杨向宏
热塑性聚氨酯弹性体俗称TPU,这是一类性能独特的新型高分子材料,通过配方调节,可以制成硬度范围宽广(50A—84D)、从高回弹性超软至高硬度的制品，它生产和使用过程中的节能以及出色的耐磨性、低温性能和宽广的加工适应性等深受市场欢迎。
然而，TPU对原材料及品质的选择、对配方设计要求之高以及对加工制造过程管控要求之严也是出了名的。正常的塑料（如PE、PP）和橡胶(如顺丁、丁苯)生产，正品合格率低于99.6%都属不正常,可TPU生产的正品合格率要达到或超过99%都非常难!对TPU品质影响的因素实在太多。
TPU在使用中容易出现的一个问题就是晶点,即塑化不充分,这一点尤其对挤出制品更致命,出现晶点的料客户一般选择退货,你只能当 “废品”处理,损失巨大。今天,我们就聚酯型TPU产生晶点的原因及解决建议从原料选择、配方设计、加工过程管控三个方面进行分析:
一、 原料选择
1、 产生晶点的原因
聚酯型TPU晶点多的原因初步分析可能和聚酯多元醇分子量分布窄宽有关系，如果分子量分布过宽,大分子部分难以在加工时塑化完全,因而产生晶点;和助剂本身的相容性不够好也会导致聚酯型TPU在加工过程中产生晶点(塑化不完全)。
2、 解决建议
要求聚酯多元醇生产企业控制分子量分布在一定范围，如果供应商做不到，考虑更换。对助剂本身的相容性，做试验排查助剂与聚酯多元醇的相容性。
二、 配方设计
1、 产生晶点的原因
配方设计时R值比较高，过量的异氰酸酯产生比较多的交联，受熔融温度差异影响，高相对分子质量的TPU不易熔融而形成晶点。
2、解决建议
做试验排查配方，确保设计时R值合理。
三、 加工过程管控
1、 产生晶点的原因
A、 催化剂用量比较多，过量催化剂会在双螺杆中继续反应产生不熔晶点。因催化剂添加量较多，反应温度设定比较低，转速较快，料在反应过程中停留在螺杆的时间比较短，导致反应不充分产生晶点；
B、 工艺参数设置不合理，导致TPU生产中反应不充分产生晶点；
C、 生产流量波动，流量波动会导致熔指波动，熔融温度不一产生晶点；
D、 螺杆螺块损伤，螺纹块损伤导致反应过程中混合不均匀产生晶点。
2、解决建议
A、对手工配料的企业，原料、尤其是催化剂添加量的多少是关键，对催化剂量的复查很重要。
B、调整工艺参数、监控参数，确保反应温度设定合适，转速合理，确保料在反应过程中停留在螺杆的时间不过于短（导致反应不充分产生晶点）。
C、加强对流量计的定期维护保养和流量波动的监控，流量波动超出范围时须停机检查。
D、定期对螺杆进行检查，发现螺纹块损伤时应及时更换一，以免混合不均匀在后续加工时产生晶点。
聚酯型TPU产生晶点原因还有：
1、 混料，如果不同硬度(硬度差异大)TPU被混入,使用过程中易产生晶点,如果是同一类型混料,有可能降级处理,如果是不同类型TPU混料,例如醚料混入酯料,整批料只能报废;
2、 配方切换时清洗不干净也会导致生产出来的TPU产生晶点。
3、 除湿干燥装置在产品切换时清理不干净也会导致发给客卢的TPU产生晶点。
4、 原料保管不当也会导致TPU产生晶点。例如聚酯多元醇或纯MDI保存不当导致反应性降低,催化剂 “失效”。
以上为我们认为的可疑原因及解决建议，具体得根据分析结果实验一步步排查，通过实践来改善产品晶点问题。从上面的分析看出,在配方和工艺参数固定并使用多年的前提下,TPU产生晶点的原因基本上来自TPU生产过程的管控,TPU的生产要求用精细化工生产方式管理。员工的高度责任心、生产流程的设立和严格实施是确保TPU不产生晶点的保障。
(0)
