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TPE透明制件发黄原因及改善措施

嘉峪检测网        2022-09-02 17:02

TPE是复合共混材料,透明TPE材料发黄的本质,是材料中的组分不耐介质(如紫外线,光照,臭氧等)作用,发生化学反应(包括但不限于氧化),而发黄。

 

耐黄变性——指浅色材料遇电负性强(强氧化性)介质时对该氧化性介质的抵御能力(或称抗氧化性),若材料对氧化性介质的抵御性差,则材料容易发生氧化变黄,耐黄变性差。

 

氢化——含不饱和键(通常指碳碳双键和三键,也包含其他原子之间的不饱和键)的有机或高分子化合物分子,在适当的作用条件下(如温度,压力,引发剂及催化剂等存在)与氢原子发生加成或加聚反应,破坏不饱和的双键或三键,使氢原子与原来不饱和键原子间形成更为稳定的化学键(如碳氢单键)。

 

发生氢化作用后,在微观层面,材料由于形成更稳定的单键结构,使得材料的化学稳定性,抗氧化性及耐黄变性增强。

 

就材料而言主要有三个方面,会影响TPE材料的耐黄变性。

 

一是基材是否是氢化级的

 

TPE(TPR)的基材有两类,一种是SBS,一种是SEBS。SBS是未氢化的,其分子链中存在不饱和的双键,这种不饱和双键更容易受介质攻击,发生化学反应而黄变。SEBS是SBS氢化而来,经过氢化作用,消除了不饱和的双键,使得SEBS的耐黄变耐老化性能得以大大增强。

 

二是SEBS的氢化度

 

SEBS虽然是SBS氢化而来,但不同厂商和产地的SEBS,其氢化度(SBS发生加氢,生成SEBS的完成度,相当于化学反应的反应程度)是不同的。氢化越完全,SEBS材料的耐黄变性越好。

 

三是操作油的稳定性

 

SEBS需要加入操作油以改善加工性能。操作油一般为环烷油或石蜡油,操作油有饱和分子结构和不饱和分子结构。通过加氢,可以改善操作油的不饱和性。加氢次数多的操作油,耐黄变性更好,也更能提升TPE材料的耐黄变性。

 

改善TPE透明材料耐黄变性的方法

 

一要从TPE原材料配方入手。

 

1.TPE的基材的选择.建议用氢化SBS(SEBS)替代SBS,SEBS高分子结构单元中不含不饱和双键,比SBS具有更为稳定的化学特性,如更为优良的抗紫外线和耐老化性能.

 

2.配方中添加功能助剂.对于耐老化抗紫外线有很高要求的制品,可以在TPE配方体系中添加抗氧剂、抗紫外线UV-E剂等助剂,提高TPE材料的耐老化抗黄变性能.

 

3.油的选择.建议选择多次加氢的油.特别是对于透明的软性TPE材质,油的品质对TPE制品颜色的稳定性颇有关联.

 

二是注意合适的注塑温度。

 

一般在170-230℃.在加工成型前,建议向材料供应商咨询.温度过高,容易导致TPE材料发生降解变色。

 

小TIPS:

 

*1.作为供应方和需求方要对材料的耐黄变标准要沟通统一;

 

*2.供应商要保证提供的TPE原材料的品质;

 

*3.需求方加工时采用合适的加工温度;

 

*4.建议需求方采购TPE胶料时联系比较正规有实力的生产企业.

 

*5.材料使用年限,一般1-3年,时间久了材料终究会老化变色.

 

另外TPE原料注塑前必须干燥。一般为料斗式干70~80℃/2h或托盘干燥80~100℃/1h.对于托盘干燥,应注意料层厚度一般不超过50mm为佳。推荐采用托盘干燥。

 

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