聚合物基體與油的相容性不足是根本性問題。 不同型號(hào)的SEBS或SBS，其分子量、苯乙烯含量、嵌段結(jié)構(gòu)都存在差異，這直接影響了它們對油的容納能力。分子量過低或苯乙烯含量過低的聚合物，其分子鏈構(gòu)象和物理交聯(lián)點(diǎn)不足，對油的“束縛＂能力就弱。這就如同一個(gè)網(wǎng)眼過大的漁網(wǎng)，難以網(wǎng)住小魚小蝦。選擇分子量分布合適、苯乙烯含量適當(dāng)?shù)幕希窃O(shè)計(jì)穩(wěn)定配方的基礎(chǔ)。

小分子助劑的析出同樣不可忽視。 除了主油之外，配方中常用的潤滑劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑等，大多也是低分子量的有機(jī)化合物。如果這些助劑與TPE基體的相容性差，或者添加量超過了其遷移臨界濃度，它們也會(huì)單獨(dú)或與油一起遷移到表面。例如，某些硬脂酸類潤滑劑或低分子量的蠟，在溫度變化時(shí)容易析出，在表面形成一層白色的粉狀或蠟狀薄膜，這常被誤認(rèn)為是“出油”，實(shí)則是“噴霜”。

外因推手：加工工藝的催化效應(yīng)

如果說材料配方是內(nèi)因，那么加工工藝就是至關(guān)重要的外因。不恰當(dāng)甚至錯(cuò)誤的加工條件，會(huì)劇烈加速配方體系中不穩(wěn)定因素的析出過程，讓原本可能在數(shù)月后才出現(xiàn)的問題，在數(shù)天甚至數(shù)小時(shí)內(nèi)就暴露出來。

過高的加工溫度是工藝因素中最致命的環(huán)節(jié)。 在雙螺桿造?；蜃⑺艹尚瓦^程中，物料需要被加熱到熔融狀態(tài)。溫度是影響物質(zhì)相容性的關(guān)鍵參數(shù)。對于TPE和油的體系，高溫通常能提高油的溶解度，使體系在加工時(shí)顯得均勻。但是，如果溫度過高，特別是長時(shí)間處于高溫剪切下，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)嚴(yán)重后果。一是基礎(chǔ)聚合物，尤其是SBS中的聚丁二烯鏈段，可能發(fā)生熱氧降解，分子鏈斷裂。這些斷裂的短鏈破壞了原有的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得原本被網(wǎng)絡(luò)束縛的油“逃逸”出來。二是過高的溫度可能使某些抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等助劑提前失效或揮發(fā)，破壞了體系的穩(wěn)定性，間接加劇了油的析出。在注塑時(shí)，如果料筒溫度設(shè)置過高，或螺桿剪切太強(qiáng)，或在熱流道中停留時(shí)間過長，都極易引發(fā)此類問題。

不充分或不均勻的混煉是另一個(gè)重要原因。 TE的制備依賴于將聚合物、油、填料等在雙螺桿擠出機(jī)中實(shí)現(xiàn)微觀上的均勻分散。如果混煉工藝不當(dāng)，比如混煉溫度偏低、螺桿組合不合適、喂料速度過快，會(huì)導(dǎo)致油與聚合物未能充分熔融、浸潤和分散。這種微觀上的不均勻區(qū)域，在后續(xù)的存放和使用中就會(huì)成為油的析出點(diǎn)。這好比和面時(shí)水沒有和勻，面團(tuán)體內(nèi)部會(huì)存在干粉團(tuán)，這些干粉團(tuán)在后期就會(huì)成為問題點(diǎn)。

冷卻速率的影響常常被低估。 制品從熔融狀態(tài)冷卻固化的過程，實(shí)際上是高分子鏈段重新排列、物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)重新形成的過程。如果冷卻速度過慢，分子鏈和油分子有更充分的時(shí)間進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)促使油分在冷卻過程中就向表面遷移富集。反之，快速冷卻可以將相對均勻的熔體狀態(tài)“凍結(jié)”下來，有利于將油分鎖定在內(nèi)部。但冷卻過快又可能帶來制品內(nèi)應(yīng)力等其他問題，需要平衡。

