大家好，我是一名在熱塑性彈性體(TPE)材料配方研發(fā)領(lǐng)域摸爬滾打多年的工程師。最近，不少朋友向我咨詢關(guān)于TPE淺灰色不抗UV(紫外線)材料的調(diào)配問題。說實(shí)話，這個(gè)問題在實(shí)際生產(chǎn)中確實(shí)很常見，也困擾著不少同行。今天，我就結(jié)合自己的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，和大家詳細(xì)聊聊如何調(diào)配出滿足特定需求的淺灰色不抗UV的TPE材料。

一、理解TPE材料與UV老化的基礎(chǔ)原理

在正式探討調(diào)配方法之前，我們得先對(duì)TPE材料和UV老化有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。TPE，全稱Thermoplastic Elastomer，即熱塑性彈性體，它兼具橡膠的高彈性和塑料的加工性能，在汽車、電子、醫(yī)療、玩具等眾多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。TPE通常由SEBS（苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物）或SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）等基材，配合白油、樹脂、填料以及各種助劑調(diào)配而成。

而UV老化，簡(jiǎn)單來說，就是材料在紫外線照射下，其分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致性能下降，比如顏色變黃、變脆、拉伸強(qiáng)度降低等。對(duì)于TPE材料而言，UV老化是一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，特別是在戶外應(yīng)用場(chǎng)景中。不過，咱們今天的主題是調(diào)配不抗UV的淺灰色TPE材料，所以這里的“不抗UV”意味著我們?cè)谂浞皆O(shè)計(jì)時(shí)，不會(huì)特意添加抗UV助劑，讓材料在自然紫外線環(huán)境下更容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

二、明確淺灰色TPE材料的顏色調(diào)配要點(diǎn)

要調(diào)配出淺灰色的TPE材料，顏色調(diào)配是關(guān)鍵的一步。顏色調(diào)配可不是簡(jiǎn)單的“差不多就行”，它涉及到顏色的三要素：色相、明度和飽和度。對(duì)于淺灰色來說，它的色相接近中性，明度較高，飽和度較低。

在實(shí)際操作中，我們常用的著色劑有炭黑、鈦白粉以及各種有機(jī)顏料。炭黑是一種非常有效的黑色著色劑，但在調(diào)配淺灰色時(shí)，用量必須嚴(yán)格控制，否則很容易調(diào)成深灰色甚至黑色。鈦白粉則主要用于提高材料的白度和明度，它就像一個(gè)“亮度調(diào)節(jié)器”，能讓灰色看起來更淺、更明亮。而有機(jī)顏料則可以根據(jù)需要添加一些特定的色調(diào)，比如微微帶點(diǎn)藍(lán)色或綠色的色調(diào)，來調(diào)整灰色的整體感覺。

我記得有一次，一個(gè)客戶要求調(diào)配一種偏藍(lán)調(diào)的淺灰色TPE材料。當(dāng)時(shí)我先確定了炭黑和鈦白粉的基礎(chǔ)比例，炭黑大概控制在0.1% – 0.2%的用量，鈦白粉則根據(jù)目標(biāo)明度添加到5% – 10%。我加入了一小部分群青藍(lán)顏料，通過不斷調(diào)整群青藍(lán)的用量，經(jīng)過多次試樣和顏色對(duì)比，終于調(diào)配出了客戶滿意的偏藍(lán)調(diào)淺灰色。這個(gè)過程就像一場(chǎng)精細(xì)的“顏色舞蹈”，每一種著色劑的用量變化都會(huì)對(duì)最終顏色產(chǎn)生明顯影響。

三、不抗UV配方設(shè)計(jì)的核心思路

既然我們要調(diào)配的是不抗UV的TPE材料，那么在配方設(shè)計(jì)時(shí)，就需要避免添加那些能有效抵抗UV老化的助劑。常見的抗UV助劑有紫外線吸收劑、受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）等。紫外線吸收劑能夠吸收紫外線能量，并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能釋放出去；而HALS則通過捕獲自由基，阻止光氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行，從而延緩材料的老化。

