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TPE彈性體材料不耐磨怎么解決?

  • 時間:2026-01-30 15:57:22
  • 來源:立恩實業(yè)
  • 作者:TPE

在TPE彈性體材料的眾多性能要求中,耐磨性常常是一個關(guān)鍵的,也是頗具挑戰(zhàn)性的指標(biāo)。無論是腳輪、密封件、工具手柄,還是穿戴設(shè)備的表帶,當(dāng)這些產(chǎn)品表面過早地出現(xiàn)磨損、掉屑、失去光澤甚至磨穿時,帶來的不僅僅是外觀的瑕疵,更是功能的失效和用戶信任的流失。面對市場反饋或內(nèi)部測試中TPE部件耐磨性不足的問題,許多工程師和開發(fā)者都會感到棘手。作為一個在TPE行業(yè)深耕多年的從業(yè)者,我深知這個問題的復(fù)雜性與系統(tǒng)性。它并非簡單地添加某種“神奇粉末”就能一勞永逸,而是需要從材料磨損的本質(zhì)機理出發(fā),在配方、工藝、結(jié)構(gòu)乃至應(yīng)用場景之間,找到精準(zhǔn)而平衡的解決方案。

熱塑性彈性體TPE的行業(yè)應(yīng)用

要解決TPE的不耐磨問題,首先必須理解“磨損”對于TPE意味著什么。TPE,作為一種兩相或多相的聚合物合金,其磨損過程是微觀力學(xué)失效的宏觀體現(xiàn)。它可能表現(xiàn)為黏著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損或多種模式的復(fù)合。解決路徑需要系統(tǒng)性地審視:從分子層面增強材料自身的扛撕裂與抗疲勞能力;在配方中引入能有效阻隔和分散外力的強化相;優(yōu)化加工以消除內(nèi)部缺陷;甚至重新設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以改變受力方式。本文將深入剖析這些層面,提供一套從診斷到根治的完整方法論。

理解TPE材料的磨損本質(zhì)

磨損,是材料表面在摩擦作用下,物質(zhì)不斷損失的過程。對于TPE而言,由于其特殊的軟硬兩相海島結(jié)構(gòu),磨損機理相較于均質(zhì)材料更為復(fù)雜。TPE的軟相(通常是橡膠相)提供了彈性與柔韌性,而硬相(通常是塑料相或物理交聯(lián)點)提供了強度和尺寸穩(wěn)定性。在摩擦過程中,軟相首先發(fā)生大變形,若粘附力強,可能發(fā)生黏著磨損,材料被對磨件“粘”走;若對磨件表面堅硬粗糙,則硬質(zhì)顆粒會像犁刀一樣劃傷表面,造成磨粒磨損。

更為關(guān)鍵的是疲勞磨損。在循環(huán)的摩擦應(yīng)力下,TPE內(nèi)部的微裂紋會首先在軟硬兩相的界面處,或填料聚集的薄弱點萌生。這些微裂紋不斷擴展、連接,最終導(dǎo)致材料以片狀或顆粒狀從表面剝離。因此,提升TPE耐磨性的核心,在于增強材料內(nèi)部抵御裂紋萌生和擴展的能力,特別是強化軟硬兩相界面,并提升材料表面的硬度和潤滑性,以減少摩擦力和表面損傷的切入深度。任何有效的解決方案,都必須圍繞這一核心展開。

解決方案一:配方體系的戰(zhàn)略性強化

配方是決定TPE耐磨性的基石。一個耐磨的TPE配方,是多種組分協(xié)同作用的結(jié)果,而非單一材料的功勞。

1. 基礎(chǔ)聚合物體系的優(yōu)化選擇

TPE的種類繁多,其天生的耐磨性差異顯著。例如,TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)通常比SEBS/PP基的TPS(苯乙烯類TPE)具有更優(yōu)異的耐磨性,這得益于其分子鏈中極性氨基甲酸酯基團形成的強氫鍵作用,以及可能存在的微相分離結(jié)構(gòu)。因此,對于耐磨性要求極高的應(yīng)用,首要考慮是選擇更耐磨的TPE品類,如TPU、TPEE(熱塑性聚酯彈性體)或高性能的TPV(動態(tài)硫化橡膠)。