環(huán)境與時(shí)間的考驗(yàn)：使用與存儲(chǔ)條件

即使配方得當(dāng)，加工完美，TPE制品在交付客戶后，仍然可能在使用和存儲(chǔ)環(huán)境中出現(xiàn)問題。時(shí)間和環(huán)境是檢驗(yàn)材料體系穩(wěn)定性的終極考官。

溫度是驅(qū)動(dòng)遷移析出的首要環(huán)境因素。 根據(jù)擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)原理，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，油及小分子助劑在聚合物基體中的擴(kuò)散系數(shù)呈指數(shù)級(jí)增長。因此，高溫環(huán)境會(huì)極大加速出油過程。一個(gè)在常溫下可以穩(wěn)定存放一年的產(chǎn)品，在夏季高溫的汽車內(nèi)腔或陽光直射的戶外，可能幾周甚至幾天就會(huì)表面冒油。這不僅是因?yàn)闇囟壬?，還因?yàn)樵S多TPE材料在高溫下會(huì)發(fā)生軟化，分子間作用力減弱，進(jìn)一步降低了禁錮油分的能力。因此，評(píng)估一個(gè)TPE材料是否適用于高溫場景，其耐遷移性、耐揮發(fā)性是關(guān)鍵考核指標(biāo)。

接觸介質(zhì)引發(fā)的遷移與抽提。 當(dāng)TPE制品與其他材料接觸或浸泡在特定介質(zhì)中時(shí)，問題會(huì)變得更加復(fù)雜。一方面，油分可能自發(fā)遷移到與之接觸的相鄰材料表面，例如TPE包膠件中的油遷移到被包覆的ABS或PC表面，導(dǎo)致表面發(fā)黏或影響粘接力。另一方面，如果TPE制品接觸油脂、有機(jī)溶劑或某些化學(xué)試劑，這些外部介質(zhì)可能會(huì)從TPE中將油分“抽提”出來。這個(gè)過程是雙向的，外部介質(zhì)也可能滲透到TPE內(nèi)部，溶脹材料，進(jìn)一步將油分帶出。例如，用于廚房用具的TPE手柄，如果長期接觸食用油，出油風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)顯著增加。

壓力與應(yīng)力的作用。 持續(xù)的機(jī)械壓力或制品內(nèi)部的殘余應(yīng)力，也會(huì)為油分的遷移提供通道和驅(qū)動(dòng)力。例如，在緊密堆疊存放的產(chǎn)品接觸點(diǎn)，或者在密封件受到持續(xù)壓縮的位置，出油現(xiàn)象往往更為明顯。這類似于用手?jǐn)D壓一塊吸飽水的海綿，壓力會(huì)促使液體滲出。

時(shí)間的不可逆性。 出油是一個(gè)與時(shí)間相關(guān)的動(dòng)力學(xué)過程。即使在其他條件都理想的情況下，極其緩慢的遷移也可能在很長的時(shí)間尺度上發(fā)生。對于一些要求極長使用壽命，比如超過十年的汽車部件或建筑密封件，就需要評(píng)估其超長期的抗遷移性能。這通常需要通過高溫加速老化試驗(yàn)來模擬和預(yù)測。

系統(tǒng)性解決方案：從預(yù)防到補(bǔ)救

面對出油問題，頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳是行不通的。需要建立一個(gè)從材料開發(fā)、加工控制到應(yīng)用選擇的系統(tǒng)性防控體系。

材料配方層面的根本性優(yōu)化。 這是治本之策。與你的材料供應(yīng)商深度溝通，明確應(yīng)用場景的環(huán)境要求。選擇分子量更高、苯乙烯含量合適的SEBS基料，以構(gòu)建更穩(wěn)固的聚合物網(wǎng)絡(luò)。嚴(yán)格控制油的添加總量，在滿足硬度和成本要求的前提下，盡可能減少油的用量。必要時(shí)，可以使用部分氫化度更高、與油相容性更好的聚合物，或采用星形結(jié)構(gòu)的聚合物來提升鎖油能力。在助劑選擇上，優(yōu)先選用高分子量、反應(yīng)型或與基體相容性極佳的品種，例如高分子量抗氧化劑、反應(yīng)型潤滑劑等。對于有特殊耐油、耐遷移要求的場景，可以考慮使用TPV，TPU或其他更高端的彈性體體系。

