Термопластичні еластомери (TPE), іноді називають термопластичними каучуками (TPR), це клас кополімерів або фізичних сумішей полімерів, як правило, пластику та гуми, які поєднують властивості термопластів та еластомерів.. Ця унікальна комбінація дозволяє обробляти TPE як термопласти (за допомогою екструзії, лиття під тиском, видування, тощо) зберігаючи еластичність і гнучкість гуми. На відміну від традиційної вулканізованої гуми, TPE можна розплавляти та повторно обробляти кілька разів без значної втрати продуктивності, роблячи їх більш екологічними та економічно ефективними. Як попит на легкий, гнучкий, а перероблені матеріали зростають у таких галузях, як автомобільна, електричні, будівництво, і споживчі товари, ТПЕ стають все більш популярними, стимулювання розробки спеціалізованих маткових сумішей і технологій екструзії, адаптованих до їхніх унікальних вимог до обробки.
Маткова суміш, як ключовий матеріал для фарбування та функціональної модифікації ТПЕ, відіграє вирішальну роль у підвищенні продуктивності та розширенні сфери застосування продуктів TPE. Обробка маткової суміші TPE вимагає точного контролю змішування, диспергування, і температурні параметри, оскільки ТПЕ мають питому в'язкість, термостійкість, і характеристики еластичності, що відрізняються від традиційних пластмас. Двошнекові екструдери, з їх чудовими можливостями змішування та диспергування, точний контроль температури, і адаптованість до різних матеріалів, стали основним обладнанням для обробки маткової суміші TPE. Чжуоюе, професійний виробник двошнекових екструдерів, пропонує повний спектр передових екструзійних рішень, спеціально розроблених для компаундування TPE і обробки маткової суміші, охоплюють TPE/SBS/TPU/TPR/TPV та інші основні категорії TPE, для задоволення різноманітних потреб виробників у різних галузях.
1. Огляд термопластичних еластомерів (TPE): Категорії, Властивості та основні характеристики
TPE – це різноманітне сімейство матеріалів, класифікуються на шість загальних комерційних категорій на основі їх хімічного складу та структури. Кожна категорія має унікальні властивості, характеристики обробки, і області застосування, які безпосередньо визначають вимоги до рецептури маткової суміші та обладнання для екструзії. Розуміння класифікації та властивостей TPE є основою для оптимізації обробки маткової суміші та вибору відповідних двошнекових екструдерів.
1.1 Шість загальних комерційних категорій ТПЕ
1.1.1 Стирольні блок-сополімери (TPS, TPE-s).
TPS є найбільш широко використовуваною категорією TPE, займає значну частку світового ринку TPE. Він складається з стирольних блоків (наприклад полістирол, PS) і еластомерні блоки (такі як полібутадієн, PB; поліізопрену, ПІ; або етилен-бутилен, EB), з'єднані ковалентними зв'язками. Найбільш поширені типи TPS включають SBS (Стироли-бутадієни-стироли), SIS (Стирол-ізопрен-стирол), SEBS (Стирол-Етилен-Бутилен-Стирол), і SEPS (Стирол-Етилен-Пропілен-Стирол).
Ключові властивості TPS включають чудову гнучкість, еластичність, і технологічність. SEBS і SEPS, які є гідрогенізованими версіями SBS і SIS, мають підвищену термостійкість, атмосферостійкість, і стійкість до старіння, що робить їх придатними для зовнішнього застосування та застосування при високих температурах. Матеріали TPS легко фарбуються та модифікуються за допомогою маткової суміші, і їх температура обробки коливається від 150 ℃ до 220 ℃, який сумісний з більшістю двошнекових екструдерів. Загальні застосування TPS включають автомобільні компоненти, дроти та кабелі, споживчі товари, та медичні прилади.
1.1.2 Термопластичні поліолефінові еластомери (ТПО, TPE-o).
TPO — це фізична суміш поліолефінів (наприклад поліпропілен, пп; або поліетилен, PE) і еластомер (такі як мономер етилен-пропілен-дієн, EPDM). Він поєднує в собі жорсткість поліолефінів і еластичність еластомерів, і має відмінну хімічну стійкість, атмосферостійкість, і низька температурна гнучкість. ТПО нетоксичні, без запаху, і підлягає переробці, що робить їх ідеальними для застосувань, які вимагають екологічності.
Температура обробки TPO коливається від 160 ℃ до 230 ℃, і він має хорошу сумісність з різними матковими сумішами (кольорова маткова суміш, вогнезахисна маткова суміш, тощо). TPO широко використовуються в зовнішніх частинах автомобілів (наприклад накладки на бампер, підкрилки), будівельні матеріали (наприклад ущільнення, прокладки), та електричні компоненти. Завдяки високому вмісту поліолефінів, Обробка маткової суміші TPO потребує екструдерів із хорошими можливостями змішування для забезпечення рівномірного розподілу пігментів і добавок.