即使在同一種類TPE內(nèi)部,選擇也至關(guān)重要。以最常用的SEBS基TPE為例,應(yīng)選擇更高分子量、更高線型結(jié)構(gòu)比例、適當(dāng)苯乙烯/丁二烯比的SEBS基礎(chǔ)膠。高分子量意味著更長的分子鏈和更多的纏結(jié)點,能有效耗散摩擦能量。線型結(jié)構(gòu)相比星型結(jié)構(gòu),通常能提供更好的拉伸強度和撕裂強度,這對耐磨性有益。基體樹脂(如PP)的選擇也不容忽視,選用更高結(jié)晶度、更高熔體強度的PP牌號,可以增強硬相網(wǎng)絡(luò)的牢固度,從而在磨損過程中更好地“錨固”住橡膠相。

2. 耐磨增強劑與補強填料的應(yīng)用

這是提升耐磨性最直接、最常用的技術(shù)手段。但填料的選用充滿學(xué)問,其種類、形態(tài)、粒徑、表面處理及用量,都深刻影響最終效果。

納米級補強填料是首選。它們能以極少的添加量,在TPE基體中形成龐大的界面面積和相互作用力,顯著提升材料的模量、強度和抗撕裂性。例如,氣相法白炭黑(納米二氧化硅)是非常有效的耐磨增強劑。其表面的硅羥基能與SEBS等聚合物產(chǎn)生物理或弱化學(xué)作用,均勻分散后能形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),極大地阻礙裂紋擴展。添加2-5 phr(每百份樹脂中的份數(shù))的氣相法白炭黑,通常就能觀察到耐磨性的顯著改善。

層狀硅酸鹽,如蒙脫土,經(jīng)過有機化改性后,可以在TPE中剝離成納米片層。這些片層能像磚墻一樣,有效阻隔和偏轉(zhuǎn)裂紋路徑,并提升材料的硬度和耐熱性,從而間接改善耐磨表現(xiàn)。

工程塑料粉體的共混增強。將少量超細(xì)的聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)粉體,與TPE基體進行良好相容化共混,可以起到“剛性微粒增強”的效果。這些硬質(zhì)微粒能夠承受部分載荷,減少TPE軟相的實際受力。但關(guān)鍵是控制粒徑和界面相容性,否則會成為應(yīng)力集中點,反而誘發(fā)磨損。

下表對比了幾種常見的耐磨增強填料:

填料類型 主要作用機理 建議添加量 (phr) 對硬度影響
氣相法白炭黑 形成三維網(wǎng)絡(luò),補強,阻礙裂紋 2-8 小幅增加
納米蒙脫土 片層阻隔,提升模量與耐熱 3-6 小幅增加
超細(xì)工程塑料粉 剛性粒子承載,分散應(yīng)力 5-15 明顯增加
碳納米管/石墨烯 極高比強度,形成導(dǎo)電/強化網(wǎng)絡(luò) 0.5-3 小幅增加

必須注意,傳統(tǒng)的增量型填料,如碳酸鈣、滑石粉,如果只是為了降低成本而大量添加,通常會嚴(yán)重?fù)p害耐磨性。它們與聚合物界面結(jié)合弱,在磨損中容易首先被“拔出”,成為磨損源。

3. 潤滑體系與表面改性劑的引入

降低摩擦系數(shù)是減少磨損的另一條高效路徑。通過在TPE配方中添加內(nèi)潤滑劑或表面改性劑,可以使材料表面在與對磨件接觸時更順滑,從而減少剪切力和表面撕裂。

硅酮類助劑,如硅油或有機硅母粒,是常見選擇。它們在加工中能遷移到制品表面,形成一層極薄的潤滑層。但需嚴(yán)格控制用量(通常0.2-1 phr),過量會導(dǎo)致表面油膩、影響后續(xù)印刷或粘接。

氟類聚合物粉體,如聚四氟乙烯(PTFE)微粉,被譽為“固體潤滑劑之王”。少量添加(3-10 phr)能顯著降低動態(tài)和靜態(tài)摩擦系數(shù),特別適用于往復(fù)運動或旋轉(zhuǎn)摩擦場景。PTFE還能提升材料的極限PV值(壓力x速度)。

