TPU二次注塑包胶PC开裂分析

TPU二次注塑包胶PC开裂分析

昨天一客户生产一长方形盖板，采用PC与TPU二次注塑包胶，用普通注塑机，开两套模具，两步注塑成型。第一步注塑PC盖板，第二步用TPU二次注塑包胶。

第一步生产PC盖板没问题。

第二步用TPU二次注塑包胶。这一步问题来了，包胶后的PC制品，稍微用力掰，很容易将PC盖板掰裂，甚至不用掰，有些盖板甚至会自行出现裂口。

开裂原因分析

PC开裂在注塑中是比较常见的，这是PC内部分子取向内应力未消除所导致。PC在高温熔融流动时会发生分子取向，在冷却时分子重排及解取向。PC分子结构中柔顺性较差的苯环使得PC分子链的解取向过程变得较为困难。过于急剧降低的温度，或者冷却保压时间不足，不能使PC分子进行充分的松弛和解取向。而急剧升高的温度，则容易产生取向力。

第一步注塑PC盖板没问题，说明解取向措施处置不错。

第二步二次注塑包胶出现开裂，说明PC盖板产生了内应力。

产品采用包胶二次注塑，客户的设备是没有模温控制的，模具温度较低。PC盖板也是常温状态放入模具的。当20、30℃度的PC遇到200℃左右的TPU包覆熔体时，PC盖板温度骤然升高，并且由于包胶进胶设置，会导致PC盖板局部受热不均衡。常温的PC制品遇到突然的高温，很容易出现取向内应力。在用TPU包胶时，如果包胶部分面积较大，在包胶成型时TPU的包覆层会发生收缩，同时PC盖板较薄，TPU包覆层的收缩将对内应力的作用起到推波助澜的作用。当内应力达到一定程度，PC盖板就会自然发生开裂。

开裂解决方案提议

要消除PC盖板开裂，就要杜绝内应力的产生。笔者认为以下方法或可一试。

将PC盖板烘烤后再放入模具。建议烘烤温度80~100℃，烘烤1~2小时，再趁热放入模具，同时模具尽量设置高模温，模温在70~100℃左右。

采取烘烤和高模温，使得PC盖板具有较高的初始温度，包胶部分面积较大的，在接触TPU熔体时，不产生强烈的温度变化，此时，即便有内应力，也是很小的，不至于让PC件发生开裂。