新聞中心
最新資訊
- TPE彈性體一般是如何制作出來的?
- PU能不能和TPR混合生產(chǎn)?
- TPR和PVC高溫能不能粘合?
- TPR與TPE能否混合擠出?
- TPE材料在多高溫度下會出油?
- 調(diào)節(jié)TPE原料硬度的幾個(gè)因素?
- TPE生產(chǎn)工廠一條線需要幾個(gè)人?
- tpr老化時(shí)間一般多久?
- 新的TPE材質(zhì)產(chǎn)品是不是有一股味道?
- 用什么切割TPE材料好?
- TPE與PVC的有什么區(qū)別?
- TPE一般幾種材料合成的?
- TPE、天然橡膠和NBR瑜伽墊:究竟哪種更適合你?
- TPU和TPE哪個(gè)適合用來做密封件?
- TPE數(shù)據(jù)線和硅膠數(shù)據(jù)線哪個(gè)好?
新聞中心
TPE材料在多高溫度下會出油?
- 時(shí)間:2025-06-30 11:13:41
- 來源:立恩實(shí)業(yè)
- 作者:TPE
上周在行業(yè)論壇看到個(gè)帖子:“用TPE做手柄,客戶反饋夏天放車?yán)飼鲇汀饋眇ず模@溫度到底得控制到多少?”底下回復(fù)五花八門,有人說“超過60℃就出油”,有人說“80℃才有問題”,甚至有人建議“直接換材料”。這場景讓我想起三年前的一個(gè)項(xiàng)目——某知名品牌出品的TPE瑜伽墊,夏天在倉庫存放一周后表面泛油,客戶直接退貨,損失超20萬。
TPE(熱塑性彈性體)的“出油”問題,本質(zhì)是材料中低分子量組分(如增塑劑、操作油)的遷移析出。溫度是關(guān)鍵誘因,但具體多少度會出油,并沒有“一刀切”的答案——它取決于配方設(shè)計(jì)、分子量分布、使用環(huán)境三大核心因素。今天我就結(jié)合10年TPE配方開發(fā)經(jīng)驗(yàn),從出油機(jī)理、溫度閾值、實(shí)操解決方案三個(gè)維度,拆解TPE出油的“臨界溫度”,幫你避開“黏手”的坑。
文章目錄
一、TPE為什么會“出油”?低分子組分的“遷移本能”
TPE的“出油”,本質(zhì)是材料中低分子量組分(增塑劑、操作油)向表面遷移并析出的過程。這些組分的作用是降低材料硬度、改善加工性,但它們的分子量低(通常<1000),與高分子鏈(SEBS/SBS)的相互作用弱,在溫度、壓力或時(shí)間的作用下,容易從內(nèi)部遷移到表面。
出油的3個(gè)典型表現(xiàn):
表面發(fā)黏:用手觸摸有油膩感,易吸附灰塵;
光澤變化:原本啞光的表面變得反光;
性能下降:拉伸強(qiáng)度降低(析出的油減少了有效交聯(lián)點(diǎn))。
案例:某客戶用TPE生產(chǎn)玩具手柄,常溫下無問題,但夏天放在車內(nèi)(溫度約50-60℃)2小時(shí)后,表面泛油,兒童使用后手上殘留油漬,引發(fā)投訴。
二、TPE出油的“臨界溫度”:3大因素決定閾值
TPE出油的溫度閾值并非固定值,而是由配方設(shè)計(jì)、分子量分布、使用環(huán)境共同決定。
2.1 配方設(shè)計(jì):增塑劑類型與用量是核心
TPE的配方中,增塑劑(操作油)的類型和用量直接影響出油溫度:
環(huán)烷油:分子量中等(約400-600),與SEBS相容性好,出油溫度較高(通常>70℃);
石蠟油:分子量較低(約300-500),相容性一般,出油溫度較低(約50-60℃);
芳香烴油:分子量小(約200-400),相容性差,出油溫度最低(約40-50℃);
增塑劑用量:用量越大(如硬度<30A的TPE),出油風(fēng)險(xiǎn)越高(每增加10%用量,出油溫度可能降低5-10℃)。
配方與出油溫度的關(guān)聯(lián):
增塑劑類型 | 典型分子量范圍 | 常用用量(phr) | 推薦使用溫度上限 | 出油風(fēng)險(xiǎn)溫度區(qū)間 |
---|---|---|---|---|
環(huán)烷油 | 400-600 | 30-80 | 80℃ | 70-80℃ |
石蠟油 | 300-500 | 20-60 | 60℃ | 50-65℃ |
芳香烴油 | 200-400 | 10-40 | 50℃ | 40-55℃ |
案例:某客戶用石蠟油基TPE生產(chǎn)汽車內(nèi)飾件,原配方用量60phr,夏天車內(nèi)溫度60℃時(shí)出油;改用環(huán)烷油(用量50phr)后,出油溫度提升至75℃,滿足使用需求。