1.1.3 Термопластичні вулканізати (ПДВ, TPE v).
TPV - це динамічно вулканізована суміш поліолефінів (зазвичай пп) і еластомер (зазвичай EPDM). Під час обробки, еластомерна фаза вулканізується на дрібні частинки та рівномірно диспергується в поліолефіновій матриці, завдяки чому забезпечується чудова еластичність, опір стиску, і термостійкість. TPV мають кращі механічні властивості та стабільність розмірів, ніж традиційні TPE, і може витримувати тривалий вплив високих температур (до 150 ℃).
Обробка TPV вимагає точного контролю температури та сильного зусилля зсуву для забезпечення рівномірної вулканізації та дисперсії. Температура обробки коливається від 170 ℃ до 240 ℃, і матеріал має високу в'язкість під час обробки, що висуває високі вимоги до крутного моменту та зносостійкості двошнекових екструдерів. TPV широко використовуються в автомобільних ущільненнях, шланги, прокладки, і промислові компоненти, які потребують високої продуктивності та довговічності.
1.1.4 Термопластичні поліуретани (ТПУ).
ТПУ – це блок-сополімер, що складається з жорстких сегментів (діізоціанат і подовжувач ланцюга) і м'які сегменти (поліол). Має відмінну еластичність, стійкість до стирання, маслостійкість, і механічна міцність, і можна регулювати твердість від дуже м'якої (Шор А 30) дуже важко (Шор Д 85) шляхом зміни співвідношення жорстких і м'яких сегментів.
Обробка ТПУ чутлива до температури та вологи. Температура обробки коливається від 180 ℃ до 250 ℃, а перед обробкою матеріал необхідно ретельно висушити (вологість ≤0,05%) щоб уникнути гідролізу та утворення бульбашок. Для обробки маткової суміші ТПУ потрібні екструдери з точним контролем температури та можливістю вакуумного відведення. TPU широко використовується в проводах і кабелях, автомобільні шланги, взуття, медичні катетери, та спортивний інвентар.
1.1.5 Термопластичні кополіефіри (TPC, TPE-E).
TPC — це блок-сополімер, що складається з жорстких сегментів поліефіру та м’яких сегментів поліефіру або поліефіру.. Має відмінну термостійкість, хімічна стійкість, і механічні властивості, і може витримувати високі температури до 150 ℃ протягом тривалого часу. TPC також мають хорошу гнучкість і еластичність, що робить їх придатними для високопродуктивних програм.
Температура обробки TPC коливається від 220 ℃ до 280 ℃, що вище, ніж інші категорії TPE. Він має високу в'язкість під час обробки і вимагає екструдерів з високим крутним моментом і точним контролем температури. TPC masterbatch processing also requires special attention to the dispersion of pigments and additives to avoid affecting the material’s mechanical properties. TPCs are widely used in automotive components (such as air intake hoses, transmission seals), аерокосмічні частини, та промислове обладнання.
1.1.6 Термопластичні поліаміди (TPA, TPE-A).
TPA is a block copolymer composed of polyamide hard segments and polyether soft segments. It combines the high strength, зносостійкість, and chemical resistance of polyamides with the flexibility and elasticity of polyethers. TPA has excellent impact resistance and low temperature performance, 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 (завдяки високій твердості поліаміду) і точний контроль температури, щоб уникнути деградації матеріалу. TPA широко використовується в автомобільних компонентах (наприклад шестерні, підшипники), електричні роз'єми, і промислові шланги.
1.2 Ключові властивості TPE, що впливають на обробку маткової суміші
ТПЕ мають унікальні властивості, які відрізняють їх від традиційних пластмас, і ці властивості безпосередньо впливають на рецептуру маткової суміші та вибір екструзійного обладнання. Ключові властивості, які слід враховувати при обробці маткової суміші, такі:
1.2.1 Еластичність і гнучкість.
ТПЕ мають високу еластичність і гнучкість, це означає, що маткова суміш повинна бути сумісна з матрицею TPE, щоб уникнути зниження еластичних характеристик матеріалу. Носій маткової суміші повинен мати хорошу сумісність з TPE, і диспергатор повинен забезпечувати рівномірну дисперсію пігментів без утворення агломератів, які можуть спричинити концентрацію напруги та зменшити гнучкість.
1.2.2 Термостійкість.
Різні категорії TPE мають різну термостійкість (температура обробки коливається від 150 ℃ до 290 ℃). Пігменти маткової суміші та добавки повинні мати термостійкість, що відповідає температурі обробки TPE, щоб уникнути розкладання, зміна кольору, або погіршення продуктивності під час екструзії. Наприклад, TPC і TPA вимагають стійких до високих температур пігментів і термостабілізаторів.
1.2.3 В'язкість і технологічність.
