբաքանակի մշակման կարիքներին. Հիմնական կազմաձևման և օպտիմալացման միջոցառումները հետևյալն են: Առաջին, պտուտակն ընդունում է բազմաստիճան խառնուրդի համակցման դիզայն, բարձր կտրվածքային հունցող տարրերի և ցրող տարրերի ինտեգրում` պիգմենտային ագլոմերատները լիովին քայքայելու և դրանց միատեսակ ցրումն ապահովելու համար 60% բարձր կոնցենտրացիայի պիգմենտներ TPC մատրիցայում. Լազերային պատված պտուտակային մակերեսը (կարծրություն ≥70 HRC) արդյունավետորեն դիմադրում է մաշվածությանը, որն առաջանում է բարձր կարծրության պիգմենտներից, երկարացնելով ծառայության ժամկետը ավելի քան 3 հաճախորդի բնօրինակ սարքավորումների համեմատությամբ. Երկրորդ, տակառը հագեցած է երկշերտ բաճկոնով + հարկադիր սառեցման կառուցվածքը, հետ 6 անկախ ջերմաստիճանի վերահսկման բաժիններ, հասնելով ±1℃ ջերմաստիճանի վերահսկման ճշգրտության. Խառնուրդի հատվածի ջերմաստիճանը կայունորեն վերահսկվում է 240-260℃, իսկ հոմոգենացնող հատվածը 230-250℃ ջերմաստիճանում, խստորեն համապատասխանում է TPC մշակման ջերմաստիճանի տիրույթին, որպեսզի խուսափեն նյութի դեգրադացիայից և գունանյութերի գունաթափումից. Երրորդ, սարքավորումը հագեցած է բարձր արդյունավետությամբ վակուումային արտանետման սարքով (վակուումային աստիճանը կարգավորելի մինչև 0,09 ՄՊա), որն արդյունավետորեն հեռացնում է խոնավությունը և ցնդող նյութերը TPC հումքի և գլխավոր խմբաքանակի մեջ, ամբողջությամբ լուծելով խոնավության կլանման հետևանքով առաջացած փուչիկների խնդիրը. Բացի այդ, HTS SUPER շարքը հագեցած է խելացի ամպային կառավարման համակարգով, որը թույլ է տալիս հաճախորդին պահպանել TPC masterbatch մշակման պարամետրերը, զանգահարեք դրանք մեկ սեղմումով խմբաքանակները փոխելիս, և իրական ժամանակում վերահսկել արտադրության տվյալները, խմբաքանակի կայունության բարելավում և գործառնական սխալների նվազեցում.
Իրականացման էֆեկտ: հետո 1 տեղադրման և շահագործման ամիսը, HTS SUPER սերիայի էքստրուդատորները պաշտոնապես գործարկվել են. Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ արտադրված TPC գլխավոր խմբաքանակն ունի ≥98% խառնման միատեսակություն:, առանց գունավոր բծերի կամ շերտերի, և պիգմենտի ցրման էֆեկտը զգալիորեն ավելի լավն է, քան հաճախորդի բնօրինակ սարքավորումները. Masterbatch-ը պահպանում է կայուն կատարում 260℃ բարձր ջերմաստիճանի մշակումից հետո, առանց գունաթափման կամ դեգրադացիայի, լիովին բավարարում է նոր էներգետիկ մեքենաների ավտոմոբիլային գուլպաների պահանջները. Արտադրական հզորությունը հասնում է 1500 կգ/ժ-ի, որն է 40% ավելի բարձր, քան սկզբնական սարքավորումները, մինչդեռ էներգիայի սպառումը կրճատվում է 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 ամիսներ, 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 Գործ 1: HTS SUPER շարքը TPC Masterbatch Processing-ում ավտոմոբիլային ճկուն խողովակների համար
Հաճախորդի նախապատմություն:
Ավտոմոբիլային բաղադրիչների խոշոր արտադրող Շանհայում, Չինաստան, արտադրում է բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն TPC գուլպաներ նոր էներգիայի մեքենաների համար. Հաճախորդը պետք է արտադրի TPC masterbatch (պիգմենտի պարունակությունը 60%, high-temperature resistant) գերբարձր ցրվածության պահանջներով (առանց գունավոր բծերի), ջերմային դիմադրություն (260℃), և խմբաքանակի կայունությունը. Օրիգինալ սարքավորումն ուներ անբավարար պտտման հետ կապված խնդիրներ, անկայուն ջերմաստիճանի վերահսկում, և վատ ցրվածություն, որը չէր կարող բավարարել պահանջները.
