欢迎访问广东立恩实业有限公司网站
20多年专注TPE/TPR材料研发与生产 热塑性弹性体行业先驱
全国咨询热线:0769-81162270
当前位置:首页 >> 新闻中心 >>

tpe弹性体进胶点发白是什么原因?

时间:2025-10-22 11:01:45来源:立恩实业作者:TPE

TPE注塑成型过程中,在进胶点及其周边区域出现局部发白现象,是困扰许多工程师和操作人员的常见缺陷。这种发白不仅严重影响制品外观的一致性,往往还是内部微观结构变化和应力集中的外在表现,可能预示着潜在的力学性能下降和耐久性问题。本文将深入解析TPE进胶点发白的根本原因,并从材料科学、流变力学、模具设计及工艺控制等多维度,提供一套系统性的诊断思路与解决方案。

进胶点发白的现象与本质

进胶点发白,通常指在注塑制品的浇口入口处,出现云雾状或放射状的白色痕迹。这种现象在浅色系TPE,特别是白色和透明料上尤为明显。从微观层面看,发白的本质是材料局部区域的光学性能发生了改变。当光线穿过TPE时,正常情况下会均匀透过或反射。然而,当材料内部出现大量微小的界面,如微孔、银纹、高度取向的分子链或填料与基体的分离区时,光线会发生强烈的散射,从而使该区域在人眼中呈现白色。因此,发白是材料内部微观结构不均匀或受损的宏观信号。

tpe

材料因素引发的发白

材料本身的特性是导致进胶点发白的先天因素。TPE的分子链结构对其在剪切和拉伸下的行为有决定性影响。TPE通常由硬段和软段两相组成。在通过狭窄的浇口时,熔体会经历极高的剪切速率拉伸流动,这会导致分子链和两相结构被高度取向和拉伸。如果TPE的两相相容性不佳,或者分子量分布过宽,这种剧烈的流动可能导致两相之间产生微小的分离或空洞,形成光散射中心,表现为发白。

添加剂的选择与分散至关重要。为了调配特定颜色(尤其是白色)或功能,TPE中会加入钛白粉、碳酸钙等颜料和填料。如果这些填料的表面处理不当,或是在混料造粒过程中分散不均匀,形成团聚体,那么在经过浇口的高剪切区时,团聚体与TPE基体的界面可能发生脱粘,产生微小的空隙。此外,如果材料干燥不充分,残留的水分在高温料筒中汽化,形成微小的水蒸气气泡,这些气泡在通过浇口后由于压力骤降而迅速膨胀,也会导致局部发白。如果材料中含有少量易挥发的低分子物质,也会产生类似效果。

材料相关因素 导致发白的机理 发白特征 优化与预防方向
两相相容性差/分子量分布宽 高剪切下相分离或分子链取向结晶度变化 云雾状,与流线方向相关 选择相容性好、分子量分布窄的牌号
填料分散不均或界面结合差 填料团聚体在高剪切下与基体脱粘形成微孔 可能伴有粗糙感,点状发白 优化填料表面处理,确保充分分散
材料干燥不足或含挥发分 水汽或挥发分气化形成微气泡群 通常伴随银纹,呈雾状 严格按规范干燥,选用低挥发分原料

模具与浇口设计的关键影响

模具,特别是浇口的设计,是影响熔体通过状态最直接的因素,与发白问题紧密相关。浇口尺寸过小是导致发白的最常见设计原因。过小的浇口截面会使熔体以极高的速度喷射进入型腔,这种喷射行为伴随着极高的剪切速率和显著的黏性生热。一方面,极高的剪切会使分子链高度取向并可能引发降解;另一方面,黏性生热可能导致局部温度过高,使部分低分子组分(如油)挥发或材料分解产生气体。

tpe原料

浇口的几何形状和过渡也至关重要。如果浇口与流道和型腔之间的过渡存在锐角或突兀的截面变化,熔体流经时会因流线中断而产生剧烈的拉伸和扰动,容易卷入空气或导致局部应力集中,从而诱发发白。理想的浇口设计应能引导熔体以“铺展流”而非“喷射流”的方式平稳地进入型腔。

模具的排气能力不足会加剧此问题。如果模具排气不畅,型腔内的空气以及可能从熔体中释放出的气体无法及时排出,会被压缩并困在熔体内部,尤其是在流动末端和浇口附近。这些被压缩的高温气体可能灼伤材料,或形成微小的气穴,导致制品表面出现发白或烧焦的痕迹。

模具设计因素 导致发白的机理 发白特征 改进方案
浇口尺寸过小 产生极高剪切和喷射流,导致分子链高度取向/降解 以浇口为中心的放射状或蛇形发白 适当增大浇口尺寸,修改为扇形、薄膜浇口
浇道过渡尖锐 熔体流线中断,产生应力集中和拉伸流动 在浇口边缘轮廓清晰的白线 所有过渡区域采用圆弧过渡,抛光流畅
排气不良 困留气体被压缩升温,形成气穴或灼伤 发白区域可能伴有烧焦痕迹 增设或清理排气槽,确认排气充分

注塑工艺参数的设置不当

即使材料和模具都已确定,不恰当的工艺参数仍然是诱发进胶点发白的直接原因。注射速度过快是首要因素。过快的注射速度等同于提高了熔体通过浇口的剪切速率,其效应与浇口过小类似,会加剧分子链的取向和剪切生热,极大增加发白风险。特别是在注射初期,如果速度过快,冷料尚未被完全冲开,更容易形成明显的冷料白斑。