ТПЕ мають різну в'язкість під час обробки (TPV і TPC мають більш високу в'язкість, тоді як TPS має меншу в'язкість). Це впливає на силу зсуву та вимоги до транспортування двошнекового екструдера. Для високов’язких ТПЕ потрібні екструдери з високим крутним моментом і потужними можливостями змішування, тоді як ТПЕ з низькою в'язкістю вимагають точного контролю швидкості екструзії, щоб уникнути переповнення матеріалу.
1.2.4 Поглинання вологи.
Деякі TPE (наприклад ТПУ, TPA) мають високе водопоглинання, які можуть викликати бульбашки, гідроліз, та інші дефекти маткової суміші. Сировина (TPE, пігменти, добавки) перед обробкою необхідно ретельно висушити, і екструдер повинен бути обладнаний вакуумним витяжним пристроєм для видалення вологи та летючих речовин.
1.2.5 Сумісність з добавками.
ТПЕ часто потребують функціональних добавок (такі як антиоксиданти, УФ-стабілізатори, мастильні матеріали) щоб покращити їх продуктивність. Маточна суміш повинна бути складена таким чином, щоб добавки були сумісні як з пігментами, так і з TPE матрицею, уникнення хімічних реакцій, які можуть вплинути на якість продукції.
2. Маткова суміш для ТПЕ: Композиція, Вимоги до рецептури та обробки
Маткова суміш для ТПЕ – це концентрована суміш пігментів/барвників, перевізники, і добавки, призначений для фарбування TPE і надання додаткових функцій (наприклад вогнестійкість, антистатичний, антибактеріальний) зберігаючи притаманні матеріалу еластичні та технологічні властивості. Розробка та обробка маткової суміші TPE є більш вимогливою, ніж для традиційних пластмас, завдяки унікальним властивостям ТПЕ. У цьому розділі докладно описано склад, принципи формулювання, і вимоги до обробки TPE маткової суміші.
2.1 Основний склад TPE Masterbatch
Як традиційна маткова суміш, TPE маткова суміш складається з трьох основних компонентів: пігменти/барвники, перевізники, і добавки. Вибір і пропорція кожного компонента пристосовані до типу TPE і вимог його застосування.
2.1.1 Пігменти/барвники.
Пігменти/барвники є основними компонентами, які надають колір TPE, облік 10%-70% складу маткової суміші (залежно від інтенсивності кольору та типу TPE). Основні вимоги до пігментів/барвників у матковій суміші TPE::
- – Термостійкість: Повинен витримувати температуру обробки цільового ТПЕ (150℃-290 ℃) без розкладання або зміни кольору. Для високотемпературних ТПЕ (TPC, TPA), переважними є стійкі до високих температур органічні пігменти або неорганічні пігменти.
- – Сумісність: Має бути сумісним із матрицею TPE, щоб уникнути міграції, квітучий, або знижена еластичність. Пігменти з такою ж полярністю, як TPE, більш сумісні (напр., полярні пігменти для ТПУ, неполярні пігменти для TPS).
- – диспергируемость: Повинен легко диспергуватися в матриці TPE, щоб забезпечити рівномірне забарвлення та уникнути кольорових плям, смуги, або знижені механічні властивості. Дрібнодисперсні пігменти (20-40 сітка) з низькою агломерацією є кращими.
- – Екологічність: Має відповідати світовим стандартам захисту навколишнього середовища (наприклад REACH, RoHS) щоб уникнути токсичних або шкідливих речовин (такі як важкі метали) які можуть вплинути на здоров'я людини та навколишнє середовище.
Загальні пігменти, що використовуються в матковій суміші TPE, включають: неорганічні пігменти (діоксид титану для білого, сажа для чорного, оксид заліза для червоного/жовтого), і стійкі до високих температур органічні пігменти (фталоціанін синій/зелений, хінакридон червоний).
2.1.2 Перевізники.
Носії є матрицею маткової суміші, облік 20%-80% композиції, і відіграють ключову роль у диспергуванні пігментів і зчепленні з TPE матрицею. Носій повинен мати чудову сумісність як з пігментами, так і з цільовим TPE, оскільки погана сумісність може призвести до міграції пігменту, нерівномірне фарбування, і зниження продуктивності TPE. Вибір носія залежить від типу TPE:
- – Для TPS (SBS, SEBS): Використовуйте TPS або PP як носій, який має хорошу сумісність і плинність обробки.
- – Для TPO/TPE-o: Використовуйте PP або PE як носій, відповідність поліолефіновому компоненту TPO.
- – Для TPV/TPE-v: Використовуйте PP як носій, який сумісний з PP матрицею TPV.
- – Для ТПУ: Використовуйте TPU як носій, забезпечення сумісності з матрицею TPU і уникнення гідролізу.
- – Для TPC/TPE-E та TPA/TPE-A: Використовуйте TPC або TPA як носій, відповідно, відповідати вимогам високотемпературної обробки та сумісності.
Носій також повинен мати хорошу технологічну текучість, з точкою плавлення та температурою обробки, що відповідає або трохи нижча за цільовий TPE, щоб забезпечити рівномірне змішування та уникнути деградації TPE.