二硫化鉬、石墨等層狀固體潤滑劑,其片層結(jié)構(gòu)在摩擦中易發(fā)生層間滑移,起到潤滑作用。它們對深色制品尤其適用。

潤滑體系與前述的增強體系往往需要協(xié)同使用。增強體系提升了材料抵抗損傷的“體魄”,而潤滑體系則減少了外部“攻擊”的力度,兩者結(jié)合,效果倍增。

解決方案二:加工工藝的精密控制

再優(yōu)秀的配方,如果加工不當(dāng),其耐磨潛力也無法發(fā)揮。加工過程決定了各組分分散的均勻性、相態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性以及內(nèi)部殘余應(yīng)力的高低,這些都直接影響耐磨性。

1. 混合與分散的極致追求

耐磨添加劑,尤其是納米填料,其功效完全取決于分散質(zhì)量。團聚的納米粒子非但不能增強,反而會成為缺陷中心,加速磨損。必須采用高剪切的雙螺桿擠出機進行混煉,并優(yōu)化螺桿組合。在進料段之后設(shè)置強剪切的捏合塊,確保填料被充分打散、浸潤;在其后設(shè)置中等剪利的混合元件,促進分布均勻;最后用輸送元件建壓。對于納米填料,建議先制成高濃度的母粒,再進行二次稀釋,以確保分散效果。

加工溫度的控制同樣關(guān)鍵。溫度過低,基體樹脂塑化不良,無法有效包裹填料;溫度過高,可能導(dǎo)致TPE中橡膠相的熱降解,損害其彈性恢復(fù)能力,長期磨損性能下降。應(yīng)找到能使所有組分充分熔融混合的最低有效溫度。

2. 成型工藝的優(yōu)化

注塑或擠出成型是制品定型的最后一步,也決定了制品的表面質(zhì)量和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

注塑工藝中,提高熔體溫度和模具溫度通常有利于耐磨性。更高的熔體溫度(在材料允許范圍內(nèi))降低了熔體粘度,使填料取向更隨機,流動前沿結(jié)合更好,減少熔接線強度不足的區(qū)域。更高的模溫允許聚合物分子鏈更充分地松弛,減少成型過程中的“凍結(jié)取向”和內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力集中的區(qū)域,在摩擦過程中會成為裂紋的優(yōu)先起源點。

保壓壓力和時間需要精確設(shè)置,以確保制品密度均勻,無縮孔或真空泡。任何內(nèi)部的微孔洞,在摩擦載荷下都可能成為裂紋擴展的快速通道。對于厚壁制品,這一點尤其重要。

下表概括了關(guān)鍵加工參數(shù)對TPE制品耐磨性的影響:

工藝參數(shù) 調(diào)整方向(以提升耐磨為目標(biāo)) 原理與益處 需注意的風(fēng)險
熔體溫度 適當(dāng)提高(在降解溫度下) 改善分散,減少內(nèi)應(yīng)力,增強熔合線強度 熱降解風(fēng)險,能耗增加
模具溫度 適當(dāng)提高 降低冷卻應(yīng)力,提升表面復(fù)制性,減少缺陷 延長周期,可能粘模
注射/保壓壓力 優(yōu)化至完全填充并補縮 增加制品致密度,消除內(nèi)部孔洞 壓力過高可能產(chǎn)生飛邊或過高內(nèi)應(yīng)力
螺桿轉(zhuǎn)速/背壓 保證塑化均勻的適度高背壓 促進熔體均質(zhì)化,排除氣泡 過高剪切導(dǎo)致過熱降解

解決方案三:產(chǎn)品與模具設(shè)計的協(xié)同

有時,材料層面的努力會遇到瓶頸,此時需要從產(chǎn)品設(shè)計和模具設(shè)計上尋找突破。一個優(yōu)秀的設(shè)計,能改變力的傳遞路徑,避免應(yīng)力集中,從而極大提升耐磨表現(xiàn)。

1. 幾何形狀優(yōu)化

在易磨損部位,避免尖銳的棱角和突然的截面變化。這些地方應(yīng)力會高度集中,成為磨損的起始點。取而代之的是采用圓角過渡和流線型設(shè)計。例如,一個工具手柄的防滑紋路,其紋路頂部的圓角半徑越大,在手持摩擦?xí)r就越不容易產(chǎn)生裂紋。

對于承受滑動摩擦的表面,考慮設(shè)計自潤滑結(jié)構(gòu)或儲屑槽。例如,在密封圈的滑動面上設(shè)計細(xì)微的螺旋紋或凹坑,可以在其中儲存潤滑脂或容納磨損產(chǎn)生的碎屑,防止磨粒磨損的加劇。

