2024年4月5日发(作者：释芳润)
TPU的硬度通常是用国际认可的邵氏硬度来表示，一般情况下100度以下都用
A表示，比如80A，90A，95A，98A等，100度以上都用D表示，比如：50D，60D，
64D，71D，74D等。
TPU模塑成型工艺有多种方法：包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等，其
中以注塑最为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件，分成预塑、注射
和机出三个阶段的不连续过程。注射击机分柱塞式和螺杆式两种，推荐使用螺杆
式注射机，因为它有提供均匀的速度、塑化和熔融。
1、 注射机的设计
注射机料筒衬以铜铝合金，螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好，至
少15；压缩比1~1。给料段长度0.5L，压缩段0.3L，计量段0.2L。应将止逆环
装在靠近螺杆顶端的地方，防止反流并保持最大压力。
加工TPU宜用自流喷嘴，出口为倒锥形，喷嘴口径4mm以上，小于主流道套环入
口0.68mm，喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。
从经济角度考虑，注射量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。
2、 模具设计
模具设计就注意以下几点：
（1）模塑TPU制件的收缩率
收缩受原料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。
通常收缩率范围为~0.020cm/cm。例如，100×10×2mm的长方形试片，在长度方
向浇口，流动方向上收缩，硬度75A比60D大2～3倍。TPU硬度、制作厚度对
收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A～90A之间时，制件收缩率随厚度增
加而下降；硬度在95A～74D时制件收缩率随厚度增加而略有增加。
（2）流道和冷料穴
主流道是模具中连接注射机喷嘴至分流道或型腔的一段通道，直径应向内扩大，
呈2o以上的角度，以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主流道和各个
型腔的通道，在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为圆形、半圆形、长
方形，直径以6~9mm为宜。流道表面必须像模腔一样抛光，以减少流动阻力，并
提供较快的充模速度。
冷料穴是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的
冷料，从而防止分流道或浇口堵塞。冷料混入型腔，制品容易产生内应力。冷料
穴直径8~10mm，深度约6mm。
（3）浇口和排气口
浇口是接通主流道或分流道与型腔的通道。其截面积通常小于流道，是流道系统
中最小的部分，长度宜短。浇口形状为矩形或圆形，尺寸随制品厚度增中，制品
厚度4mm以下，直径1mm；厚度4~8mm，直径1.4mm；厚度8mm以上，直径为~2.7mm。
浇口位置一般选在制品最厚的而又不影响外观和使用的地方，与模具壁成直角，
以防止缩孔，避免旋纹。
排气品是在模具中开设的一种槽形出气口，用以防止进入模具的熔料卷入气体，
将型腔的气体排出模具。否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满，甚至
因空气受压缩产生高温而将制品烧伤，制件产生内应力等。排气口可设在型腔内
熔料流动的尽头或在塑模分型面上，为0.15mm深、6mm宽的浇槽。
必须注意模具温度尽量控制均匀，以免制件翘曲和扭变。
3 模塑条件
TPU最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。这些参数将
影响TPU制件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色的制
件。
（1） 温度
模塑TPU过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主
要影响TPU的塑化和流动，后一种温度影响TPU的流动和冷却。
a．料筒温度 料筒温度的选择与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度高，料
筒末端的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度范围是177~232℃。料筒温度的
分布一般是从料斗一侧（后端）至喷嘴（前端）止，逐渐升高，以使TPU温度平
稳地上升达到均匀塑化的目的。
b．喷嘴温度 喷嘴温度通常略低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴可
能发生的流涎现象。如果为杜绝流涎而采用自锁式的喷嘴，则喷嘴温度亦可控制
在料筒的最高温度范围内。
c．模具温度 模具温度对TPU制品内在性能和表观质量影响很大。它的高低决定
于TPU的结晶性和制品的尺寸等许多因素。模具温度通常通过恒温的冷却介质如
水来控制，TPU硬度高，结晶度高，模具温度亦高。例如Texin，硬度480A，模
具温度20～30℃；硬度591A，模具温度30～50℃；硬度355D，模具温度40～