2.1.3 добавки.
Добавки - це допоміжні компоненти, які додають для підвищення продуктивності обробки, диспергируемость, і функціональні характеристики TPE маткової суміші, облік 1%-10% композиції. Вид і дозування добавок визначаються типом ТПЕ і вимогами застосування:
- – Диспергатори: Найважливіша добавка для TPE маткової суміші, використовується для зменшення поверхневого натягу пігменту, запобігають агломерації, і забезпечити рівномірне диспергування в матриці TPE. Звичайні диспергатори включають поліетиленовий віск, поліпропіленовий віск, стеаринова кислота, і щеплені воски малеїнового ангідриду. Для високов'язких ТПЕ (ПДВ, TPC), перевагу надають високоефективним диспергаторам із сильною сумісністю.
- – Компатібілізатори: Використовується для покращення сумісності між пігментами та ТПЕ, і між матковою сумішшю та TPE матрицею. Наприклад, Щеплений малеїновий ангідрид PP використовується як засіб сумісності для TPO маткової суміші, і поліуретановий віск використовується для TPU маткової суміші.
- – Термостабілізатори: Використовується для запобігання розкладанню пігменту та деградації TPE під час високотемпературної обробки. Звичайні термостабілізатори включають органічні стабілізатори олова (для ТПУ), утруднені фенольні антиоксиданти (для TPS, ТПО), і фосфітні антиоксиданти (для TPC, TPA).
- – УФ-стабілізатори та антиоксиданти: Використовується для покращення стійкості до атмосферних впливів і старіння кольорових виробів із ТПЕ, запобігання вицвітанню кольору та погіршенню продуктивності під впливом сонячного світла та кисню. Для зовнішнього застосування (наприклад, зовнішні деталі автомобіля), УФ-поглиначі та світлостабілізатори з утрудненими амінами (HALS) додаються.
- – мастила: Використовується для зменшення тертя між матеріалами та екструзійним обладнанням (гвинт, бочка, померти головою), покращити плинність обробки, і уникайте прилипання матеріалу до обладнання. Звичайні мастила включають стеаринову кислоту, стеарат кальцію, і силіконове масло. Для TPU і TPA, мастильні матеріали з низькою міграцією є кращими, щоб уникнути впливу на продуктивність продукту.
- – Функціональні добавки: Added to impart special functions to TPEs, such as flame retardants (for wires and cables), antistatic agents (для електричних компонентів), 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, пігменти, and additives must be compatible with the target TPE to avoid reducing the material’s elasticity, гнучкість, і механічні властивості. Наприклад, using a non-polar carrier for polar TPU will lead to poor compatibility and pigment migration.
2.2.2 Match Heat Resistance.
The pigments and additives must have heat resistance matching the TPE processing temperature. Наприклад, TPC masterbatch uses high-temperature resistant pigments (heat resistance ≥280℃) to avoid decomposition during processing.
2.2.3 Optimize Dispersibility.
The pigment content and dispersant dosage are adjusted to ensure uniform dispersion. High-concentration masterbatch (pigment content 50%-70%) requires more dispersants and better mixing capabilities, while low-concentration masterbatch (10%-30%) focuses on compatibility.
2.2.4 Minimize Impact on TPE Properties.
The masterbatch should not significantly affect the TPE’s elasticity, compression set, or abrasion resistance. Наприклад, excessive dispersants or lubricants may reduce the TPE’s mechanical strength.
2.2.5 Environmental Protection Compliance.
The formulation must meet global environmental protection standards, avoiding toxic or harmful substances (такі як важкі метали, 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, що вимагає суворого контролю попередньої обробки сировини, попереднє змішування, параметри екструзії, і постобробка для забезпечення якості продукції. Ключові вимоги до обробки такі:
2.3.1 Попередня обробка сировини.
TPE (особливо ТПУ, TPA) мають високе водопоглинання, тому вся сировина (Перевізник TPE, пігменти, добавки) перед обробкою необхідно ретельно висушити. Температура і час сушіння визначаються типом матеріалу: TPU/TPA сушать при 100-120 ℃ протягом 6-8 години, TPS/TPO сушать при 80-100 ℃ протягом 3-5 години, і пігменти сушать при 60-80 ℃ для 2-4 години. Нижче слід контролювати вологість висушеної сировини 0.1% (0.05% для TPU/TPA).
Крім того, пігменти з великими розмірами частинок або агломерати повинні бути подрібнені та просіяні (20-40 сітка) для покращення диспергируемости, і домішки (металеві частинки, пил) слід видалити, щоб уникнути зносу екструзійного обладнання та дефектів маткової суміші.
2.3.2 Попереднє змішування.
Висушена сировина (пігменти, носій, добавки) are mixed in a high-speed mixer according to the formula ratio to form a uniform preliminary mixture. The premixing parameters are adjusted based on the TPE type: mixing speed 800-1200 об/хв, час змішування 5-10 хвилин, mixing temperature 40-60℃. For high-concentration masterbatch or high-viscosity TPE carriers, the premixing time is extended, and dispersants are added first to coat the pigments, improving dispersibility.
