为什么热塑性弹性体材料容易表面析出
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要说热塑性弹性体TPE碰到的**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?这个倒和橡胶有点像!
不过TPE材料的表面析出和橡胶制品表面析出还不是完全一回事情,橡胶制品表面析出主要原因还是受硫化体系的影响,助剂析出是橡胶加工过程中常见质量问题,俗称为“喷霜”,但严格按橡胶工艺学的定义而言,喷霜只是助剂析出的一种形式而不是全部,只不过喷霜是助剂析出**多发问题而已。助剂析出是橡胶加工过程中的未硫化胶(混炼胶或半成品)或硫化胶(成品)因所含助剂浓度过饱和而从橡胶内部迁移至表面的现象。按析出助剂的外观形状归纳,析出主要有3种形式:喷霜、喷蜡、喷油,还有极罕见的喷黑。在实践中,助剂析出有时以一种形式出现,有时以多种形式同时出现。硫化剂、促进剂、防老剂、填充剂等助剂析出在橡胶表面形成一层白色的云雾状或粉末状或结晶状物质,称为喷霜,或称为喷白或喷粉。石蜡、古马隆等蜡状物析出在橡胶表面形成一层蜡膜,称为喷蜡。软化剂、增粘剂、润滑剂等助剂析出在橡胶表面形成一层蓝色的油状物,称为喷油,或称为喷蓝。极端情况下析出炭黑,称为喷黑。还存在“假性析出”现象:本无助剂析出的橡胶制品表面受日光照射而发生氧化反应,表面颜色发生明显变化(如黄铜色或虹色),如同黄色或虹色助剂析出而实质无析出,称为黄变,这需与老化析出区分。
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,1. 喷霜,2. 喷蜡,3. 喷油:
1. 1.其中**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(带粉状),如下图:
TPE材料发白
1.1.2. 而有些情况下,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。
1.2.1. 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。
1.2.2. 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。
1.3.1 .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。
1.3.2 .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。