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TPE出产品为什么有小气泡?

时间:2025-09-14 11:21:07来源:立恩实业作者:TPE

干了这么多年高分子材料,我几乎每天都会在车间或者客户的电话里遇到同一个让人头疼的问题:做出来的TPE产品上面星星点点的气泡到底是怎么回事?这些讨厌的小气泡,有时候像针尖一样细小,有时候又汇聚成一片麻面,轻则影响外观,成为质检员眼里容不下的沙子,重则削弱产品性能,直接导致整批货报废。我亲眼见过一个项目,因为气泡问题反复折腾,交期延误了一个多月,现场工程师和老板的脸色都快和那些气泡一样青了。

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所以今天,咱们就坐下来好好聊聊这个话题。别指望有什么一步登天的魔法,但只要你耐心读完,你会理解气泡背后的每一层逻辑,从而真正系统地解决它。这些问题本质上都是材料、机器、模具和人之间那点没协调好的事。

想象一下,TPE颗粒从料斗进入注塑机或挤出机,就像一场惊险的旅行。在高温高压的机筒里,固体颗粒熔融成粘稠的流体,被螺杆推着前进,最后被迫通过狭窄的浇口,充满整个模腔。在这个过程中,任何一点不和谐,都会让空气、水分或其他挥发物趁虚而入,最后被冻结在你的产品里,成为那些碍眼的气泡。咱们就从这几个方面,一层层剥开来看。

​第一幕:材料本身才是源头活水​

很多时候,问题在材料进场时就已经注定了。TPE,特别是那些以SEBS为基础的材料,天生就像一块海绵。它的分子结构决定了它极易吸收空气中的水分。你可以做一个简单的实验,抓一把TPE颗粒放在车间里敞开放一天,再去测一下含水率,结果绝对让你大吃一惊。这些被吃进去的水分,一旦进入200度左右的机筒,会瞬间汽化变成水蒸气。在高压下,这些水蒸气可能被强行溶解在熔体里;但一旦熔体从喷嘴射出,压力骤降,这些气体就像疯狂逃离监狱的囚犯,迅速膨胀形成气泡。所以​​材料干燥是重中之重,是绝对不能跳过的一步​​。

干燥可不是随便扔进烘箱加热就行。每种TPE材料都有其推荐的干燥温度和时长。温度太低,水分赶不走;温度太高,材料表面可能过早软化粘结成团,反而把水汽闷在里面。我一般会建议,对于绝大多数TPE,在80到95摄氏度的循环风干燥机里,老老实实烘上2到4个小时。并且务必记住,干燥料斗的底部温度一定要低于上部温度,形成温度梯度,防止热风在底部冷却后形成冷凝水,那可就前功尽弃了。

除了水分,材料里的挥发分也是个隐形杀手。一些低分子量的增塑剂、操作油或者某些添加剂,在加工温度下也可能汽化。如果你用的是回料、水口料,或者来源复杂的次级料,这个问题会尤其突出。

​第二幕:加工工艺是把双刃剑​

工艺参数设置不当,是直接点燃气泡问题的导火索。每一个参数都在博弈。

​温度​​太高,熔体确实更柔软,流动性更好,但过热会使某些组分分解产气。那股轻微的刺鼻味儿,有时就是材料在抗议。温度太低,熔体塑化不良,裹挟的空气无法有效排出,而且熔体太粘,气泡更难浮出表面。

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​背压​​是我们对抗气泡的超级武器。适当增加背压,能让螺杆在后退计量时,对熔体施加更大的压实力量。这股压力能把熔体里藏着的空气和气体硬生生挤出去,从料筒后部的排气口排走。但背压也不能无脑往上加,太高了会导致熔体剪切过热,同样会降解产气,甚至降低生产效率。

​注射速度​​太快,熔体像海啸一样冲进模腔,很容易形成湍流。湍流会裹入大量空气,而且速度快到让空气根本没时间从排气槽跑掉,最后就被熔体活埋在里面了。适当的慢速注射,让熔体以层流的方式平稳地推进,前沿能很好地把空气推向模具排气系统。

​保压压力和时间​​不足,产品收缩时,厚壁部位外部先冷却固化,内部却还在收缩,形成真空,这叫“真空气泡”或“缩孔”,虽然成因不同,但外观上常常与气饱难以区分。

为了更直观,我把工艺参数的影响梳理了一下:

工艺参数 设置不当带来的气泡风险 改善方向与作用机理
​加工温度​ 过高:材料降解产气;过低:塑化不良裹入空气,流动性差 找到最佳加工窗口,保证充分塑化且不分解
​背压​ 过低:无法压实熔体并排出熔体中的气体 适当提高背压,挤压并驱逐气体,使熔体密度更均匀
​注射速度​ 过快:熔体湍流,裹入空气且气体来不及排出 采用慢-快-慢等多段速度控制,使熔体平稳充模,利於排气
​保压​ 不足:产品收缩产生真空缩孔(与气泡外观相似) 施加足够的保压压力并保持足够时间,补充熔体收缩体积