2.3.3 Extrusion Parameters Control.
Twin-screw extrusion is the core step of TPE masterbatch processing, and the key parameters (температура, швидкість гвинта, тиск екструзії, швидкість годування) must be precisely controlled to match the TPE type:
- – Контроль температури: 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. Наприклад, 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.
- – Швидкість гвинта: The screw speed ranges from 200-800 об/хв, adjusted based on TPE viscosity. High-viscosity TPEs (ПДВ, TPC) require higher screw speed (500-800 об/хв) to generate sufficient shear force for pigment dispersion; low-viscosity TPEs (TPS) use moderate speed (300-500 об/хв) to avoid material overflow.
- – Тиск екструзії: The pressure ranges from 5-12MPa, kept stable (fluctuation ≤±0.5MPa) to ensure uniform mixing and shaping. High-viscosity TPEs require higher pressure, while low-viscosity TPEs use moderate pressure.
- – Feeding Speed: Adjusted to match the screw speed and extrusion speed, ensuring stable and uniform feeding. Для високов'язких ТПЕ, a forced feeding device is used to avoid material accumulation.
2.3.4 Post-Processing.
After extrusion, the strip-shaped masterbatch is cooled (water tank cooling, 20-30℃), granulated (particle size 2-5mm), screened (to remove unqualified particles), and packaged (sealed and moisture-proof packaging). For moisture-sensitive TPE masterbatch (ТПУ, TPA), the finished product is dried again before packaging to prevent moisture absorption.
3. Application Fields of TPE Masterbatch and Matching Zhuoyue Extruder Solutions
TPEs are widely used in automotive, електричні, будівництво, споживчі товари, and other industries, and different application fields have different requirements for TPE masterbatch performance (колір, диспергируемость, 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 Автомобільна промисловість: The Largest Application Field of TPE Masterbatch
Найбільшим споживачем ТПЕ є автомобільна промисловість, що становить понад 40% of the global TPE market. TPEs are used in a wide range of automotive components due to their lightweight, гнучкий, 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.
TPE (mainly TPV, ТПО) are used to produce automotive door seals, віконні ущільнювачі, hood seals, і прокладки, which require good elasticity, атмосферостійкість, і низька температурна гнучкість. The masterbatch for these components requires uniform coloring, good weather resistance (УФ стійкість, 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 (висока в'язкість, high shear force required); the HTE series integrates high performance and cost-effectiveness, suitable for TPO masterbatch processing, with good mixing dispersibility and energy-saving advantages.
3.1.2 Automotive Interior Components.
TPE (mainly TPS, ТПУ) are used to produce automotive interior components such as instrument panel skins, дверні панелі, steering wheel covers, and armrests, which require good flexibility, soft touch, and environmental friendliness (нетоксичний, без запаху). The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (to avoid staining other interior components).
Matching Extruders: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, suitable for small and medium-sized manufacturers producing TPS interior masterbatch; the HTE series has good mixing dispersibility and low energy consumption, suitable for large-scale production of TPU/TPS interior masterbatch.
3.1.3 Automotive Hoses and Tubing.
TPE (mainly TPU, TPC, TPA) are used to produce automotive fuel hoses, air intake hoses, and brake hoses, which require good oil resistance, термостійкість, і механічна міцність. The masterbatch requires high-temperature resistance, маслостійкість, and uniform dispersibility to avoid affecting the hose’s performance.
Matching Extruders: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has ultra-high torque, точний контроль температури, and high wear resistance, suitable for TPC/TPA masterbatch processing (висока температура, висока в'язкість); 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, прозорість, стійкість до ударів). 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, роз'єми, та інші компоненти, requiring functional masterbatch (антистатичний, вогнезахисні, high-temperature resistant) to meet safety and performance requirements.
3.2.1 Wires and Cables.
TPE (mainly TPU, TPS, ТПО) are used as insulation and sheath materials for wires and cables (power cables, ignition wires, headphone wires, connector plugs), which require good electrical insulation, вогнестійкість, і стійкість до стирання. The masterbatch requires flame retardancy (meeting UL94 V-0 стандарт), антистатичні властивості, and uniform coloring.
Matching Extruders: HTS PLUS series, HTE series, and HTS SUPER series. The HTS PLUS series has good flame-retardant masterbatch mixing capabilities, suitable for TPO/TPU wire and cable masterbatch; the HTE series is cost-effective, suitable for small and medium-sized production; the HTS SUPER series is suitable for high-end, high-concentration flame-retardant masterbatch processing.
3.2.2 Electrical Connectors and Plugs.
TPE (mainly TPU, TPA) are used to produce electrical connectors, plugs, and socket housings, which require good electrical insulation, стійкість до ударів, and environmental friendliness. The masterbatch requires uniform coloring, high-temperature resistance, and no migration.
