CN111605117B - 一种二次压模成型e-tpu材质手机保护壳工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二次压模成型E‑TPU材质手机保护壳工艺,分别进行预发泡处理的大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料在后续步骤中分别成型为手机保护壳主体板和手机保护壳外框部;采用分布泄压方式,在泄压至第二阶段压强时加入填料;大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料均各自匹配有间隙级配热塑性聚氨酯原料;本发明二次压模成型E‑TPU材质手机保护壳工艺,在泄压至第二阶段压强时加入填料,利于填料扩散渗透的均匀化;大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分部位使用,解决边角区域填充问题的同时降低原料成本;大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料均各自匹配有级配热塑性聚氨酯原料,使得流动性和填充度都能提升。
Description
技术领域
本发明属于手机保护壳材料领域,具体涉及一种二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺。
背景技术
E-TPU热塑性聚氨酯材料(俗称爆米花)的特点是具有良好的柔软性、高回弹性,在+120℃与-40℃下仍能够具有较好的平稳性,抗撕拉性和表面光泽性好,化学稳定性良好,抗老化和耐臭氧强度好,无毒性。与填料的掺混性好,着色和成型加工性好。爆米花一样膨胀到原来体积的5-8倍,颗粒内部含有大量微孔结构,泡孔内部包裹着大量的空气,泡孔直径从30微米到300微米不等。
热塑性聚氨酯材料原料的颗粒直径越小,在堆积或者挤压时,颗粒之间的摩擦力越大,不利于填满模具的细节边角区域,同时颗粒直径小的塑性聚氨酯原料价格较高,颗粒直径小且球形度高的塑性聚氨酯原料价格更高。而手机保护壳结构中存在不少细节边角区域,需要良好的成型工艺。
目前E-TPU的使用领域集中在弹性毯和鞋垫,这些使用领域对于颜色的要求不高。而手机用户希望手机壳的颜色的可选择性大的同时均一度高。这提高了E-TPU热塑性聚氨酯材料的着色过程要求。
发明内容
本发明的目的是,克服上述背景技术中存在的技术问题,提供一种二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺。
为了达到上述技术目的,本发明采用如下的技术方案:
一种二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,包括以下步骤:
S1、发泡:在压力釜中,将大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分别进行预发泡处理;热塑性聚氨酯原料的发泡处理过程精细,持续时间长。在压力釜中,进行预发泡处理能节约模具资源,同时利于最终产品成型质量提升。预发泡处理一般将热塑性聚氨酯原料发泡到60-80%的程度。而分别进行预发泡处理的大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料将在后续步骤中分别成型为手机保护壳主体板和手机保护壳外框部。
S2、主体板模具压模填料:将预发泡处理后的大颗粒热塑性聚氨酯原料填充至手机保护壳的主体板模具的腔室内;所述主体板为手机保护壳的背部平板部。
S3、主体板模具内发泡:向手机保护壳的主体板模具的腔室内通入110-120℃热蒸汽,保持时间为30-50S;通入蒸汽的温度不能过高,保持时间不宜过长,否则主体板发泡完全,不利于与后续步骤S6中加入的小颗粒热塑性聚氨酯原料结合。
S4、主体板模具冷却和脱模:主体板模具冷却,并取出主体板粗坯;一般的冷却方式为,向模具内通入常温水。
S5、整体模具压模填料:主体板粗坯放置入手机保护壳的整体模具,将预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料填充整体模具的腔室内主体板粗坯未充满的区域;
S6、整体模具内发泡:向整体模具的腔室内通入120-140℃热蒸汽,保持时间为60-100S;预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料能充分膨胀,由于粒径小,使得利于填充整体模具的四周小缝隙结构;同时主体板粗坯能完成最后一步膨胀。手机保护壳的整体分为主体板部外框部,外框部通过预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料在整体模具内成型并与主体板粗坯结合。
塑性聚氨酯原料发泡时间与其粒径有关,粒径越大所需的发泡时间越长、发泡温度越高。S5中加入的预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料不需要长时间来实现发泡完全;而主体板粗坯在步骤S3中已进行第二次发泡,在步骤S6中已不需要很长的发泡时间。
同时在步骤S6中,由于其粒径小,预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料容易填满连接缝隙与主体板粗坯结合效果更好。
S7、整体模具冷却和脱模:整体模具冷却,并取成型的手机壳整体;一般的冷却方式为,向模具内通入常温水。
S8、干燥修坯:将成型的手机壳干燥后修坯。
颗粒直径越小,在堆积或者挤压时,颗粒之间的摩擦力越大,不利于填满模具的细节边角区域。同时颗粒直径小的塑性聚氨酯原料价格较高,颗粒直径小且球形度高的塑性聚氨酯原料价格更高。大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分部位使用,解决边角区域填充问题的同时降低原料成本。