料筒温度与模具温度设置不合理。料筒温度,尤其是喷嘴温度过低,会使熔体粘度偏高,流动困难,通过浇口时需要更高的剪切力,从而易导致发白。反之,如果温度过高,可能导致材料部分降解,产生气体。模具温度过低,则会使熔体在进入型腔后过快冷却,表层迅速固化,而芯部还在收缩,在浇口这种应力集中区域,表层被拉伸产生微裂纹(银纹),表现为发白。

保压压力与时间的影响也不容忽视。保压压力不足或保压时间过短,无法有效补偿浇口区域因冷却收缩而产生的体积变化,该区域会因疏松而形成微孔,导致光散射发白。相反,过高的保压压力又可能使分子链取向被“冻结”得更为严重,同样不利于消除发白。

工艺参数 设置不当的表现 与发白的关联机制 调整策略
注射速度 过快 高剪切导致分子链高度取向/降解生泡 采用多级注射,降低通过浇口时的速度
温度设置 料筒/喷嘴温度过低或模具温度过低 熔体粘度高导致剪切生热大,或冷料/应力银纹 适当提高温度,确保塑化良好与平稳充模
保压压力与时间 过低/过短 浇口区域补缩不足形成缩孔 施加足够的保压压力和时间以补偿收缩

系统性诊断与解决方案

面对进胶点发白问题,应遵循由易到难、由外至内的系统性排查思路。

第一步:初步观察与工艺调整。首先检查发白的形态和位置。是均匀的雾状,还是放射状?是否伴随其他缺陷如气纹或烧焦?然后,从最简单的工艺参数入手调整:尝试显著降低第一段注射速度,让熔体缓慢平稳地通过浇口。同时,适当提升喷嘴温度及模具温度。如果发白现象减轻或消失,则说明问题主要由高剪切和应力导致。

tpe

第二步:检查材料与模具状态。确认TPE材料是否经过充分干燥。检查模具浇口及流道是否有磨损、刮伤或污染。观察模具排气是否通畅。

第三步:根本性优化。如果工艺调整效果有限,则需考虑更深层次的解决方案。对于材料,可与供应商沟通,选择剪切敏感性更低、两相相容性更好的牌号。对于模具,如果条件允许,对浇口进行改造是根本性措施,如扩大浇口尺寸、改为扇形浇口或搭接式浇口,以改善熔体流入角度。在工艺上,可以尝试在保压结束后,在浇口封冻前进行一个短暂的螺杆松退(倒索),以释放部分取向应力。

常见问题

问:如何区分进胶点发白是由应力取向引起的,还是由气泡/降解引起的?

答:可以通过一个简单的热风试验来初步判断。用热风枪轻轻、快速地烘烤发白区域。如果发白痕迹减轻或暂时消失,冷却后又可能重现,这通常是应力取向性发白,因为热量使取向的分子链得到松弛。如果烘烤后发白依旧,甚至出现鼓泡或变色,则很可能是由降解或气泡引起的永久性损伤。更精确的方法是在显微镜下观察切片。

问:为什么有些产品在顶出后不发白,但放置一段时间或受力后才在进胶点附近发白?

答:这是一种典型的应力发白现象。顶出时,虽然进胶点区域存在较高的内应力(取向应力+收缩应力),但尚未超过材料的屈服极限。在后续的存放或受到外部作用力时,内应力与外部应力叠加,导致该脆弱区域产生微小的银纹或空洞,从而发白。这表明浇口区域是应力集中区,需要从降低内应力入手解决,如提高模温、优化保压、修改浇口设计以减小应力集中。

1144672609_472201738.jpg

问:生产透明TPE制品时,进胶点发白特别明显,有何针对性措施?

答:透明料对内部缺陷尤为敏感。首先,必须确保材料的充分干燥和纯净度,任何微量水分或杂质都会显影无疑。其次,工艺上应追求极致的平稳流动,采用慢速注射,避免任何湍流和喷射。模具方面,浇口的抛光质量必须极高,最好做成瀑布式或圆弧形过渡。此外,模具温度应适当提高,并保持均匀,以利于分子链松弛和减少冻结取向。保压压力不宜过高,时间要精确控制至浇口刚封冻为止。

问:在无法修改模具的情况下,还有哪些工艺手段可以改善发白?

答:当模具无法改动时,工艺调整是主要手段。1) 采用多级注射:设置一个非常慢的速度段刚好通过浇口,然后快速填充型腔大部分,最后再放慢速度填充末端。2) 提升温度:在材料允许范围内,适当提升喷嘴温度、前端料筒温度和模具温度,降低熔体粘度。3) 优化保压:采用从高到低的渐降型保压曲线,并及时切换。4) 确认螺杆松退设置合理,避免吸回空气。这些措施的核心是降低通过浇口时的剪切和取向。

问:进胶点发白对产品的力学性能有哪些潜在影响?

答:进胶点发白不仅是外观缺陷,更是制品结构上的薄弱点。分子链的高度取向会使该区域在垂直于取向方向上的韧性下降,表现为冲击强度降低,易脆性开裂。如果发白是由于银纹或微孔造成,则会形成应力集中源,显著降低产品的耐疲劳性能和长期耐久性。对于承受动态载荷或要求气密性的产品,进胶点的发白问题必须得到高度重视和彻底解决。

在线客服
联系方式

热线电话

13688903802

上班时间

周一到周六

公司电话

0769-81162270

二维码
线