Matching Extruders: 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, та інші компоненти, requiring good weather resistance, aging resistance, and low temperature flexibility to adapt to harsh outdoor environments.
3.3.1 Construction Seals and Expansion Joints.
TPE (mainly TPV, ТПО) are used to produce building door and window seals, curtain wall seals, and expansion joints, which require good weather resistance, УФ стійкість, and compression set resistance. The masterbatch requires UV stabilizers and antioxidants to improve weather resistance, and uniform coloring to match building aesthetics.
Matching Extruders: HTS PLUS series and HTE series. The HTS PLUS series has good weather-resistant additive mixing capabilities, suitable for TPV masterbatch processing; the HTE series is energy-saving and efficient, suitable for large-scale production of TPO masterbatch.
3.3.2 Transportation Components.
TPEs are used to produce subway mats, road noise reduction mats, and transportation vehicle seals, which require good shock absorption, noise reduction, і зносостійкість. The masterbatch requires uniform dispersibility and good compatibility with TPE matrices to maintain shock absorption performance.
Matching Extruders: HTS BASIC series and HTE series. The HTS BASIC series is cost-effective, suitable for small-batch production; the HTE series has good mixing capabilities, ensuring uniform dispersion of shock-absorbing additives.
3.4 Consumer Goods and Other Industries: Diverse TPE Masterbatch Applications
TPEs are widely used in consumer goods and other industries, with diverse application scenarios and varying masterbatch requirements, focusing on color, soft touch, and environmental friendliness.
3.4.1 Взуттєва промисловість.
TPE (mainly TPU, TPS) використовуються для виробництва підошви взуття, верх взуття, та аксесуари до взуття, which require good flexibility, стійкість до стирання, і м'який дотик. The masterbatch requires bright colors, uniform dispersibility, and no migration (щоб уникнути забруднення шкарпеток).
Matching Extruders: Серія HTS BASIC і серія ZTE. Серія ZTE має чудові економічні характеристики, підходить для малих і середніх виробників взуття; серія HTS BASIC має хорошу здатність до диспергування, забезпечення рівномірного фарбування маткової суміші підошви взуття.
3.4.2 Товари для дому та повсякденного вжитку.
Для виготовлення ручок використовуються ТПЕ, підставки, килимки для ніг, іграшки, та інші предмети побуту, які потребують нетоксичних, без запаху, soft touch, і яскраві кольори. Мастербатч вимагає екологічності (відповідність стандартам контакту з їжею для підставок/ручок) and uniform coloring.
Matching Extruders: Серія ZTE та серія HTS BASIC. Серія ZTE проста в експлуатації, низька вартість обслуговування, підходить для дрібносерійного виробництва, багатосортне виробництво; серія HTS BASIC має хорошу сумісність із матковою сумішшю для захисту навколишнього середовища, meeting food contact standards.
3.4.3 Medical Devices.
TPE (mainly TPU, TPS) are used to produce medical catheters, syringes, and medical masks, які потребують нетоксичних, sterile, and biocompatible. The masterbatch requires medical grade environmental protection (meeting ISO 10993 стандарт), high transparency (for catheters), and uniform dispersibility.
Matching Extruders: HTS SUPER series and HTS PLUS series. The HTS SUPER series has clean production design, точний контроль температури, 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, зносостійкість, і механічна міцність. 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 (висока в'язкість, temperature sensitivity, moisture absorption) and the diverse needs of manufacturers (different TPE categories, production scales, application fields), Zhuoyue has launched a full series of extruders suitable for TPE masterbatch processing, including HTS BASIC, HTS PLUS, HTS SUPER, ZTE, and HTE series. Each series has targeted performance advantages, providing personalized and efficient processing solutions for TPE masterbatch manufacturers of different scales.
4.1 Core Advantages of Zhuoyue’s Extruders for TPE Masterbatch Processing
Zhuoyue’s extruders are specially optimized for TPE masterbatch processing, with the following core advantages to meet the strict requirements of TPE processing:
4.1.1 Excellent Mixing and Dispersing Effect.
TPE masterbatch requires uniform dispersion of pigments and additives to avoid affecting the material’s elasticity and mechanical properties. All Zhuoyue’s twin-screw extruders adopt an intermeshing co-rotating structure, з розумним кроком гвинта, 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, перевізники, and additives in the TPE matrix. The mixing uniformity reaches more than 95%, which is far higher than that of ordinary extruders.
Крім того, the screws adopt a modular design, which can freely combine different screw elements (передача, змішування, стрижка) according to the TPE type. Наприклад, high-viscosity TPV/TPC masterbatch requires more mixing and shearing elements to enhance dispersion; low-viscosity TPS masterbatch uses more conveying elements to improve production efficiency.