2. 壁厚與加強筋設(shè)計

均勻的壁厚有助于實現(xiàn)均勻的冷卻和收縮,減少內(nèi)應(yīng)力。如果壁厚必須變化,應(yīng)采用漸變過渡。在非外觀面或結(jié)構(gòu)需要時,合理設(shè)計加強筋可以顯著增加局部剛性,減少在受力時的變形,從而降低因反復(fù)變形導(dǎo)致的疲勞磨損。但加強筋的根部必須做足圓角,且高度不宜超過主體壁厚的三倍,以防止縮痕和新的應(yīng)力集中。

3. 表面紋理與光潔度

模具的表面光潔度直接復(fù)制到產(chǎn)品上。對于耐磨件,適度的表面光潔度(而非鏡面)有時更有利。過于光滑的表面可能接觸面積大,摩擦系數(shù)高;而經(jīng)過精心設(shè)計的細(xì)微紋理(如咬花)既能提供一定潤滑效果,也能在視覺上掩蓋輕微磨損的痕跡。模具的拋光方向也應(yīng)考慮,最好與產(chǎn)品使用時的主要摩擦方向一致。

性能平衡:提升耐磨性的常見代價與對策

材料工程永是權(quán)衡的藝術(shù)。提升耐磨性的措施,幾乎總會對其他性能產(chǎn)生影響。明智的解決方案在于預(yù)見這些影響,并將其控制在可接受的范圍內(nèi)。

硬度與模量上升:幾乎所有增強填料和部分潤滑劑(如PTFE)都會提高TPE的硬度。對策是,在配方設(shè)計之初就預(yù)留出調(diào)整空間。例如,在添加耐磨劑的同時,可以微調(diào)增塑油(如白油)的用量,或選用更低苯乙烯含量的基礎(chǔ)膠,以補償硬度的增加。目標(biāo)是找到耐磨性與目標(biāo)手感/軟度的最佳平衡點。

tpe材料

拉伸強度與伸長率的變化:適量的納米增強劑(如良好分散的白炭黑)可以同步提升拉伸強度和耐磨性。但過量的填料或錯誤的種類會導(dǎo)致材料變脆,伸長率急劇下降。必須通過系統(tǒng)的力學(xué)性能測試來監(jiān)控。

動態(tài)疲勞性能與回彈:過度交聯(lián)或使用不當(dāng)?shù)奶盍蠒p害TPE的柔韌性和回彈性,導(dǎo)致動態(tài)疲勞壽命下降。這對于需要反復(fù)彎折的部件(如線纜)是致命的。確保耐磨改性不嚴(yán)重?fù)p害橡膠相的彈性本質(zhì)至關(guān)重要。

成本增加:高性能的耐磨添加劑,如PTFE、碳納米管、特種硅酮,價格昂貴。解決方案是進行精確的成本-性能分析,確定最優(yōu)的添加比例,或采用多層共擠、包覆注塑等設(shè)計,將昂貴的耐磨材料僅用于摩擦表面層,從而在整體上控制成本。

下表總結(jié)了耐磨性提升的常見副作用及平衡策略:

因提升耐磨導(dǎo)致的副作用 產(chǎn)生原因 平衡與緩解策略
硬度過高 剛性填料加入,交聯(lián)密度增加 微調(diào)增塑體系,選用更軟基礎(chǔ)膠,采用表面改性
伸長率下降/變脆 填料過量或分散不佳,界面結(jié)合弱 優(yōu)化填料用量與表面處理,改善分散工藝
動態(tài)疲勞性能下降 材料滯后損失增大,彈性恢復(fù)變差 慎用導(dǎo)致高滯后的填料,保證橡膠相完整性
表面粘性/手感變差 某些潤滑劑遷移導(dǎo)致 選用高分子量/反應(yīng)型潤滑劑,優(yōu)化用量
成本顯著上升 使用了昂貴的添加劑 探索性價比更高的填料組合,采用分區(qū)/多層設(shè)計

耐磨性測試與評估方法

在解決耐磨問題的過程中,科學(xué)、可重復(fù)的測試評估是導(dǎo)航儀。常用的測試方法包括:

Taber耐磨測試:使用特定磨輪,在固定負(fù)荷下摩擦樣品,以規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)后的質(zhì)量損失或厚度減少來評價。這是最通用的方法之一,適用于片材。

