为什么热塑性弹性体材料容易表面析出? | 江苏鼎启忠华新材料科技有限公司

要说热塑性弹性体TPE碰到的最常见的问题,那就是材料表面析出,经常使用塑料的客户会很纳闷,怎么塑料一般表面析出很少,怎么TPE会经常析出呢?

一、TPE材料表面析出的几种类型

TPE材料的表面析出,主要也是分为3种,喷霜、喷蜡、喷油。

(一)喷霜

其中最常见的是喷霜,热塑性弹性体TPE-S喷霜的主要原因是抗氧剂(防老剂)的析出,严重的情况材料表面明显一层发白,但通常情况下,不触摸不见发白,而只要一触摸就可以发现明显的发白。TPE材料发白,在有些情况下,触摸并不会出现发白现象,而是需要用力刮擦,俗称“刮白”,这个通常是因为填料添加过多造成的,并且对填料没有进行良好的表面处理。
通常的解决方案有:a.干脆不加填料,b.对填料进行偶联处理,c .对材料表面进行耐刮擦处理。

(二)喷蜡

常见的喷蜡,也可以说是润滑剂过量,常见的有聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸盐、芥酸等过量,有种情况需要注意的是,对于硅酮母粒(聚硅氧烷)之类,本身倾向于析出到材料表面,与模具接触,添加的量,尽可能的要少。有些蜡之间有些协同作用,而有些则更容易造成析出。
喷蜡的表现形式,一般不会出现刮白现象,而是会出现发亮的刮痕,当然严重的情况下,反而会发黏的感觉,如果本身材料还有喷霜现象出现,则是又黏又发白。

(三)喷油

喷油的现象,主要是因为材料中充油量过多,在气温过低的情况下,材料增加了结晶度,导致部分在本来分布在非晶区的油迁移到表面来,另外的情况,是反过来,在气温过高的情况下,SBS/SEBS等材料分子增加了运动,降低了锁油能力,导致油也迁移到表面。

喷油现象的改善,主要是尽可能的让填充油与SEBS/SBS基料相匹配,对于低分子量的苯乙烯类弹性体千万别充过量的油。相对来说填充石蜡油手感更干爽,但是实际上环烷油与SEBS/SBS的相容性更佳。

二、TPE材料造成析出的机理

(一)物理交联点锁油能力较弱

举个例子,曾遇到TPE-S重叠注塑的手柄套,软料55A,硬料90A,在注塑加工完几天后,硬料的色粉向软料迁移,导致软料颜色发花。这说明TPE-S这种材料,虽然有物理交联点,但如果温度的上升,填充油的加入,导致体系分子的运动远超化学交联的材料,造成整个材料锁油能力低下,对于有些能在油中有一定溶解度的色粉、抗氧剂、润滑剂,则非常容易通过油这个载体而进行迁移。所以,要解决热塑性弹性体TPE-S的析出问题,首要解决的是填充油不能过量,以及填充油与SBS/SEBS的匹配。

(二)塑料连续相与弹性体相的结晶

通常在SBS/SEBS的存在下,与其配合的塑料相的结晶度是下降的,但是塑料相还是结晶的,如聚丙烯、聚乙烯,尤其是高密度聚乙烯,结晶度相对较高,结晶的材料,会把本来在非晶区,如SEBS/PP的界面,排斥出来。所以,推荐在填充油含量较高的情况下,使用共聚PP和LDPE。