4.1.2 Precise Temperature Control, Avoiding TPE Degradation.
TPEs are sensitive to temperature, and excessive temperature or temperature fluctuation can lead to material degradation (such as TPU hydrolysis, TPC chain scission). All Zhuoyue’s extruders adopt an advanced intelligent temperature control system, з 4-6 independent temperature control sections, temperature control precision of ±1℃, and real-time temperature monitoring and alarm functions. The barrel adopts a double-layer jacket design, realizing rapid heating and cooling, and improving temperature response speed. The die head is equipped with an independent temperature control device, ensuring stable shaping of the masterbatch strip.
4.1.3 High Wear Resistance and Corrosion Resistance.
Some TPE masterbatches (such as TPA, TPC) contain high-hardness pigments or additives, which can wear the screw and barrel. Zhuoyue’s extruders use high-quality wear-resistant materials and advanced manufacturing technologies: HTS PLUS/SUPER/HTE series screws and barrels are made of imported wear-resistant alloy steel, undergoing bimetallic composite or laser cladding treatment, surface hardness ≥65 HRC (HTS SUPER series ≥70 HRC), service life 2-3 times that of ordinary extruders; HTS BASIC/ZTE series screws and barrels are nitrided, surface hardness ≥60 HRC, meeting the needs of ordinary TPE masterbatch processing.
4.1.4 Vacuum Exhaust and Moisture Removal Capabilities.
TPEs such as TPU and TPA have high water absorption, and moisture can cause bubbles and defects in the masterbatch. All Zhuoyue’s mid-to-high-end extruders (HTS PLUS/SUPER/HTE) are equipped with a vacuum exhaust device, which can effectively remove moisture, volatile substances, and air in the material, ensuring the density and quality of the masterbatch. The vacuum degree is adjustable (0.06-0.09МПа), adapting to different moisture content requirements.
4.1.5 High Production Efficiency and Energy Saving.
Zhuoyue’s extruders adopt high-torque gearboxes and optimized screw structures, with strong conveying capacity and high production efficiency. Compared with ordinary extruders, production efficiency is increased by 20%-50%, and energy consumption is reduced by 15%-25%. Наприклад, HTS SUPER series production capacity reaches 1000-3000kg/h, suitable for large-scale mass production; ZTE series production capacity is 50-400kg/h, suitable for small-batch production.
4.1.6 Intelligent Control and Easy Operation.
All extruders adopt a PLC intelligent control system and touch screen operation interface, which can store up to 100 sets of formula and processing parameters. When switching between different TPE masterbatches, only the corresponding parameters need to be called, avoiding repeated debugging. The HTS SUPER series is equipped with cloud control functions, realizing remote parameter adjustment, production data monitoring, і прогнозне обслуговування, реалізація інтелектуального управління виробництвом.
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 (кольорова маткова суміш, вогнезахисна маткова суміш, антистатична маткова суміш), with pigment content ranging from 10% до 70%. They can also be matched with auxiliary equipment (high-speed mixers, dryers, coolers, granulators) to form a complete automatic production line.
4.2 Detailed Introduction of Zhuoyue’s Extruder Series for TPE Masterbatch Processing
Each series of Zhuoyue’s extruders has unique performance characteristics and targeted adaptation scenarios, and manufacturers can select the appropriate series according to their TPE type, масштаб виробництва, і вимоги до програми.
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 (ПДВ, ТПУ, high-concentration TPE masterbatch, вогнезахисна маткова суміш). 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 (surface hardness ≥65 HRC), with excellent wear resistance and corrosion resistance, suitable for TPV/TPC masterbatch processing (висока в'язкість, 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 (антипірени, 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, медичні прилади).
4.2.3 HTS SUPER Series: Ultra-High Performance for High-End TPE Masterbatch.
The HTS SUPER series is Zhuoyue’s highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s twin-screw extruders, designed for high-end, high-demand TPE masterbatch processing (TPA, TPC, ultra-high-concentration masterbatch, masterbatch for new energy vehicles/aerospace).
It adopts Zhuoyue’s latest ultra-high torque transmission device, specific torque 17-20Nm/cm³, screw diameter 50-95mm, production capacity 1000-3000kg/h. The screws are made of new wear-resistant alloy steel, undergoing laser cladding treatment (surface hardness ≥70 HRC), service life 3-4 times that of ordinary extruders. The barrel adopts a double-layer jacket + forced cooling structure, точність контролю температури ±1 ℃, suitable for high-temperature TPE processing (220-290℃). The multi-stage mixing screw combination ensures ultra-high mixing uniformity (≥98%), suitable for ultra-high-concentration masterbatch (70%-80%) and TPA/TPC masterbatch processing.
The series is equipped with an intelligent cloud control system, realizing remote parameter adjustment, fault early warning, і прогнозне обслуговування. It is suitable for large-scale, high-standard manufacturers producing high-end TPE masterbatch (such as automotive high-temperature hoses, precision electrical connectors, aerospace components).