2.2 分子量分布:高分子量組分是“鎖油屏障”
TPE的基材(SEBS/SBS)的分子量分布(MWD)直接影響低分子組分的遷移速度:
窄分布SEBS:分子量集中(如Mw 10萬-15萬),與低分子組分的相互作用強(qiáng),出油溫度高(>75℃);
寬分布SEBS:分子量跨度大(如Mw 5萬-30萬),低分子段與增塑劑競爭,出油溫度低(<65℃);
星型SEBS:支化結(jié)構(gòu)增加鏈間糾纏,鎖油能力更強(qiáng)(出油溫度比線型高10-15℃)。
分子量與出油溫度的關(guān)聯(lián):
SEBS類型 | 分子量分布特征 | 典型Mw范圍 | 出油溫度提升幅度 |
---|---|---|---|
線型SEBS | 寬分布 | 5萬-30萬 | 基準(zhǔn)(60-70℃) |
窄分布SEBS | 窄分布 | 10萬-15萬 | +5-10℃ |
星型SEBS | 多支化 | 8萬-20萬 | +10-15℃ |
案例:某客戶用寬分布線型SEBS生產(chǎn)TPE鞋材,50℃時(shí)出油;改用窄分布SEBS后,出油溫度升至65℃;進(jìn)一步改用星型SEBS,出油溫度達(dá)78℃。
2.3 使用環(huán)境:溫度、濕度、壓力的“協(xié)同作用”
TPE出油的臨界溫度,還受使用環(huán)境的影響:
溫度:每升高10℃,遷移速度增加2-3倍(阿倫尼烏斯方程);
濕度:高濕度(>70%RH)會加速油分子在表面的擴(kuò)散(水分子作為“載體”);
壓力:長期受壓(如堆放、擠壓)會促進(jìn)油分子向接觸面遷移。
環(huán)境因素與出油速度的關(guān)聯(lián):
環(huán)境因素 | 影響程度 | 典型場景 | 出油溫度變化 |
---|---|---|---|
溫度 | 高 | 夏季車內(nèi)、高溫倉庫 | 每升10℃,速度×2-3 |
濕度 | 中 | 南方梅雨季、潮濕車間 | 高濕度下低5-10℃ |
壓力 | 低 | 堆放、擠壓部件 | 長期受壓低3-5℃ |
案例:某客戶在廣東(濕度80%RH)用TPE生產(chǎn)工具手柄,常溫下無問題,但梅雨季(25℃+高濕度)表面泛油;改用防潮包裝+控制車間濕度<60%后,問題解決。
三、TPE出油的“溫度閾值表”:按材料類型精準(zhǔn)控制
結(jié)合上述因素,我整理了一份TPE出油溫度參考表(基于常規(guī)使用環(huán)境):
材料類型 | 增塑劑類型 | SEBS類型 | 推薦使用溫度上限 | 出油風(fēng)險(xiǎn)溫度區(qū)間 | 關(guān)鍵注意事項(xiàng) |
---|---|---|---|---|---|
通用型TPE | 石蠟油 | 線型SEBS | 60℃ | 50-65℃ | 避免長期高溫存放 |
高耐溫TPE | 環(huán)烷油 | 窄分布SEBS | 80℃ | 70-85℃ | 可短期承受90℃(<2小時(shí)) |
汽車級TPE | 環(huán)烷油 | 星型SEBS | 90℃ | 80-95℃ | 需通過TS16949高溫測試 |
食品級TPE | 白油 | 窄分布SEBS | 70℃ | 60-75℃ | 避免與油脂類物質(zhì)接觸 |
實(shí)操建議:
選型階段:根據(jù)使用溫度選擇對應(yīng)等級的TPE(如車內(nèi)部件選汽車級);
配方優(yōu)化:若需提高出油溫度,可調(diào)整增塑劑類型(環(huán)烷油>石蠟油>芳香烴油)或增加SEBS分子量;
環(huán)境控制:高溫高濕環(huán)境下,降低儲存溫度(<30℃)、控制濕度(<60%)。
四、TPE出油的3大解決方案:從源頭到后處理
若TPE已出現(xiàn)出油問題,可通過以下方法解決:
4.1 配方調(diào)整:更換增塑劑或調(diào)整用量
適用場景:新項(xiàng)目選型或配方優(yōu)化階段。
解決方案:
將石蠟油替換為環(huán)烷油(出油溫度提升15-20℃);
減少增塑劑用量(每降低10%用量,出油溫度提升5-8℃);
添加鎖油助劑(如納米二氧化硅,用量1-3phr,可提升出油溫度10-15℃)。
案例:某客戶用石蠟油基TPE生產(chǎn)密封圈,55℃出油;改用環(huán)烷油+2phr納米二氧化硅后,出油溫度升至75℃。
4.2 工藝優(yōu)化:二次硫化或表面處理
適用場景:已生產(chǎn)的產(chǎn)品需快速解決出油問題。
