薄膜級TPU晶點問題解決方法
一、TPU薄膜成型方法
TPU可采用擠出、注射、吹塑、壓延、熔融紡絲等方法加工成不同用途的產品,在諸多領域得到廣泛應用。
TPU薄膜是由TPU粒子經擠出加工成型的,主要有吹塑、流延、壓延或壓光片材成型、擠出涂覆4種加工成型方式:
吹塑TPU薄膜可用于鞋材、防水透濕服裝面料、醫療和國防用品、武器包裝、帳篷、運動休閑器材、衛生巾、玩具、民用日用品包裝等領域,應用
流延TPU 薄膜可用于鞋材、防水透濕服裝面料、武器包裝、帳篷、運動服裝、日用品等領域;
壓延或壓光主要應用于生產TPU 片材產品,用于生產透明肩帶、醫學包裝材料、防彈玻璃夾層膜、傳送帶、內飾材料、襯墊等產品;
擠出涂覆一般用于生產復合面料,將TPU 與無紡布、工業布、服裝布一次涂覆成型,可用于服裝面料、商標、手套等。
二、TPU晶點產生的原因
TPU 除了要求合適的結晶速度、熔體粘度外,還有一個重要的要求是對制品晶點的控制。
吹塑工藝由于制品厚度薄,通常在0.1 mm 以內,更薄的薄膜對晶點要求更高。
晶點產生的原因除了薄膜擠出加工和吹塑加工工藝的影響外,更重要的是TPU合成制造過程中由于原料品質、工藝方法、機器結構、人員控制以及環境等因素的影響:
一是物理雜質
二是化學過度聚合物
三、TPU晶點的影響因素和解決辦法
本文就TPU對晶點的影響因素和解決辦法,從原料品質、工藝方法、機器設備這3方面簡要闡述了合成制造和加工過程中薄膜級TPU晶點的影響因素和解決辦法。總體上可見圖1 的“魚骨圖分析法”。
1. 原料品質
TPU一般是由聚酯或聚醚多元醇、二異氰酸酯及小分子二醇擴鏈劑反應而成。由聚酯二醇或聚醚二醇與二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯( MDI) 和擴鏈劑1,4-丁二醇( BDO)合成TPU時,在一定的溫度、微量水分或微量金屬雜質或其他雜質存在下,可能產生脲、脲基甲酸酯及縮二脲等交聯鍵的副反應。
因此應嚴格要求原料品質標準,與TPU制品晶點相關的部分原料標準見表1。
助劑的影響也不可忽視,如果是添加在聚酯或聚醚多元醇內的助劑,需要考量其與聚酯或聚醚多元醇的完全相溶性或熔點。
所有助劑都要考量其耐高溫性和分解溫度,要求在TPU 加工溫度高達200 ~ 220 ℃條件下不會分解碳化而形成雜質晶點。
2. 工藝方法
在TPU合成生產過程中,制程控制對產品穩定性和制品晶點尤為重要,主要包括對原料流量穩定性的控制、熔融指數( MI 值) 現場檢測控制、原料反應活性控制等等,此為事前控制。事后控制就是TPU加工方法,包括設備內部的清理、加工溫度和螺桿速度的調節、濾網目數、潤滑效果等控制點,有的需要另外添加潤滑劑以改善表面效果和流動性。