65℃。TPU制品模具温度一般在10～60℃。模具温度低，熔料过早冻结而产生流
线，并且不利于球晶的增长，使制品结晶度低，会出现后期结晶过程，从而引起
制品的后收缩和性能的变化。
b．压力
注塑过程是压力包括塑化压力（背压）和注射压力。螺杆后退时，其顶部熔料所
受到的压力即为背压，通过溢流阀来调节。增加背压会提高熔体温度，减低塑化
速度，使熔体温度均匀，色料混合均匀，并排出熔体气体，但会延长成型周期。
TPU的背压通常在0。3～4MPa。
2024年4月5日发(作者：释芳润)
TPU的硬度通常是用国际认可的邵氏硬度来表示，一般情况下100度以下都用
A表示，比如80A，90A，95A，98A等，100度以上都用D表示，比如：50D，60D，
64D，71D，74D等。
TPU模塑成型工艺有多种方法：包括有注塑、吹塑、压缩成型、挤出成型等，其
中以注塑最为常用。注塑的功能是将TPU加工成所要求的制件，分成预塑、注射
和机出三个阶段的不连续过程。注射击机分柱塞式和螺杆式两种，推荐使用螺杆
式注射机，因为它有提供均匀的速度、塑化和熔融。
1、 注射机的设计
注射机料筒衬以铜铝合金，螺杆镀铬防止磨损。螺杆长径比L/D=16~20为好，至
少15；压缩比1~1。给料段长度0.5L，压缩段0.3L，计量段0.2L。应将止逆环
装在靠近螺杆顶端的地方，防止反流并保持最大压力。
加工TPU宜用自流喷嘴，出口为倒锥形，喷嘴口径4mm以上，小于主流道套环入
口0.68mm，喷嘴应装有可控加热带以防止材料凝固。
从经济角度考虑，注射量应为额定量的40%~80%。螺杆转速20~50r/min。
2、 模具设计
模具设计就注意以下几点：
（1）模塑TPU制件的收缩率
收缩受原料的硬度、制件的厚度、形状、成型温度和模具温度等模塑条件的影响。
通常收缩率范围为~0.020cm/cm。例如，100×10×2mm的长方形试片，在长度方
向浇口，流动方向上收缩，硬度75A比60D大2～3倍。TPU硬度、制作厚度对
收缩率的影响见图1。可见TPU硬度在78A～90A之间时，制件收缩率随厚度增
加而下降；硬度在95A～74D时制件收缩率随厚度增加而略有增加。
（2）流道和冷料穴
主流道是模具中连接注射机喷嘴至分流道或型腔的一段通道，直径应向内扩大，
呈2o以上的角度，以便于流道赘物脱模。分流道是多槽模中连接主流道和各个
型腔的通道，在塑模上的排列应呈对称和等距分布。流道可为圆形、半圆形、长
方形，直径以6~9mm为宜。流道表面必须像模腔一样抛光，以减少流动阻力，并
提供较快的充模速度。
冷料穴是设在主流道末端的一个空穴，用以捕集喷嘴端部两次注射之间所产生的
冷料，从而防止分流道或浇口堵塞。冷料混入型腔，制品容易产生内应力。冷料
穴直径8~10mm，深度约6mm。
（3）浇口和排气口
浇口是接通主流道或分流道与型腔的通道。其截面积通常小于流道，是流道系统
中最小的部分，长度宜短。浇口形状为矩形或圆形，尺寸随制品厚度增中，制品
厚度4mm以下，直径1mm；厚度4~8mm，直径1.4mm；厚度8mm以上，直径为~2.7mm。
浇口位置一般选在制品最厚的而又不影响外观和使用的地方，与模具壁成直角，
以防止缩孔，避免旋纹。
排气品是在模具中开设的一种槽形出气口，用以防止进入模具的熔料卷入气体，
将型腔的气体排出模具。否则将会使制品带有气孔、熔接不良、充模不满，甚至
因空气受压缩产生高温而将制品烧伤，制件产生内应力等。排气口可设在型腔内
熔料流动的尽头或在塑模分型面上，为0.15mm深、6mm宽的浇槽。
必须注意模具温度尽量控制均匀，以免制件翘曲和扭变。
3 模塑条件
TPU最重要的模塑条件是影响塑化流动和冷却的温度、压力和时间。这些参数将
影响TPU制件的外观和性能。良好的加工条件应能获得均匀的白色至米色的制
件。
（1） 温度
模塑TPU过程需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主
要影响TPU的塑化和流动，后一种温度影响TPU的流动和冷却。
a．料筒温度 料筒温度的选择与TPU的硬度有关。硬度高的TPU熔融温度高，料
筒末端的最高温度亦高。加工TPU所用料筒温度范围是177~232℃。料筒温度的
分布一般是从料斗一侧（后端）至喷嘴（前端）止，逐渐升高，以使TPU温度平
稳地上升达到均匀塑化的目的。
b．喷嘴温度 喷嘴温度通常略低于料筒的最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴可
能发生的流涎现象。如果为杜绝流涎而采用自锁式的喷嘴，则喷嘴温度亦可控制
在料筒的最高温度范围内。
c．模具温度 模具温度对TPU制品内在性能和表观质量影响很大。它的高低决定
于TPU的结晶性和制品的尺寸等许多因素。模具温度通常通过恒温的冷却介质如
水来控制，TPU硬度高，结晶度高，模具温度亦高。例如Texin，硬度480A，模
具温度20～30℃；硬度591A，模具温度30～50℃；硬度355D，模具温度40～
65℃。TPU制品模具温度一般在10～60℃。模具温度低，熔料过早冻结而产生流
线，并且不利于球晶的增长，使制品结晶度低，会出现后期结晶过程，从而引起
制品的后收缩和性能的变化。
b．压力
注塑过程是压力包括塑化压力（背压）和注射压力。螺杆后退时，其顶部熔料所
受到的压力即为背压，通过溢流阀来调节。增加背压会提高熔体温度，减低塑化
速度，使熔体温度均匀，色料混合均匀，并排出熔体气体，但会延长成型周期。
TPU的背压通常在0。3～4MPa。