加工工藝的精確控制。 遵循材料供應(yīng)商推薦的加工溫度范圍，采用“夠用就好”的原則，盡可能使用下限溫度進(jìn)行加工。保證充分的混煉，確保物料均勻。對于注塑成型，優(yōu)化螺桿轉(zhuǎn)速和背壓，避免過度剪切生熱。定期清理注塑機(jī)和模具流道，防止物料長時(shí)間滯留分解。對于厚壁或大型制品，設(shè)計(jì)有效的冷卻系統(tǒng)，確保制品能均勻快速地冷卻定型。

嚴(yán)格的質(zhì)量評(píng)估與預(yù)測。 不能僅憑制品剛下線時(shí)的表現(xiàn)來判斷。必須建立可靠的加速老化測試方法。最常見的是熱老化測試，將樣品置于高于使用溫度的環(huán)境下，評(píng)估其表面出油、重量損失、硬度變化和性能衰減情況。例如，在70攝氏度或更高的烘箱中放置7天、14天、28天，定期觀察。還可以進(jìn)行接觸遷移測試，將TPE樣品與特定材料在加壓條件下恒溫接觸，評(píng)估油分遷移對相鄰材料的影響。通過這些測試，可以在產(chǎn)品量產(chǎn)前就預(yù)判其長期可靠性。

對于已經(jīng)發(fā)生出油的制品，若程度較輕，可以嘗試用溫和的溶劑如酒精擦拭表面，但這只是臨時(shí)處理，油分很可能再度析出。若出油嚴(yán)重，通常意味著材料體系已不適用于該環(huán)境，需要考慮更換材料配方。

結(jié)語

TPE的出油問題，歸根結(jié)底是材料體系在熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性，在動(dòng)力學(xué)上的表現(xiàn)。它是一個(gè)由內(nèi)因和外因共同驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)散遷移過程。解決這一問題，沒有一勞永逸的銀彈，需要從業(yè)者具備系統(tǒng)性的思維。從源頭的配方設(shè)計(jì)，就要樹立平衡與穩(wěn)定的理念，理解每一份添加劑在體系中的作用與潛在風(fēng)險(xiǎn)。在加工過程中，要像呵護(hù)精密儀器一樣控制溫度、剪切與時(shí)間，避免對材料施加過度的熱歷史和機(jī)械應(yīng)力。在應(yīng)用端，必須對最終產(chǎn)品所處的環(huán)境抱有敬畏之心，用嚴(yán)苛的加速老化測試去模擬時(shí)間的洗禮。只有將這種對材料穩(wěn)定性的追求，貫穿于選材、加工、檢測、應(yīng)用的全生命周期，才能真正馴服TPE這頭“油老虎”，讓其在提供優(yōu)異性能的同時(shí)，保持長久如新的潔凈與穩(wěn)定。這既是對技術(shù)的考驗(yàn)，也是對耐心的磨礪。

相關(guān)問答

問：如何快速區(qū)分表面發(fā)粘是出油還是材料本身發(fā)粘？

答：有一個(gè)簡單的鑒別方法。用一張干凈的白紙或紙巾用力按壓在發(fā)粘的表面上，保持幾秒后移開。如果白紙或紙巾上留下明顯的半透明油漬，且TPE表面變得略干爽一些，那么基本可以判定是出油。如果白紙上沒有明顯油漬，但觸摸TPE表面依然發(fā)粘，甚至能拉出細(xì)絲，那很可能是材料本身硬度很低，或者配方中使用了過多粘性組分，導(dǎo)致表面發(fā)粘。出油通常伴隨著油漬轉(zhuǎn)移，而材料自身發(fā)粘則沒有。