解決方案:
二次硫化:120-150℃烘烤1-2小時(shí)(促進(jìn)交聯(lián),減少油分子遷移);
表面涂層:噴涂防油涂層(如聚四氟乙烯,耐溫200℃);
等離子處理:通過等離子體改性表面,增加油分子遷移阻力。
案例:某客戶用TPE生產(chǎn)鍵盤按鍵,表面出油;改用等離子處理后,出油問題解決,且表面摩擦系數(shù)提升20%。
4.3 儲存與使用:控制環(huán)境條件
適用場景:產(chǎn)品已生產(chǎn),需避免使用過程中出油。
解決方案:
儲存溫度:<30℃(每降低10℃,出油速度減半);
濕度控制:<60%RH(高濕度會加速油分子擴(kuò)散);
避免擠壓:堆放高度≤1米,減少長期受壓。
案例:某客戶在夏季高溫倉庫(35℃)存放TPE工具手柄,表面出油;改用空調(diào)倉庫(25℃)后,出油問題消失。
五、出油異常的3大信號與解決方案
TPE出油過程中,若出現(xiàn)以下現(xiàn)象,說明需調(diào)整配方或工藝:
5.1 表面析出白色粉末
原因:增塑劑中低分子組分(如蠟)析出,形成白色結(jié)晶。
解決方案:
更換高純度增塑劑(如去除低分子蠟);
增加SEBS用量(提高鎖油能力);
添加分散劑(如EBS,用量0.5-1phr)。
案例:某客戶用TPE生產(chǎn)電線外皮,表面析出白色粉末;改用高純度環(huán)烷油+0.8phr EBS后,問題解決。
5.2 產(chǎn)品變脆或斷裂
原因:增塑劑大量析出,導(dǎo)致材料有效交聯(lián)點(diǎn)減少。
解決方案:
減少增塑劑用量(硬度可適當(dāng)提高5-10A);
增加SEBS分子量(如從線型換為星型);
添加補(bǔ)強(qiáng)劑(如碳酸鈣,用量10-20phr)。
案例:某客戶用TPE生產(chǎn)鞋底,使用3個(gè)月后變脆;改用星型SEBS+15phr碳酸鈣后,使用壽命延長至1年。
5.3 表面出現(xiàn)油斑或流痕
原因:增塑劑局部遷移過快,形成不均勻析出。
解決方案:
優(yōu)化注塑工藝(降低模溫,減少保壓時(shí)間);
添加均化劑(如硅油,用量0.3-0.5phr);
改用窄分布SEBS(提高遷移均勻性)。
案例:某客戶用TPE生產(chǎn)手機(jī)殼,表面出現(xiàn)油斑;改用窄分布SEBS+0.4phr硅油后,表面均勻無油斑。
六、常見問題與解決方案:快速定位“出油異常”原因
問題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決方案 |
---|---|---|
表面發(fā)黏 | 增塑劑用量過高、類型不當(dāng) | 減少用量,更換環(huán)烷油 |
白色粉末析出 | 低分子組分含量高 | 更換高純度增塑劑,添加分散劑 |
產(chǎn)品變脆 | 增塑劑大量析出 | 減少用量,增加SEBS分子量 |
油斑/流痕 | 遷移不均勻 | 優(yōu)化工藝,添加均化劑 |
相關(guān)問答
Q1:TPE出油后,能用酒精或清洗劑擦掉嗎?
A:可以臨時(shí)清潔,但無法根治。酒精(乙醇)或清洗劑(如異丙醇)可溶解表面油漬,但會破壞TPE的表面能,導(dǎo)致油漬更快析出。長期解決方案是調(diào)整配方(如更換增塑劑)或進(jìn)行表面處理(如涂層)。
Q2:不同硬度的TPE,出油溫度有區(qū)別嗎?
A:硬度越低,出油風(fēng)險(xiǎn)越高。硬度<50A的TPE通常含更多增塑劑(用量>50phr),出油溫度可能比硬度70A的TPE低10-15℃。例如:
30A TPE(石蠟油基):出油溫度約45-55℃;
70A TPE(環(huán)烷油基):出油溫度約65-75℃。
Q3:TPE與其他材料共混時(shí),出油溫度如何確定?
A:共混材料的出油溫度以低耐溫組分為準(zhǔn)。例如:
TPE+PP(耐溫120℃):按TPE的出油溫度(如70℃);
TPE+PA6(耐溫180℃):若TPE含石蠟油,仍按50-60℃控制;
共混前需確認(rèn)各組分的相容性(避免增塑劑遷移至其他相)。
TPE的出油問題,本質(zhì)是材料設(shè)計(jì)與使用環(huán)境的“匹配度”問題。從配方中的增塑劑選擇到使用中的溫度控制,每一個(gè)環(huán)節(jié)都可能影響最終的“黏手”風(fēng)險(xiǎn)。希望這篇文章能幫你理清思路,避開“出油”的坑,做出讓客戶滿意的高品質(zhì)TPE產(chǎn)品!