适用于热塑性弹性体的新型吹塑成型技术开发成功

2017-02-15

        据外媒报道，9月20日，FGHSystemsInc.和TeknorApex公司开发出了适用于热塑性弹性体(TPE)大批量挤出吹塑成型的材料、设备、工装和模具技术，从而让乳胶和丁腈橡胶(NBR)被更高效和低廉替代品取代成为可能。

TeknorApex与FGHSystems在多年的合作中完善了多项技术，以解决弹性材料在挤出吹塑成型以及因呼吸袋和其他空心医疗设备的设计复杂性所带来的难题。这些技术确保了在关键应用上高质量零件的持续稳定生产。

新型吹塑机

在对多种高分子化学品和混料进行严格试验后，TeknorApex投产了一种标准吹塑成型化合物Medalist?MD12445，用于替代乳胶，NBR或PVC。设备改装、工装和模具设计方面的工作是在FGHSystems位于新泽西州登维尔市(Denville)的工厂进行的，该工厂是吹塑成型领域的专业工厂，代表着多家着名设备OEM厂商，同时还运营一个模具车间、一个产品开发实验室以及多条试验加工生产线。

FGHSystems的拥有者EricHohmann指出，由于呼吸袋在不使用时必须折叠平摊，而在充气时则要形成壁厚均匀的圆形“气球”，因此在设计和加工方面带来了难题。Hohmann先生说：“虽然各类TPE，特别是TPV已在适合汽车行李架、齿轮防尘套和管道等零件的注射吹塑成型工艺中得到了运用，但一直以来，挤出吹塑成型通常采用的都是HDPE、PP和PVC等硬质或非弹性树脂。对于呼吸袋，难题是在连续挤出工艺中使用八腔模具生产复杂零件。”

除了开发能够解决这些难题的设计以外，FGHSystems还为商业化生产提供名为Milacron?Uniloy?的穿梭吹塑成型设备。Hohmann说：“为了完善TPE注塑成型技术，我们在自己的试验生产线和客户工厂中进行许多试验，尝试了各种注塑成型机、螺栓设计、挤出机头和模具，以及TeknorApex提供的多种Medalist配方。由于我们取得的成功，TPE的挤出吹塑成型现在已经能应用于医疗设备等行业内其他空心零件、瓶子或袋子的复杂设计。”

虽然注塑成型能够生产硬质零件，但吹塑成型却能在无芯模具中生产空心零件，这种工艺会使用压缩空气使熔融的塑料型坯贴在模具壁上，形成成品零件。TeknorApexTPE事业部管制产品高级市场经理RossVanRoyen指出：“挤出吹塑成型的关键在于控制型坯壁厚，而原材料的任何不一致之处都会影响型坯质量。如果粘度过高，在吹塑过程中会发生熔体破裂;而如果粘度过低，则型坯会不稳定。TeknorApex开发出了专门用于挤出吹塑成型的MedalistMD12445化合物，它的熔体强度很高，可以实现出色的型坯成型性能和一致的流动特性，并能改善型坯稳定性。同时，使用这种化合物制造的产品表现出与乳胶相同的弹性、外观和触感。

MedalistMD12445化合物的肖氏A级硬度为45，但TeknorApex还能针对特定的应用开发出更柔软或更坚硬的化合物。这种新化合物可以通过伽马射线或环氧乙烷进行消毒。它表现出高水平的抗撕裂能力。(请参见物理特性数据表。)

物理特性数据表

从浸渍模塑成型转换为挤出吹塑成型的经济效益

呼吸袋用于在手术过程中控制流向处于麻醉状态下的患者的空气流量。它们是可由压缩空气进行充气的一次性使用物品。体积上有不同的大小以适应不同体型或年龄的患者。

以往这些呼吸袋使用天然橡胶(NR)乳胶，通过一种称为“浸渍模塑成型”的工艺来制造。虽然蛋白质过敏迫使该产品的制造原料从NR乳胶改换为NBR乳胶，但这种替代品比NR乳胶更昂贵，并且浸渍工艺也更低效。

由于挤出吹塑成型通过大批量加工来替代劳动密集型的浸渍模塑成型，而且热塑性塑料无需热固性橡胶必须采用的固化工序，再加上原材料成本更低，因此TPE呼吸袋能够显着节约成本。此外，TPE还能避免固化剂造成的可提取或可浸出残留物等问题。

所有Medalist医用弹性体材料均使用符合FDA要求、ISO10993-5和REACHSVHC标准，不含邻苯二甲酸盐和动物源性原材料的成分制造，并且在符合ISO13485标准的工厂中生产。

FGHSystemsInc.自1976年建立以来，就一直服务于吹塑成型行业。除了担任MilacronUniloy、Ossberger和Aoki机械的制造商代表以外，该公司还提供完整的成套系统、建造模具和工装，并运营着九条用于产品开发、样品生产和取样的吹塑成型生产线。