在不抗UV的配方中，我們不添加這些抗UV助劑，但為了保證材料的基本性能，其他成分的選擇和搭配依然很重要。比如，SEBS基材的選擇會(huì)影響材料的彈性、強(qiáng)度和加工性能。分子量較高的SEBS基材能賦予材料更好的拉伸強(qiáng)度和回彈性，但加工溫度也會(huì)相應(yīng)提高。白油的用量則需要根據(jù)材料的硬度要求來調(diào)整，白油添加量越多，材料硬度越低，但過多的白油可能會(huì)導(dǎo)致材料出現(xiàn)析出、表面發(fā)粘等問題。

我曾經(jīng)做過一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別用兩種不同分子量的SEBS基材調(diào)配TPE材料，一種分子量較高，另一種分子量較低。在保持其他成分比例大致相同的情況下，發(fā)現(xiàn)高分子量SEBS基材調(diào)配出的材料彈性更好，拉伸強(qiáng)度更高，但加工溫度需要提高20 – 30℃；而低分子量SEBS基材調(diào)配出的材料硬度更容易調(diào)整，加工性能相對(duì)較好，但在相同拉伸條件下，更容易出現(xiàn)斷裂。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我深刻認(rèn)識(shí)到基材選擇對(duì)材料性能的重要影響。

四、詳細(xì)調(diào)配步驟與實(shí)際操作技巧

（一）原材料準(zhǔn)備

調(diào)配TPE淺灰色不抗UV材料，我們需要準(zhǔn)備以下主要原材料：

SEBS基材：根據(jù)產(chǎn)品性能要求選擇合適分子量的SEBS，一般常見的分子量范圍在10萬 – 30萬之間。

白油：常用的有環(huán)烷油、石蠟油等，用于調(diào)節(jié)材料硬度和改善加工性能。

樹脂：如聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等，能增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和與SEBS的相容性。

著色劑：炭黑、鈦白粉以及可選的有機(jī)顏料，用于調(diào)配淺灰色。

填料：如碳酸鈣、滑石粉等，可降低成本并改善某些性能，但用量不宜過多，以免影響材料彈性。

（二）初步配方設(shè)計(jì)

在開始調(diào)配之前，我們需要先設(shè)計(jì)一個(gè)初步配方。以下是一個(gè)參考配方示例（以100份TPE材料為基準(zhǔn)）：

SEBS基材：30 – 40份

白油：50 – 60份

樹脂（PP）：10 – 15份

鈦白粉：5 – 10份

炭黑：0.1 – 0.2份

可選有機(jī)顏料：根據(jù)顏色需求適量添加

填料（碳酸鈣）：0 – 10份（根據(jù)成本和性能要求調(diào)整）

（三）實(shí)際操作流程

預(yù)混：將SEBS基材、白油、樹脂和填料（如果有）加入高速混合機(jī)中，在較低轉(zhuǎn)速下預(yù)混5 – 10分鐘，讓各種成分初步混合均勻。這一步就像給材料們開一個(gè)“預(yù)備會(huì)議”，讓它們先彼此熟悉一下。

著色劑添加：在預(yù)混好的物料中，緩慢加入鈦白粉、炭黑和有機(jī)顏料（如果有），同時(shí)提高混合機(jī)轉(zhuǎn)速，繼續(xù)混合15 – 20分鐘，確保著色劑均勻分散在物料中。這個(gè)過程中，要密切觀察物料顏色的變化，因?yàn)橹珓┑姆稚⒊潭葧?huì)直接影響最終顏色效果。

雙螺桿擠出造粒：將混合好的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融共混和擠出造粒。擠出機(jī)的溫度設(shè)置很關(guān)鍵，一般從喂料段到機(jī)頭溫度逐漸升高，例如喂料段溫度可設(shè)置在120 – 140℃，機(jī)頭溫度設(shè)置在180 – 200℃（具體溫度根據(jù)SEBS基材和樹脂的熔點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整）。在擠出過程中，要注意觀察物料的塑化情況和擠出條的外觀，如果出現(xiàn)顆粒不均勻、有氣泡等問題，需要及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)。

