塑料封装理论分析

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1、目前国内的包尼龙TPE，感觉不是真的共粘接，而是粘附，英文包胶料分2个等级，1是adheseive，2是cohesive，通常我们希望的是第2种，具有强粘合力的，也就是粘合强度大于TPE的强度。而目前的配方体系通过引入pp-g-mah，EPDM-g-MAH，sebs-g-mah，poe-g-mah以及在助剂上加入增粘树脂等等，都只能到达第1种效果，也就是粘附的效果。抛出一个在应用中很有实际意义但又比较大的话题，涉及材料、工艺、基础理论等方面都有一些，本人在这些方面正好有些理论涉猎或应用积累，发表一下个人浅见。先说一下包覆成型。这个技术或者说工艺不是什么

2、新鲜事物，简单的说就是将一种材料通过注塑的工艺，包覆在另外一种材质制品的表面或内部。两种材质通过物理的(卡扣、表面辊花、螺纹)或化学(共粘、互溶)的接合作用，形成一种表观为单一部件但材质为双材质的工艺方法。实现包覆成型的手段主要有两种，1.一种为2Kinjectionmolding即双组份成型或者也有叫双色注塑的，在双色注塑机上实现，将一种材质注塑成制品，然后在双色机上靠模具翻转跳转到另外一个注塑料筒对应的模具型腔中，该部件做作为镶件，在上面注射上另一材质形成一体化双材质的制品。注塑机是双料筒、双模具型腔，注塑过程呢是同时两种材质的制品都在生产的，只是

3、一个型腔的制品会作为镶件进入下一个型腔而已。2.另外一种叫2stepmolding，翻译过来就是两步注塑，在一台注塑机上将一种材质的部件成型，该部件作为镶件放到另外一部模具里，再注射上第二种材质。上述2种工艺，综合的来说统称为overmolding即包覆成型工艺。在工程塑料上这种工艺应用其实已经有较长历史了，比如说PA66GF的做镶件，表面包覆PA66URF的齿轮，比如说电子充电器线圈骨架的封装(PETGFFR+PBTGFFR),比如说微型电机的封装(内部PA66orPET骨架，包覆PBTGF)。包覆成型和包胶讲那么多包覆成型ABC，其实很多人都明白的

4、，有神马意义？其实说白了，在弹性体应用领域细分市场的包胶，是一种特殊的包覆成型而已。其特殊在于是以软性的TPE材料作为第二种材质组分，包覆到各种硬质的普通塑料、工程塑料的表面或者局部或内部，实现单一部件多种材质效果而已。简单的说，包覆成型可以是塑包塑，也可以软胶包塑，也可以软胶包软胶，而包胶是个习惯性称呼，基本上就是软胶包硬塑的一种特定的包覆成型工艺而已。包覆成型和包胶双材质部件，物理卡扣和化学键合,前面讲过了，实现包覆成型(包括包胶)的方法可以有物理卡扣的方法和化学方法。前者比如靠卡扣设计、表面辊花、表面攻螺纹，然后包覆上第二种材质实现包覆成型(包胶

5、)。纯靠这种方法实现材质贴合的特点是，物理连接部位有较强的附着力，而物理连接部位之外的部位则几乎没有多少附着力。化学方法则是靠两种材质间的分子亲和力、化学键的键合力，将两种材质键合在一起，形成单一部件、两种乃至多种组分、材质所以接触界面间有较强附着力的一种工艺。虽然在实际应用中物理卡扣和化学键合的方法常常一起使用，但很明显，实现双材质间的化学键合是更为牢靠、设计自由度更大的优先方法。其实就是关于如何有效实现双材质化学键合的话题。这也是后面要探讨的。关于包胶中的粘合(adhesion)和接合(cohesion)的概念既然明确在TPE弹性体/硬质塑料的包胶

6、应用中，实现TPE和硬塑的化学键合是优选的双材质间键合方式，就不能不了解两个单词：粘合(adhesion)和接合(cohesion)。很遗憾目前汉语还没有形成统一的翻译术语或定义，也有分别翻译叫“粘附”和“共粘”的，本人沿袭的是某德资TPE-S厂商的内部定义。物理卡扣型的连接不再在此楼及以下楼层讨论范围内，上述两种双材质键合方式都属于化学键合方式。不同的是，粘合(adhesion)依靠的是双材质间的分子极性引力或氢键力，实现第二材质TPE和硬塑间的键合；接合(cohesion)依靠的是双材质间的互溶、极性引力、氢键中一种或数种，实现两种材质间在接触界面

7、上的至少为分子链段层面的键合。理论层面讲起来很复杂，但从实际应用中来说，有一个很简单的判别方法：粘合(adhesion)效果在双材质界面上有较强的附着力，但只要有足够撕扯力将TPE强行从硬塑表面撕下的话，硬塑表面是光滑、平整的，没有TPE材质的残留；接合(cohesion)效果的键合，强力将TPE从硬塑表面撕扯下来的话，硬塑表面有很多的TPE残留，意味者TPE/硬塑其实在界面上已经互溶，如同两种金属焊接到一起了一样，即便TPE本身被撕扯破了，界面上的键合也很紧密导致TPE有在硬塑表面残留。简单的总括一下，粘合(adhesion)是靠TPE/硬塑间的强力

8、吸附力，接合(cohesion)是TPE/硬塑间的分子链段层面的互溶和化学键合。无疑，接合(c