問：同樣的TPE材料，為什么生產(chǎn)時(shí)不出油，在倉庫放了一個(gè)月就出油了？

答：這是一個(gè)典型的后期析出案例。在高溫的加工過程中，油在聚合物中的溶解度較高，體系暫時(shí)處于均勻狀態(tài)。制品成型后冷卻，油在聚合物中的溶解度隨溫度下降而降低。在常溫存放的這一個(gè)月里，油分子在固體TPE內(nèi)部進(jìn)行極其緩慢的遷移運(yùn)動(dòng)，逐漸向表面富集。當(dāng)表面的油分濃度累積到一定程度，就變得肉眼可見。這說明該材料的配方體系在常溫下處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，油的添加量可能已接近或達(dá)到其在常溫下的溶解度極限。加工過程中的高溫暫時(shí)掩蓋了這個(gè)問題。

問：對于已經(jīng)做好的TPE制品，有沒有辦法通過后處理來防止或減少出油？

答：對于已成型制品，可用的后處理手段有限。一種方法是進(jìn)行熱處理，將制品在低于其變形溫度下（如50-60攝氏度）烘烤一段時(shí)間。這并非將油烤干，而是希望通過溫和加熱，讓制品內(nèi)部各部分的油分分布得稍微更均勻一些，有時(shí)能延緩后續(xù)的集中析出，但效果不確定且可能帶來變形風(fēng)險(xiǎn)。另一種方法是在制品表面涂覆一層透明、與油相容性好的涂層進(jìn)行封閉隔離，但這會(huì)改變表面觸感且增加成本。最根本的方法還是從材料配方和加工工藝上預(yù)防。

問：如何測試和評(píng)價(jià)一款TPE材料的抗出油性能？

答：業(yè)內(nèi)常用的評(píng)估方法包括熱老化失重法和接觸遷移法。熱老化失重法，是將標(biāo)準(zhǔn)樣片稱重后，放入規(guī)定溫度（如70度，80度，根據(jù)應(yīng)用選定）的烘箱中，放置特定時(shí)間（如24h，48h，7天）后取出，冷卻后再次稱重，計(jì)算重量損失百分比。損失越少，說明油和易揮發(fā)物析出越少。同時(shí)觀察樣片表面是否有油漬。接觸遷移法，是將TPE樣片與一塊光滑的惰性材料緊密接觸并施加一定壓力，在恒溫箱中放置一段時(shí)間后，觀察惰性材料表面是否有油漬遷移，以及TPE樣片的重量變化。這些測試應(yīng)在選材階段就進(jìn)行。

問：TPE材料存放時(shí)間長了，粒子本身表面就油油的，這正常嗎？還能用嗎？

答：TPE粒子表面有輕微的油感是常見的，特別是高硬度的材料，這是由于少量油分在粒子表面析出。但如果粒子表面油感非常重，甚至粘連在一起，那就不正常了，說明該批材料的配方穩(wěn)定性很差，或者在生產(chǎn)后未經(jīng)充分冷卻熟化就包裝了。使用前，可以用干凈的吸油紙擦拭粒子表面，并評(píng)估其影響。輕微出油的粒子通常仍可使用，但在注塑前務(wù)必注意干燥，因?yàn)楸砻嬗湍た赡苡绊懜稍镄?。對于?yán)重出油的粒子，建議與供應(yīng)商聯(lián)系，評(píng)估其對最終產(chǎn)品性能的影響，謹(jǐn)慎使用。

問：在采購TPE材料時(shí)，為了規(guī)避出油風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該向供應(yīng)商提出哪些具體的技術(shù)要求？

答：在技術(shù)詢價(jià)或簽訂規(guī)格書時(shí)，除了常規(guī)的硬度、強(qiáng)度、伸長率等，應(yīng)明確提出抗遷移性要求?？梢砸蠊?yīng)商提供材料的熱老化失重?cái)?shù)據(jù)，例如在80攝氏度下7天或14天的重量損失率，并要求其小于某個(gè)特定值?？梢砸筇峁┙佑|遷移測試報(bào)告。明確最終產(chǎn)品的使用環(huán)境，如最高工作溫度、是否接觸特定液體、是否需要與其它材料緊密裝配等，讓供應(yīng)商根據(jù)應(yīng)用場景推薦或定制合適牌號(hào)。在批量使用前，務(wù)必自己進(jìn)行小樣測試和長期存放測試。