优选的,所述步骤S1的预发泡处理中,先保持压力釜中温度为60-120℃,通入二氧化碳到第一阶段压强30-40Mpa,并在此状态保持1-3h;然后泄压至第二阶段压强8-20MPa,温度下降到40-60℃,向压力釜中加入填料,并在此状态保持2-5h后泄压至常压。采用分布泄压方式,在泄压至第二阶段压强时加入填料,此时预发泡处理过程中塑性聚氨酯原料进行部分发泡,利于填料扩散渗透的均匀化。填料为色料等功能性添加物。
实施中,具体优选的,所述步骤S1的预发泡处理中,先保持压力釜中温度为60℃,通入二氧化碳到第一阶段压强40Mpa,并在此状态保持1h;然后泄压至第二阶段压强8MPa,温度下降到40℃,向压力釜中加入填料,并在此状态保持2h后泄压至常压。
进一步,优选的,所述步骤S1中大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料均各自匹配有间隙级配热塑性聚氨酯原料。使得发泡处理后,仍然会具有优良的级配流动性和填充度都能提升,利于填料过程且能降低最终产品的间隙度。
实施中,具体优选的,所述步骤S1中大颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为大颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为大颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料;所述步骤S1中小颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为小颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为小颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料。
具体优选的,所述大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料的中位径分别为1mm和0.5mm。
进一步,优选的,所述整体模具上蒸汽注入口为两个,且两个蒸汽注入呈现中心对称排列。
本发明提供的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,具有以下有益效果:
1、预发泡处理过程中分布泄压,在泄压至第二阶段压强时加入填料,利于填料扩散渗透的均匀化;
2、大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分部位使用,解决边角区域填充问题的同时降低原料成本;
3、大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料均各自匹配有级配热塑性聚氨酯原料,使得流动性和填充度都能提升;
4、两个蒸汽注入口呈现中心对称排列,提高填料质量。
附图说明
图1为本发明手机壳结构分割示意图;
图2为本发明手机壳成型整体示意图;
图3为本发明间隙级配示意图;
附图标记:手机壳(1)、主体板(11)、外框部(12)。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案。
一种二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,包括以下步骤:
S1、发泡:在压力釜中,将大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分别进行预发泡处理;热塑性聚氨酯原料的发泡处理过程精细,持续时间长。在压力釜中,进行预发泡处理能节约模具资源,同时利于最终产品成型质量提升。预发泡处理一般将热塑性聚氨酯原料发泡到60-80%的程度。而分别进行预发泡处理的大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料将在后续步骤中分别成型为手机保护壳主体板11和手机保护壳外框部12。
S2、主体板模具压模填料:将预发泡处理后的大颗粒热塑性聚氨酯原料填充至手机保护壳的主体板模具(图未示)的腔室内;所述主体板11为手机保护壳的背部平板部。
S3、主体板模具内发泡:向手机保护壳的主体板模具的腔室内通入110-120℃热蒸汽,保持时间为30-50S;通入蒸汽的温度不能过高,保持时间不宜过长,否则主体板发泡完全,不利于与后续步骤S6中加入的小颗粒热塑性聚氨酯原料结合。
S4、主体板模具冷却和脱模:向模具内通入常温水,主体板模具冷却,并取出主体板粗坯;
S5、整体模具压模填料:主体板粗坯放置入手机保护壳的整体模具(图未示),将预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料填充整体模具的腔室内主体板粗坯未充满的区域;
S6、整体模具内发泡:向整体模具的腔室内通入120-140℃热蒸汽,保持时间为60-100S;预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料能充分膨胀,由于粒径小,使得利于填充整体模具的四周小缝隙结构;同时主体板粗坯能完成最后一步膨胀。如图1-2所示,手机保护壳1的整体分为主体板11部外框部12,外框部12通过预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料在整体模具内成型并与主体板粗坯结合。
塑性聚氨酯原料发泡时间与其粒径有关,粒径越大所需的发泡时间越长、发泡温度越高。S5中加入的预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料不需要长时间来实现发泡完全;而主体板粗坯在步骤S3中已进行第二次发泡,在步骤S6中已不需要很长的发泡时间。
同时在步骤S6中,由于其粒径小,预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料容易填满连接缝隙与主体板粗坯结合效果更好。