​第三幕:模具与设计的隐秘角落​

模具是熔体最后的舞台,模具设计的好坏直接决定了空气有没有逃生的通道。​​排气系统​​的存在至关重要。模具合模后,型腔并不是完全通透的,空气必须要有路可走。排气槽的深度、宽度和位置设计是真正的技术活。深度通常只有0.02到0.05mm,比一张纸还薄。这个深度要精心计算:太浅了,排气效果差,空气跑不掉;太深了,熔体会溢进去,产生飞边(毛刺)。

排气槽的位置通常要开在料流末端和容易困气的死角。一个好的模具设计师会基于模流分析来精准布置排气点。我曾经遇到一个案例,一个简单的TPE盖子,总是在同一个位置有气泡。最后检查发现,那个地方正好是熔体汇合的区域,但偏偏没有开排气,我们只是手工在那个位置轻轻打磨加深了那么一丝丝(可能就0.01mm),问题就奇迹般地解决了。

浇口大小和流道设计也一样。太小太窄的浇口,熔体通过时会产生极高的剪切热,这种局部过热极易引起材料降解产生气体。冷却系统设计不均,产品各部分冷却速度差异太大,也容易导致收缩不均形成内部空洞。

​系统性排查:解决问题的路线图​

面对气泡问题,千万别像个无头苍蝇一样乱试参数。你得建立一个清晰的排查逻辑。

第一步,永远先检查​​材料​​。换一批新料试试,确认是否干燥充分?干燥设备是否正常工作?材料本身是否有问题?

第二步,审视​​模具​​。清洁排气槽,检查是否有堵塞?排气是否足够?如果没有问题,再进入下一步。

第三步,优化​​工艺​​。这是一个精细调整的过程。从温度开始,逐步调整背压、注射速度,最后调整保压。每次只改变一个参数,并观察结果,这样才能找到那个真正起作用的变量。

如果以上三步都做足了,问题依然存在,那就需要考虑材料配方本身是否有缺陷,或者模具设计是否存在难以克服的硬伤。这时候,就需要材料供应商和模具制造商共同参与解决了。

说到底,解决TPE气泡问题是一场需要耐心和逻辑的侦探游戏。它没有唯一的答案,但一定有正确的方法。每一次成功解决问题的经历,都会让你对这门工艺的理解更深一层。

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常见问答

​问:我已经把烘料温度调到很高了,为什么气泡反而更严重了?​

答:这很可能是因为温度过高导致了材料表面氧化或结块。颗粒表面过早熔化并粘连在一起,形成一层密封壳,反而把内部的水分牢牢锁住,无法蒸发。水分在内部受热变成蒸汽,膨胀后就会形成更严重的气泡。一定要遵循材料供应商推荐的干燥温度,那不是随便设定的。

​问:透明TPE产品里的气泡为什么看起来特别明显?有什么特殊处理方法吗?​

答:是的,透明料对气泡的容忍度为零,任何微小气泡在透明体系中都会因为光线散射而被放大,显得特别明显。除了更严格的干燥和工艺控制外,有时还需要在配方上做一些文章,比如选择分子量更高、吸湿性更低的基材,或添加某些有助于脱泡的助剂。模具排气也要做得更加极致。

​问:同样是TPE,为什么有些牌号特别容易产生气泡,有些则好很多?​

答:这主要和材料的基础聚合物和配方有关。SEBS本身比SBS吸湿性更高;油品的种类和添加量也有巨大影响,一些低分子量的油更容易挥发;填充剂的含量和类型也有关系,某些填充剂可能会吸附更多水分。因此,更换材料牌号有时本身就是一种解决方案。

​问:生产中突然出现气泡,但之前一直是好的,可能是什么原因?​

答:这种突发性问题最需要排查的是变化点。是不是换了材料批次?烘料房湿度是不是突然变大?干燥设备是否出现故障?或者是不是模具的排气槽被油污或残留物堵塞了?从人、机、料、法、环几个角度去追溯刚刚发生了什么变化,通常就能快速定位问题根源。

​问:对于已经做出来的、带有气泡的产品,有什么补救措施吗?​

答:很遗憾,一旦气泡形成并被固化在产品内部,就没有任何办法可以消除了。它们已经成为产品结构的一部分。这些产品通常只能做报废处理,或者降级使用。这也是为什么我们必须将预防作为核心,把问题控制在生产之前。

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