DIN耐磨測試:將樣品在砂紙上以固定壓力摩擦,測量磨耗體積。對彈性體材料較為常用。

阿克隆磨耗測試:主要用于鞋底等橡膠材料,模擬實際行走的摩擦。

實際工況模擬測試:這往往是最有價值的測試。例如,為電動工具手柄開發(fā)TPE材料,就應(yīng)設(shè)計模擬實際抓握、摩擦的壽命測試臺架。實驗室標(biāo)準(zhǔn)測試與工況模擬測試相結(jié)合,才能全面評估。

測試時不僅要記錄磨耗量,更要用顯微鏡觀察磨損表面的形貌。是光滑的磨損?還是嚴(yán)重的撕裂?是否有填料脫落形成的凹坑?這些形貌信息是判斷磨損機理(黏著、磨粒、疲勞)的直接證據(jù),能反向指導(dǎo)你調(diào)整配方——如果是黏著磨損,應(yīng)加強潤滑;如果是磨粒磨損,應(yīng)提升表面硬度與韌性。

實際應(yīng)用案例分析

以一款需要頻繁插拔的TPU材質(zhì)數(shù)據(jù)線護套為例。初始版本在插拔數(shù)千次后出現(xiàn)表面磨損、泛白甚至破裂。分析發(fā)現(xiàn)主要是疲勞磨損和磨粒磨損復(fù)合作用。

解決方案是綜合性的:1. 配方上,選用中等硬度的TPU基礎(chǔ)料,添加3 phr的氣相法白炭黑提升整體強度和抗撕裂性,同時添加1.5 phr的有機硅改性劑降低表面摩擦系數(shù)。2. 加工上,提高干燥和加工溫度,確保充分塑化和均勻分散,并采用高模溫(約60°C)注塑以減少內(nèi)應(yīng)力。3. 設(shè)計上,將護套與插頭連接處的直角改為大圓弧過渡,并優(yōu)化壁厚均勻性。

改進后,產(chǎn)品插拔壽命提升至原來的五倍以上,且表面始終保持細(xì)膩手感。這個案例說明,解決耐磨問題需要多管齊下,從材料、工藝到設(shè)計形成一個閉環(huán)的優(yōu)化系統(tǒng)。

結(jié)語

解決TPE彈性體材料不耐磨的問題,是一條從理解機理到綜合應(yīng)用的系統(tǒng)化路徑。它要求我們不僅是一名配方師,還要是工藝師、設(shè)計師,甚至是一名摩擦學(xué)偵探。沒有一種放之四海而皆準(zhǔn)的“萬能藥”,最有效的方案必然是基于對具體應(yīng)用場景、失效模式和成本邊界的深刻理解而量身定制的。

核心在于強化材料本體、優(yōu)化表面交互、并輔以精良的制造與設(shè)計。記住,耐磨性的提升,本質(zhì)上是材料對外部機械能消耗與轉(zhuǎn)化效率的提升。當(dāng)您再次面對TPE部件過快磨損的挑戰(zhàn)時,請系統(tǒng)性地審視從分子結(jié)構(gòu)到產(chǎn)品成型的每一個環(huán)節(jié)。通過科學(xué)的配方設(shè)計、精密的加工控制和巧妙的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,完全能夠?qū)PE的耐磨性能提升到滿足甚至超越應(yīng)用需求的水平,打造出既柔韌又堅韌的可靠產(chǎn)品。

相關(guān)問答

問:我們已經(jīng)在使用TPU材料,但耐磨性還是不夠,除了換更貴的牌號,還有什么辦法?

答:即使使用TPU,仍有提升空間。首先,檢查您使用的TPU是聚酯型還是聚醚型。聚醚型TPU通常具有更優(yōu)的耐水解性和低溫韌性,但聚酯型TPU在耐磨、耐油方面通常更勝一籌。如果條件允許,可考慮切換為聚酯型。其次,在TPU中添加適量(如5-10%)的聚四氟乙烯(PTFE)微粉,是提升耐磨性和降低摩擦系數(shù)的經(jīng)典有效方法。第三,優(yōu)化加工工藝,確保TPU充分干燥(水分會導(dǎo)致降解起泡,形成缺陷),并使用較高的模具溫度,這能提升制品表面致密性和結(jié)晶度,從而改善耐磨。最后,審視產(chǎn)品設(shè)計,消除任何可能導(dǎo)致應(yīng)力集中的尖角。

問:添加了耐磨填料后,TPE的手感變得生硬粗糙,失去了原本的柔軟觸感,如何解決這個矛盾?