S7、整体模具冷却和脱模:向模具内通入常温水,整体模具冷却,并取成型的手机壳整体;
S8、干燥修坯:将成型的手机壳干燥后修坯。
颗粒直径越小,在堆积或者挤压时,颗粒之间的摩擦力越大,不利于填满模具的细节边角区域。同时颗粒直径小的塑性聚氨酯原料价格较高,颗粒直径小且球形度高的塑性聚氨酯原料价格更高。大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分部位使用,解决边角区域填充问题的同时降低原料成本。
实施中,具体优选的,所述步骤S1的预发泡处理中,先保持压力釜中温度为60℃,通入二氧化碳到第一阶段压强40Mpa,并在此状态保持1h;然后泄压至第二阶段压强8MPa,温度下降到40℃,向压力釜中加入填料,并在此状态保持2h后泄压至常压。采用分布泄压方式,在泄压至第二阶段压强时加入色料填料,此时预发泡处理过程中塑性聚氨酯原料进行部分发泡,利于填料扩散渗透的均匀化。
如图3所示,实施中,所述步骤S1中大颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为大颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为大颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料;所述步骤S1中小颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为小颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为小颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料。间隙级配热塑性聚氨酯原料使得发泡处理后,热塑性聚氨酯原料仍然会具有优良的级配流动性和填充度都能提升,利于填料过程且能降低最终产品的间隙度。
具体优选的,所述大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料的中位径分别为1mm和0.5mm。
进一步,优选的,所述整体模具上蒸汽注入口为两个,且两个蒸汽注入呈现中心对称排列。
说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例仅是本发明的某一单一实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据附图获取其他的实施例,也在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、发泡:在压力釜中,将大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料分别进行预发泡处理;所述步骤S1的预发泡处理中,先保持压力釜中温度为60-120℃,通入二氧化碳到第一阶段压强30-40Mpa,并在此状态保持1-3h;然后泄压至第二阶段压强8-20MPa,温度下降到40-60℃,向压力釜中加入填料,并在此状态保持2-5h后泄压至常压;
S2、主体板模具压模填料:将预发泡处理后的大颗粒热塑性聚氨酯原料填充至手机保护壳的主体板模具的腔室内;
S3、主体板模具内发泡:向手机保护壳的主体板模具的腔室内通入110-120℃热蒸汽,保持时间为30-50S;
S4、主体板模具冷却和脱模:主体板模具冷却,并取出主体板粗坯;
S5、整体模具压模填料:主体板粗坯放置入手机保护壳的整体模具,将预发泡处理后的小颗粒热塑性聚氨酯原料填充整体模具的腔室内主体板粗坯未充满的区域;
S6、整体模具内发泡:向整体模具的腔室内通入120-140℃热蒸汽,保持时间为60-100S;
S7、整体模具冷却和脱模:整体模具冷却,并取成型的手机壳整体;
S8、干燥修坯:将成型的手机壳干燥后修坯。
2.根据权利要求1所述的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,所述步骤S1的预发泡处理中,先保持压力釜中温度为60℃,通入二氧化碳到第一阶段压强40Mpa,并在此状态保持1h;然后泄压至第二阶段压强8MPa,温度下降到40℃,向压力釜中加入填料,并在此状态保持2h后泄压至常压。
3.根据权利要求1所述的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,所述步骤S1中大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料均各自匹配有间隙级配热塑性聚氨酯原料。
4.根据权利要求3所述的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,所述步骤S1中大颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为大颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为大颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料;所述步骤S1中小颗粒热塑性聚氨酯原料匹配有粒径为小颗粒热塑性聚氨酯原料直径的1/5,总质量为小颗粒热塑性聚氨酯原料总质量的1/10的间隙级配热塑性聚氨酯原料。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,所述大颗粒和小颗粒热塑性聚氨酯原料的中位径分别为1mm和0.5mm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的二次压模成型E-TPU材质手机保护壳工艺,其特征在于,所述整体模具上蒸汽注入口为两个,且两个注入口呈现中心对称排列。
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