Լուծում:
Zhuoyue-ն առաջարկել է HTS SUPER շարքի էքստրուդերներ (պտուտակի տրամագիծը 75 մմ, հատուկ ոլորող մոմենտ 18 Նմ/սմ³) համակցված ամբողջական ավտոմատ արտադրական գծի հետ, ներառյալ բարձր արդյունավետությամբ չորանոց, բարձր արագությամբ խառնիչ, և ճշգրիտ հատիկավորիչ, հարմարեցված է հաճախորդի TPC-ի գլխավոր խմբաքանակի մշակման կարիքներին. Հիմնական կազմաձևման և օպտիմալացման միջոցառումները հետևյալն են: Առաջին, պտուտակն ընդունում է բազմաստիճան խառնուրդի համակցման դիզայն, բարձր կտրվածքային հունցող տարրերի և ցրող տարրերի ինտեգրում` պիգմենտային ագլոմերատները լիովին քայքայելու և դրանց միատեսակ ցրումն ապահովելու համար 60% բարձր կոնցենտրացիայի պիգմենտներ TPC մատրիցայում. Լազերային պատված պտուտակային մակերեսը (կարծրություն ≥70 HRC) արդյունավետորեն դիմադրում է մաշվածությանը, որն առաջանում է բարձր կարծրության պիգմենտներից, երկարացնելով ծառայության ժամկետը ավելի քան 3 հաճախորդի բնօրինակ սարքավորումների համեմատությամբ. Երկրորդ, տակառը հագեցած է երկշերտ բաճկոնով + հարկադիր սառեցման կառուցվածքը, հետ 6 անկախ ջերմաստիճանի վերահսկման բաժիններ, հասնելով ±1℃ ջերմաստիճանի վերահսկման ճշգրտության. Խառնուրդի հատվածի ջերմաստիճանը կայունորեն վերահսկվում է 240-260℃, իսկ հոմոգենացնող հատվածը 230-250℃ ջերմաստիճանում, խստորեն համապատասխանում է TPC մշակման ջերմաստիճանի տիրույթին, որպեսզի խուսափեն նյութի դեգրադացիայից և գունանյութերի գունաթափումից. Երրորդ, սարքավորումը հագեցած է բարձր արդյունավետությամբ վակուումային արտանետման սարքով (վակուումային աստիճանը կարգավորելի մինչև 0,09 ՄՊա), որն արդյունավետորեն հեռացնում է խոնավությունը և ցնդող նյութերը TPC հումքի և գլխավոր խմբաքանակի մեջ, ամբողջությամբ լուծելով խոնավության կլանման հետևանքով առաջացած փուչիկների խնդիրը. Բացի այդ, HTS SUPER շարքը հագեցած է խելացի ամպային կառավարման համակարգով, որը թույլ է տալիս հաճախորդին պահպանել TPC masterbatch մշակման պարամետրերը, զանգահարեք դրանք մեկ սեղմումով խմբաքանակները փոխելիս, և իրական ժամանակում վերահսկել արտադրության տվյալները, խմբաքանակի կայունության բարելավում և գործառնական սխալների նվազեցում.
Իրականացման էֆեկտ:
հետո 1 տեղադրման և շահագործման ամիսը, HTS SUPER սերիայի էքստրուդատորները պաշտոնապես գործարկվել են. Փորձարկման արդյունքները ցույց են տալիս, որ արտադրված TPC գլխավոր խմբաքանակն ունի ≥98% խառնման միատեսակություն:, առանց գունավոր բծերի կամ շերտերի, և պիգմենտի ցրման էֆեկտը զգալիորեն ավելի լավն է, քան հաճախորդի բնօրինակ սարքավորումները. Masterbatch-ը պահպանում է կայուն կատարում 260℃ բարձր ջերմաստիճանի մշակումից հետո, առանց գունաթափման կամ դեգրադացիայի, լիովին բավարարում է նոր էներգետիկ մեքենաների ավտոմոբիլային գուլպաների պահանջները. Արտադրական հզորությունը հասնում է 1500 կգ/ժ-ի, որն է 40% ավելի բարձր, քան սկզբնական սարքավորումները, մինչդեռ էներգիայի սպառումը կրճատվում է 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 ամիսներ, 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.