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如何提高TPE的抗皮脂油特性?

wanshiyi
上海萬士益新材料科技有限公司
主營產(chǎn)品:降解材料 橡膠原料 增韌劑 相容劑

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|2025-07-06 | 瀏覽 17 次

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  • 不太了解這方面的

  • 提高TPE(熱塑性彈性體)的抗皮脂油特性,需從材料自身化學(xué)穩(wěn)定性、耐溶脹性及表面性能入手,通過配方優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計或表面改性,減少皮脂中油脂(如脂肪酸、甘油三酯)對TPE的滲透、溶脹及降解作用,具體方法如下:

    一、優(yōu)化基礎(chǔ)配方:提升材料耐油性

    ? 選擇耐油基體樹脂:

    ? 優(yōu)先選用本身耐油性較好的TPE類型,如TPU(熱塑性聚氨酯)、TPEE(熱塑性聚酯彈性體)或TPV(熱塑性硫化膠),其分子結(jié)構(gòu)中含有極性基團(tuán)(如酯基、氨基甲酸酯基),對非極性皮脂油脂(如脂肪酸酯)的抵抗性優(yōu)于SEBS、SBS等苯乙烯類TPE。

    ? 若使用SEBS基TPE(耐油性較差),可通過增加SEBS的分子量或苯乙烯嵌段比例(如苯乙烯含量從30%提高到40%),增強(qiáng)分子鏈剛性,減少油脂滲透。

    ? 添加耐油助劑或填充劑:

    ? 引入極性填充劑(如納米蒙脫土、滑石粉),利用其層狀結(jié)構(gòu)或極性表面吸附油脂分子,阻礙滲透;添加量通常為5%-15%,需確保分散均勻,避免影響加工性。

    ? 加入耐油增塑劑(如偏苯三酸酯、聚酯類增塑劑),替代傳統(tǒng)石蠟油(易被皮脂溶解抽出),減少因增塑劑遷移導(dǎo)致的材料溶脹和性能下降。

    ? 調(diào)整交聯(lián)程度:

    ? 對TPV或部分TPE(如EPDM/PP體系)進(jìn)行深度硫化,通過形成更致密的三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),提高分子鏈間作用力,阻擋油脂滲透;需平衡交聯(lián)度,避免失去熱塑性加工性。

    二、增強(qiáng)材料抗溶脹能力

    ? 引入耐油聚合物共混:

    ? 與耐油性優(yōu)異的聚合物(如尼龍PA、聚甲醛POM)共混,形成微相分離結(jié)構(gòu),利用耐油相(如PA)作為“屏障”阻止皮脂滲透;共混比例一般為10%-30%,需通過相容劑(如馬來酸酐接枝物)改善界面結(jié)合力。

    ? 加入氟橡膠或氯丁橡膠微粉(5%-10%),利用其強(qiáng)極性和化學(xué)穩(wěn)定性,提升整體耐油性,尤其適合接觸皮膚的場景(如手環(huán)、耳機(jī)套)。

    ? 控制分子鏈極性與結(jié)晶度:

    ? 對TPU而言,選用高硬度、高結(jié)晶度的牌號(如 Shore A 90以上),通過提高硬段(聚氨酯鏈段)比例和結(jié)晶度,增強(qiáng)分子間作用力,減少油脂對軟段的溶脹。

    ? 對TPEE,選擇高熔點(如熔點200℃以上)類型,利用其規(guī)整的聚酯鏈段結(jié)晶結(jié)構(gòu),形成物理交聯(lián)點,抵抗油脂滲透。

    三、表面改性:形成防油保護(hù)層

    ? 涂覆耐油涂層:

    ? 在TPE表面噴涂氟碳涂層(如聚四氟乙烯衍生涂層)或硅氧烷涂層,利用其低表面能(表面張力<30 mN/m)和化學(xué)惰性,減少皮脂油脂的附著與滲透;涂層厚度控制在5-20μm,需通過等離子體預(yù)處理增強(qiáng)與TPE的附著力。

    ? 采用浸涂或電泳工藝覆蓋聚氨酯(PU)耐磨耐油涂層,形成連續(xù)致密的防護(hù)膜,同時兼顧彈性與抗皮脂性,適用于醫(yī)療器械、運動器材等場景。

    ? 表面氟化或硅烷處理:

    ? 通過等離子體氟化處理,在TPE表面引入氟原子,降低表面極性,使皮脂油脂難以浸潤和滲透;處理時間通常為30-60秒,需控制氟含量避免表面脆化。

    ? 用硅烷偶聯(lián)劑(如氟硅烷)對TPE表面進(jìn)行改性,形成疏水疏油層,減少油脂吸附,同時提升耐候性。

    四、加工工藝優(yōu)化:減少表面缺陷

    ? 控制成型參數(shù):

    ? 注塑或擠出時,提高模具溫度(如80-100℃)和保壓壓力,使TPE熔體充分填充型腔并緩慢冷卻,減少表面微孔或縮痕(缺陷處易成為油脂滲透的通道)。

    ? 對制品進(jìn)行后處理(如退火),消除內(nèi)部應(yīng)力,避免因應(yīng)力開裂導(dǎo)致油脂加速侵入。

    ? 改善表面平整度:

    ? 采用高光潔度模具(鏡面拋光),確保TPE制品表面光滑,減少油脂在粗糙表面的滯留和滲透;同時避免加工過程中引入雜質(zhì)(如脫模劑殘留),防止表面產(chǎn)生局部耐油性下降。

    注意事項

    ? 平衡性能:提升抗皮脂性時,需避免過度降低TPE的彈性、手感或著色性(如高填充可能導(dǎo)致硬度上升、柔韌性下降),需根據(jù)應(yīng)用場景(如手環(huán)、餐具握把、醫(yī)療導(dǎo)管)調(diào)整配方。

    ? 測試驗證:通過模擬實驗(如將樣品浸泡在人工皮脂中,在60℃下放置168小時,測試體積變化率、硬度變化及力學(xué)性能保留率)評估抗皮脂效果,確保滿足使用要求。

    通過“耐油基體+配方優(yōu)化+表面防護(hù)”的組合方案,可***提升TPE的抗皮脂油特性,尤其適合長期與人體接觸的產(chǎn)品(如穿戴設(shè)備、個人護(hù)理用品)。


  • 從材料結(jié)構(gòu)設(shè)計、配方優(yōu)化、界面改性等角度出發(fā),減少皮脂油對 TPE 的滲透、溶脹及性能劣化(如變軟、開裂、表面發(fā)黏等)

    shunter888
    廣州市盛泰科技有限公司

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    | 發(fā)布于2025-07-08
  • 提高 TPE 抗皮脂油特性可從三方面著手:1. 選用耐油性好的基礎(chǔ)膠料,如氫化苯乙烯類或乙烯 - 丙烯類 TPE,減少極性基團(tuán)與皮脂中脂肪酸的相互作用;2. 添加耐油助劑(如氟化物、硅氧烷),形成阻隔層;3. 優(yōu)化交聯(lián)密度,提升分子鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,減少皮脂滲透溶脹。同時調(diào)整硬度至 70A 以上,增強(qiáng)抗溶脹能力。

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