試樣與檢測(cè)：將造粒好的TPE材料進(jìn)行注塑或擠出成型，制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣。然后對(duì)試樣進(jìn)行顏色檢測(cè)、硬度測(cè)試、拉伸性能測(cè)試等。顏色檢測(cè)可以使用色差儀，確保顏色符合目標(biāo)要求；硬度測(cè)試采用邵氏硬度計(jì)；拉伸性能測(cè)試則通過萬能材料試驗(yàn)機(jī)，測(cè)量材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等指標(biāo)。如果檢測(cè)結(jié)果不符合要求，需要根據(jù)偏差情況調(diào)整配方，比如顏色偏深就減少炭黑用量，硬度不夠就增加樹脂用量等，然后重新進(jìn)行調(diào)配和檢測(cè)，直到各項(xiàng)指標(biāo)都滿足要求為止。

五、常見問題與解決方案

在調(diào)配TPE淺灰色不抗UV材料的過程中，可能會(huì)遇到一些常見問題，下面我就分享一些解決方案。

（一）顏色不均勻

有時(shí)候，我們調(diào)配出來的材料顏色會(huì)出現(xiàn)不均勻的情況，比如有斑點(diǎn)、條紋等。這可能是由于著色劑分散不均勻?qū)е碌摹＝鉀Q方法是在預(yù)混階段，適當(dāng)延長(zhǎng)混合時(shí)間，提高混合機(jī)轉(zhuǎn)速，確保著色劑與基材充分混合。在擠出造粒時(shí)，可以適當(dāng)提高螺桿轉(zhuǎn)速，增強(qiáng)剪切作用，促進(jìn)著色劑的進(jìn)一步分散。

（二）材料表面發(fā)粘

如果材料表面發(fā)粘，很可能是白油添加量過多或者加工溫度過高，導(dǎo)致白油析出。可以嘗試減少白油用量，或者適當(dāng)降低擠出機(jī)和注塑機(jī)的溫度。添加少量的防粘劑，如硬脂酸鈣等，也能在一定程度上改善表面發(fā)粘的問題。

（三）材料力學(xué)性能不達(dá)標(biāo)

當(dāng)材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能不滿足要求時(shí)，我們需要檢查配方中各成分的比例是否合理。如果拉伸強(qiáng)度不夠，可以增加樹脂的用量，或者選擇分子量較高的SEBS基材；如果斷裂伸長(zhǎng)率偏低，則可以適當(dāng)減少樹脂用量，增加SEBS基材的比例。

六、總結(jié)與展望

通過以上一系列的步驟和經(jīng)驗(yàn)分享，相信大家對(duì)如何調(diào)配TPE淺灰色不抗UV材料有了更深入的了解。調(diào)配這種材料需要我們綜合考慮顏色、性能、加工工藝等多個(gè)方面的因素，通過不斷地試驗(yàn)和調(diào)整，才能找到最適合的配方。

在實(shí)際生產(chǎn)中，每個(gè)客戶的需求都可能有所不同，所以配方調(diào)配也需要根據(jù)具體情況進(jìn)行靈活調(diào)整。而且，隨著材料科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的基材、助劑和加工工藝不斷涌現(xiàn)，我們也需要不斷學(xué)習(xí)和探索，才能在這個(gè)領(lǐng)域中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

我想說的是，配方調(diào)配工作雖然充滿挑戰(zhàn)，但每一次成功的調(diào)配都讓我感到無比興奮和滿足。希望我的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軐?duì)大家有所幫助，也歡迎各位同行一起交流探討，共同推動(dòng)TPE材料配方技術(shù)的發(fā)展。讓我們一起在這個(gè)充滿創(chuàng)新和機(jī)遇的領(lǐng)域中不斷前行！