4.2.4 ZTE Series: Cost-Effective for Universal TPE Masterbatch.
The ZTE series is positioned as a cost-effective product, designed for manufacturers balancing processing quality and cost, producing universal ordinary TPE masterbatch (low-concentration TPS/TPO/TPU masterbatch). It adopts a twin-screw parallel co-rotating structure, specific torque 8-11Nm/cm³, screw diameter 25-65mm, production capacity 50-400kg/h.
The series uses nitrided screws and barrels (surface hardness ≥60 HRC), meeting the needs of ordinary TPE masterbatch processing (pigment content ≤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, низьке енергоспоживання, and low maintenance cost, suitable for small manufacturers, small workshops, and enterprises producing small-batch, multi-variety TPE masterbatch (such as small toys, local household goods).
4.2.5 HTE Series: High Performance and Cost-Effective Integrated Solution.
The HTE series integrates high performance and cost-effectiveness, designed for medium-sized manufacturers upgrading product quality and expanding production scale. It adopts high-torque gearboxes independently developed by Zhuoyue, specific torque 12-14Nm/cm³, screw diameter 35-70mm, production capacity 200-800kg/h.
The series uses bimetallic composite screws and barrels (surface hardness ≥65 HRC), with good wear resistance, suitable for TPU/TPO masterbatch processing. It adopts an optimized screw structure and high-efficiency energy-saving motor, energy consumption reduced by 18%-25% compared with ordinary extruders. 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, завдяки унікальним властивостям ТПЕ (temperature sensitivity, moisture absorption, висока в'язкість), 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 проблема 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) Попереднє змішування: 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) Обладнання: Worn screw mixing elements; blocked die head.
Рішення: (1) Optimize raw materials: Select fine-particle pigments (20-40 сітка), dry thoroughly; select carrier compatible with TPE; increase dispersant dosage (1%-5% of pigment dosage). (2) Improve premixing: Increase mixing speed to 800-1200 об/хв, extend mixing time to 5-10 хвилин. (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 проблема 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 (більше ніж 3 хвилин) 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).
Рішення: (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 проблема 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) Обладнання: Screw/barrel material has poor wear resistance.
Рішення: (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 проблема 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) Попереднє змішування: Air mixed into the mixture during premixing.
Рішення: (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 проблема 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 (більше ніж 70%); high moisture content (causing agglomeration). (2) Extrusion parameters: Low temperature, incomplete melting; low screw speed, insufficient conveying capacity. (3) Обладнання: Worn conveying elements; blocked die head.
Рішення: (1) Optimize raw materials: Reduce pigment content; select low-viscosity TPE; dry raw materials thoroughly. (2) Adjust parameters: Increase extrusion temperature; increase screw speed; replace die head with larger holes. (3) Maintain equipment: Replace worn conveying elements; clean die head and extrusion cavity regularly.
6. Practical Application Cases of Zhuoyue Extruders in TPE Masterbatch Processing
To verify the performance advantages of Zhuoyue’s extruders in TPE masterbatch processing, this section introduces several practical cases, covering different TPE categories, production scales, і області застосування, demonstrating the targeted solutions provided by Zhuoyue.
6.1 Справа 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background: A large automotive component manufacturer in Shanghai, Китай, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigment content 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), термостійкість (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Рішення: 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. The core configuration and optimization measures are as follows: перше, the screw adopts a multi-stage mixing combination design, integrating high-shear kneading elements and dispersing elements to fully break down pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of 60% high-concentration pigments in the TPC matrix. The laser-clad screw surface (hardness ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. друге, the barrel is equipped with a double-layer jacket + forced cooling structure, з 6 independent temperature control sections, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. По-третє, 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. Крім того, 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: після 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 місяців, 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 Справа 1: HTS SUPER Series in TPC Masterbatch Processing for Automotive Hoses
Customer Background:
A large automotive component manufacturer in Shanghai, Китай, produces high-temperature resistant TPC hoses for new energy vehicles. The customer needs to produce TPC masterbatch (pigment content 60%, high-temperature resistant) with requirements of ultra-high dispersibility (no color spots), термостійкість (260℃), and batch stability. The original equipment had problems of insufficient torque, unstable temperature control, and poor dispersibility, which could not meet the requirements.
Рішення:
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. The core configuration and optimization measures are as follows: перше, the screw adopts a multi-stage mixing combination design, integrating high-shear kneading elements and dispersing elements to fully break down pigment agglomerates and ensure uniform dispersion of 60% high-concentration pigments in the TPC matrix. The laser-clad screw surface (hardness ≥70 HRC) effectively resists wear caused by high-hardness pigments, extending the service life by more than 3 times compared to the customer’s original equipment. друге, the barrel is equipped with a double-layer jacket + forced cooling structure, з 6 independent temperature control sections, achieving a temperature control precision of ±1℃. The mixing section temperature is stably controlled at 240-260℃, and the homogenizing section at 230-250℃, strictly matching the TPC processing temperature range to avoid material degradation and pigment discoloration. По-третє, 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. Крім того, 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:
після 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 місяців, 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.