TPE,TPR注塑橡胶料与硫化橡胶包胶金属工艺浅析

  橡胶包胶金属，这在一些五金工具零配件上应用是屡见不鲜。但由于常规橡胶均需要母炼-混炼-预成型-硫化，加工工艺太过繁琐，周期较长，如果能采用替代材料，采用不同的加工方式，对于降低成本，提高生产效率和利润，将是有利的。

  目前，业内拟尝试采用可注塑的橡胶特性材料，替代硫化橡胶。注塑橡胶料替代硫化橡胶，包胶金属，虽然可提高加工效率，但需要考虑两个方面，一是包胶粘合牢固性，二是材料性能。

  一、包胶粘合牢固性

  硫化橡胶包覆金属，橡胶与金属间不存在化学层面的分子键合，也不存在两种不同材料的物理层面相容。通常是在金属件表面涂覆适合的粘合剂，将预成型好的橡胶件（图一，橡胶注射成型与传统硫化的工序差异）与金属件粘合在一起。再放到模具里硫化。硫化橡胶包胶金属，由于采用胶水粘合，则对各种表面形状的金属件，都可以实现牢固的包覆。

  若采用注射方式来成型，橡胶材料可能有两类，一种仍然是传统橡胶材料（需硫化），只不过采用了特殊的橡胶注射机（见下图二），直接将橡胶挤出成条，喂入橡胶注射机，注射到模具内，完成硫化。另一种则是采用颗粒状注塑橡胶料（通常是TPE\TPR或TPU\TPV），用常规的注塑机成型。不管是第一种注射（硫化）橡胶，还是第二种注塑橡胶料TPE,与常规的橡胶预成型件与金属件先粘合好，再放置到模具内静态硫化相比，采用金属件涂粘合剂，来进行包胶粘合，对这种动态注射成型而言，操作可行性就小多了。

  对于橡胶料动态注射成型包胶五金件，一般是直接将橡胶料包在金属件表面，但由于橡胶料（不管是硫化橡胶还是TPE、TPR、TPV、TPU等热塑性橡胶）与金属件之间不存在上述物理及化学层面的粘合可行性。故注射橡胶料与金属件的包胶只是基于制件物理结构的包裹和附着。

  二、材料性能

  虽然注塑橡胶料（TPE,TPR）比硫化橡胶更易加工成型，但前者的物理机械性能如回弹性、耐磨性、抗撕裂性、耐高温、耐腐蚀性、耐候性等均不如后者。在做材料替代更换之时，应先做评估。再确定是否更换材料，设备及加工方式。

  由于橡胶料与金属的微观结构差距甚大，两种材料不存在任何物理相容的可能。至于化学层面，有研发工程师认为，对于有一定化学活性的金属（比如活性排在氢之前），或可通过对橡胶料配混体系做极性处理，使得金属与橡胶料能在包覆界面进行化学反应，从而提升包胶粘合牢固度。但技术成熟度还有待市场验证。