Abordando o Cisalhamento Excessivo no Processamento de TPE/TPR: Preservando Propriedades através de Parafusos de Baixo Cisalhamento

Elastômeros Termoplásticos (TPE/TPR) são amplamente utilizados em peças automotivas, dispositivos médicos e eletrônicos de consumo devido à sua combinação de elasticidade semelhante à borracha e processabilidade plástica. No entanto, o TPE é altamente sensível ao estresse de cisalhamento. Durante o processamento em uma extrusora de rosca dupla, o cisalhamento excessivo pode levar à clivagem da cadeia polimérica, queda na viscosidade do fundido e desvio de dureza. A chave para resolver isso reside em uma configuração de rosca "baixo cisalhamento, alta distribuição" que maximiza a retenção das propriedades mecânicas originais do material.

No composto de TPE/TPR, o cisalhamento excessivo causa vários resultados negativos:

• Degradação das Propriedades Físicas: "Pontos quentes" localizados de cisalhamento intenso desencadeiam a degradação térmica, resultando em diminuição da resistência à tração e aumento do conjunto de compressão.

• Defeitos de Superfície: Cargas excessivamente pulverizadas ou polímeros degradados podem criar géis na superfície do pellet ou causar uma sensação "pegajosa" no produto final.

• Inconsistência de Dureza: O calor de cisalhamento descontrolado perturba a estrutura de microfase de resinas base como SEBS/SBS, levando a flutuações de dureza entre lotes.

Para obter uma mistura uniforme enquanto protege as cadeias moleculares, a configuração da rosca e do cilindro deve aderir a estes padrões:

• Função: A utilização de elementos de passo grande nas zonas de fusão e transporte diminui o grau de enchimento da rosca, reduzindo assim a taxa média de cisalhamento no material.

• Parâmetro Técnico: Recomenda-se um passo de 1,5 a 2 vezes o diâmetro da rosca para um avanço mais suave do material.

• Conselho de Seleção: Reduza o uso de blocos de kneadagem neutros de 90 graus. Em vez disso, use blocos de kneadagem estreitos com ângulos de defasagem para frente de 30 ou 45 graus.

• Elementos Especializados: Incorpore Elementos de Mistura de Rosca (SME) ou Elementos de Mistura de Turbina (TME). Esses componentes dividem e recombinam o fundido várias vezes sem gerar calor de atrito intenso.(Referência: Comparação de Eficiência de Mistura Distributiva - Ref: #QC-2024-EXP-08)

• Suporte de Parâmetro: O espaço livre unilateral entre a rosca e o cilindro da extrusora deve ser mantido em 0,05 mm - 0,10 mm.

• Lógica: Um espaço livre ligeiramente mais amplo em comparação com plásticos rígidos fornece um caminho de fluxo mais amplo para o elastômero, evitando forças de cisalhamento extremas em espaços ultrarrestrtos.

• Polimento Espelhado: A rugosidade superficial da rosca deve atingir Ra < 0,4 um. Uma suavidade superior reduz a resistência ao atrito entre o material e a superfície metálica, diminuindo ainda mais o calor autogerado.

• Resistência ao Desgaste: Embora o TPE não seja altamente abrasivo, a manutenção do espaço livre de precisão requer uma dureza do cilindro de 58-64 HRC.

Na extrusão de TPE/TPR, o processamento agressivo é frequentemente contraproducente. Ao selecionar elementos de passo grande, otimizar combinações de mistura distributiva e garantir estabilidade de temperatura dentro de +/- 1°C, os fabricantes podem preservar perfeitamente a estrutura elástica do material. Para plantas que visam tato e consistência premium, peças de baixo cisalhamento de alta precisão compatíveis com os padrões Coperion ou Leistritz são essenciais para alcançar superioridade técnica.