TPU车衣膜：生产工艺解析

隐形车衣需要具备良好的透明性、耐黄变、耐腐蚀、耐老化、耐热、柔韧拉伸性、轻微划痕可热修复等性能。

从结构来讲，隐形车衣分为五层，分别是PET保护膜（2层），涂层、TPU基层、安装胶层。

第一层：PET保护膜，用于保护隐形车衣的涂层，在裁膜时会撕去；

第二层：自修复抗刮层，用于保护基材，耐脏耐污；

第三层：基材层，用于保护车漆，避免剐蹭和划痕；

第四层：安装胶层，用于将车衣附着在车身；

第五层：PET保护膜，用于保护胶水层，在贴膜时会撕去。

从TPU车衣膜材料成本来看，TPU基膜和涂层在车衣膜成本中占比达80%，为主要材料构成。

在TPU车衣膜生产过程中，TPU基膜成型和涂层涂布是主要生产过程，直接影响TPU车衣膜性能。

车衣膜中涂层和胶水是通过涂布工艺涂到TPU基膜上，目前主流的车衣涂层工艺是狭缝涂布工艺。

狭缝挤出涂布：涂布精度高，表面质量均匀、重复性好、无挥发，环保清洁，涂布厚度（湿胶）>20μm，胶液粘度为1000~50000cps。主要应用于功能胶带、窗膜、无溶剂OCA涂布、多功能涂布。

隐性车衣膜涂布工艺可以分为两道工序，分别是涂胶和功能层制程。

第一道工序：首先在经过原材检验后，TPU基材进入车间，涂胶也就是压敏胶制作过程，将胶水均匀的涂布在TPU基膜表面，经过制胶烘干，完成第一次收卷。

第二道工序：第二次上卷，将功能涂层均匀的涂布在TPU基膜的另一面，功能层制作完成。

车衣完成两道涂层涂布后需要将半成品车衣放在熟成室，在55摄氏度的环境中静置12~24小时，让胶水和原材料充分粘合在一起，性能更加稳定。

TPU基膜是隐形车衣的灵魂，品质至关重要，在性能方面的要求极高。TPU基膜成型工艺直接影响TPU基膜性能。目前TPU薄膜主要加工方式包括吹膜法、流延法、涂覆法、压延法。其中吹膜法和流延法加工TPU薄膜最为常见。

吹膜法是将将弹性体粒料溶融塑化挤出至环形机头，从机头气芯吹入的空气将溶体向上吹胀拉伸，经冷风环冷却后，由夹膜板导入夹棍，经收卷得到弹性体薄膜。因为薄膜具备较高的延伸性和弹性，因此在吹膜法加工过程中相对比较复杂，很难进行单独成型加工，所以常见的工艺是通过易于成型PE作为底衬共挤成型加工，即通过不同挤出机分别对TPU原料和PE原料进行塑化、挤出加工，并在共挤模头中复合成型，使用时将PE层剥离再回收利用。

图片来源：公开资料

挤出流延成膜是将干燥的TPU弹性体粒料加入到挤出机中，经螺杆熔融塑化后输送至与挤出机垂直的流延机头，膜状熔体从机头口模流延至冷却辊冷却、压光、定型，收卷即得TPU弹性体薄膜。

图片来源：公开资料

挤出流延成膜法

挤出流延成膜法目前为多数TPU基膜生产企业使用。其主要工艺流程有预混、除湿干燥、螺杆塑化、过滤、熔体泵、自动模头冷压。贴合PET等12道工序。

资料来源：公开资料

隐形车衣TPU流延法加工工艺整体流程中，影响TPU薄膜性能的关键点有除湿干燥、加工温度控制、螺杆塑化、过滤、熔体泵、模头等。

除湿干燥：TPU的硬段具有较强的吸湿性，如果加工前没有充分干燥，在高温加工过程中，水分会导致聚合物链分解成胺和二氧化碳，最终容易导致加工制品出现不平滑、无光泽且出现泡沫状和起泡等问题，加工过程也不稳定，降低生产效率。所以，TPU粒子在加工前必然会有一道除湿干燥的工序，使得TPU的含水率降低到一定的限度，标准要求是水分含量低于100 ppm。

加工温度：加工温度的控制对产品的最终尺寸、外形及变形具有至关重要的影响。加工温度要随TPU的牌号、模具设计的具体情况而定。总的趋势是要想获得小的缩水率需要提高加工温度。

挤出机螺杆塑化：车衣膜加工一般采用单螺杆挤出机，挤出机最核心的部件就是螺杆和机筒，螺杆的结构有很多种，有适合TPU的专有的结构，一般采用低剪切，塑化比较好的。如果采用高剪切，材料的物性会下降。单螺杆挤出机相对平行双螺杆挤出机的低剪切性也决定了对材料的分子链破坏会更小，从而更大程度减少物料的粘度降。

过滤：主要是用于熔体塑化的过滤作用，筛除熔体中的残留晶体及其他异物，防止薄膜出现黑点、晶点、杂点。

熔体泵：熔体泵跟挤出点要做闭环控制，使得整个挤出过程的压力稳定，压力的波动一定会带来厚度的波动，造成瑕疵品。

模头：要按照脂肪族TPU材料流变学来设计流道。流道设计不合理，做出来的产品会产生厚度不好、表面平整度不好、留痕严重等等缺陷。

贴合PET：目前贴合工艺有两种，分别为单层贴合和双层贴合，国内市场单层贴合较多。二种工艺比较：冷压附TPU基膜机械強度好，不易黄变，但设备外型高大且造价也高。