答:這是提升耐磨性時最常見的矛盾之一。解決方法有幾點:1. 選擇對硬度影響小的納米填料,如氣相法白炭黑,并嚴(yán)格控制添加量在最優(yōu)范圍(例如3-5 phr),通常能在不明顯增加硬度的前提下有效補強。2. 采用“軟硬結(jié)合”的復(fù)合填料思路,例如將少量剛性納米填料與微量有機硅柔軟劑并用,硅酮能遷移到表面改善滑爽觸感,內(nèi)部填料則提供支撐。3. 在配方上做平衡,增加耐磨填料的同時,可以略微增加增塑油(如白油)的用量,或選用苯乙烯含量更低的基礎(chǔ)SEBS,以補償硬度的增加。關(guān)鍵是進行系統(tǒng)的配方實驗,找到觸感與耐磨的平衡點。

問:對于已生產(chǎn)成型的不耐磨TPE制品,能否通過表面處理(如噴涂涂層)來補救?

答:是的,表面處理是一種有效的后期補救或升級手段。常見的方法包括:1. 噴涂耐磨涂層,如聚氨酯(PU)清漆或氟碳涂層。這能直接在被保護表面形成一層堅硬、耐磨、低摩擦的外殼,且對基體性能無影響。關(guān)鍵是要處理好TPE表面的底涂,確保涂層附著力。TPE表面能低,通常需要火焰處理、等離子處理或使用專用底漆。2. 物理氣相沉積(PVD),可以鍍上極薄的類金剛石(DLC)等硬質(zhì)膜,大幅提升表面硬度和耐磨性,但成本較高,適合小型精密件。3. 表面硫化處理,通過化學(xué)方法在TPE表面形成一層交聯(lián)的橡膠層,也能提升耐磨和耐溶劑性。選擇哪種方法,需綜合考慮制品形狀、成本、生產(chǎn)效率和對其他性能(如外觀、手感)的要求。

問:如何判斷實驗室的耐磨測試結(jié)果與實際使用中的磨損情況具有相關(guān)性?我們的材料通過了Taber測試,但客戶反饋實際使用中還是磨損很快。

答:實驗室標(biāo)準(zhǔn)測試(如Taber)與實際工況不符的情況很常見,這恰恰說明磨損的復(fù)雜性。Taber測試是固定條件下的磨輪摩擦,而實際使用中可能是沖擊、刮擦、化學(xué)介質(zhì)、溫度變化等多因素耦合作用。要解決這個問題,必須進行“失效分析”。首先,取回客戶使用后磨損的樣品,在顯微鏡下仔細(xì)觀察磨損形貌,并與Taber測試后的樣品形貌對比,看破壞模式是否一致。其次,分析與實際使用相關(guān)的關(guān)鍵因素:是否有尖銳物體的劃傷(需補充抗刮擦測試)?是否有油脂、清潔劑等化學(xué)介質(zhì)的影響(需做介質(zhì)浸泡后測試)?是否是動態(tài)彎曲導(dǎo)致的疲勞磨損(需做屈撓疲勞測試)?基于分析結(jié)果,設(shè)計更貼近實際工況的“自定義模擬測試”,例如用特定材質(zhì)、形狀的物體,以特定壓力和頻率摩擦您的樣品。用這個自定義測試來篩選和驗證配方,會比單純依賴Taber測試可靠得多。

問:提升耐磨性是否會影響到TPE材料的可回收性?

答:這取決于所采用的提升手段。如果主要通過優(yōu)化基礎(chǔ)聚合物種類、分子量和加工工藝來提升,對可回收性影響很小。如果添加了常規(guī)的無機填料(如白炭黑、硅微粉),只要添加比例不高(例如10%以內(nèi)),回收再造粒時對性能有影響但通??山邮?,可能需補充少量新鮮料和穩(wěn)定劑。但是,如果添加了交聯(lián)劑(形成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))、某些可能與回收體系不相容的工程塑料粉,或者大量的纖維類增強材料,則可能會對回收料的加工流動性和力學(xué)性能產(chǎn)生較大負(fù)面影響,降低其回收價值。從可持續(xù)發(fā)展角度考慮,在設(shè)計和改進耐磨配方時,應(yīng)盡量選擇對回收性影響小的方案,并做好回收料的性能評估與降級使用預(yù)案。

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