热塑性橡胶（TPR）塑胶产品表面出现发白现象，是注塑及后续应用过程中一个普遍且令人困扰的质量问题。这种发白可能表现为均匀的雾状白化，也可能是不规则的云纹或条纹，极大地影响了制品的外观品质，甚至可能预示着材料性能的潜在隐患。作为一名长期从事高分子材料研发与生产的工程师，我将结合多年现场经验，对TPR产品发白的成因进行系统性梳理，并提供从预防到解决的全方位方案。

一、 TPR产品发白问题的本质与分类

TPR产品发白，从光学本质上讲，是光线在材料表面或内部发生强烈散射的结果，导致透射光和反射光减弱，宏观上呈现出乳白色或雾状外观。散射的产生源于材料光学均一性的破坏。根据发白现象产生的机理和位置，可将其初步分为以下几类：

表面性发白：缺陷集中于制品表层。包括应力发白、刮擦发白、污染发白、喷霜等。

体内性发白：发白现象遍布制品整个截面。通常与材料相容性、相分离、结晶度或内部缺陷相关。

工艺性发白：与特定加工条件强相关，如水解降解、排气不良、冷却过快等。

准确判断发白的类型是高效解决问题的第一步。一个简单的初步鉴别方法是：用手轻微拉伸发白区域，或用热风枪轻微加热。

若发白随拉伸出现或加剧，放松后可能恢复，多为应力发白。

若加热后发白减轻或消失，冷却后重现，很可能与内应力或某些组分迁移有关。

若发白擦拭不去，加热也无明显变化，则可能与填料、严重降解或相容性有关。

二、 深度解析TPR产品发白的多重根源

导致TPR产品发白的原因错综复杂，往往是多种因素协同作用的结果。下面将从材料、模具与设计、加工工艺以及环境条件四个维度进行深入剖析。

1. 材料本身的内在因素

材料是基础，配方和原料的特性决定了产品发白的倾向性。

（1）基体树脂的结晶特性

TPR通常由弹性体相（如SEBS, SBS）和塑料相（如PP, PE）共混而成。其中，PP、PE是半结晶性聚合物。在冷却过程中，分子链规整排列形成晶区，晶区与非晶区的密度和折光指数存在差异。当晶粒尺寸接近或大于可见光波长时，会在相界面产生强烈光散射，导致材料透明性下降甚至发白。

结晶度：结晶度越高，晶区比例越大，散射越强，材料越不透明。

晶粒尺寸：缓慢冷却会形成大的球晶，远大于光波长，散射严重，制品发白且脆。快速冷却可抑制晶粒生长，形成微晶，甚至得到透明度较高的非晶态。

（2）多相体系相容性与相态结构

TPR是典型的多相体系，SEBS/SBS为分散相，PP/PE为连续相。两相之间的相容性至关重要。

折光指数匹配度：若SEBS相与PP相的折光指数差值较大（通常大于0.01），光线在经过两相界面时会发生折射和散射，导致内在的乳白色外观。氢化SEBS通常与PP有较好的折光指数匹配。

相畴尺寸：相容性差会导致相分离严重，相畴（微区）尺寸变大。当相畴尺寸大于光波长时，成为有效的光散射点，引起发白。良好的相容性和强剪切混合可使相畴尺寸远小于光波长，提升透明度。

（3）助剂体系的影响

为满足加工或使用要求而添加的助剂，是引发发白（尤其是喷霜）的常见原因。

润滑剂：过量使用或选用相容性差的外润滑剂，如硬脂酸、硬脂酸锌、低分子蜡等，它们容易迁移至制品表面，形成一层白色粉末状结晶，即喷霜。

增塑剂（白油）：白油的分子量、粘度及与基体的相容性直接影响迁移性。低分子量、轻组分多的白油更易迁移至表面，导致发粘和雾化。

填料：添加如碳酸钙、滑石粉等无机填料，因其折光指数与聚合物差异巨大且粒径通常较大，是导致制品不透明的直接原因。

稳定剂：部分低分子量抗氧剂、光稳定剂也可能因迁移而引发发白。

回收料：多次加工的回料会发生降解，相容性变差，并引入杂质，增加发白风险。

材料因素	导致发白的具体机制	典型特征	改善方向
PP/PE结晶	晶区与非晶区折光指数差异，晶粒过大散射光线	整体均匀白化，壁厚处更明显	选用无规共聚PP；添加成核剂；快速冷却
相容性差	相分离严重，相畴尺寸过大导致光散射	制品内部雾状浑浊，流动性方向或有纹路	优化基材配比；使用相容剂；提高剪切分散
润滑剂析出	小分子润滑剂迁移至表面结晶	表面一层白粉，可部分擦除，存放后加重	选用高分子量、高相容性润滑剂；严格控制用量
填料影响	填料与基体折光指数不匹配，强烈散射	彻底不透明，白色，力学性能常改变	避免在透明制品中使用；必要时应超细化、表面处理

2. 模具与产品设计因素

模具是熔体成型的基础，其设计直接影响熔体流动、冷却和脱模。

（1）模具温度控制不当

模具温度对结晶性聚合物TPR的形态结构有决定性影响。

模温过高：高模温相当于缓慢冷却，为PP/PE组分的结晶过程提供了充足的时间，有利于大尺寸球晶的生长，导致制品结晶度高、晶粒粗大，从而引发发白，且常伴随收缩率增大和周期延长。

模温不均：模具冷却系统设计不合理，导致不同部位冷却速率差异大。冷却慢的部位结晶度高，更白；冷却快的部位透明度高。这种差异会使制品表面出现明暗不均的云纹或流痕。

（2）浇注系统与排气设计不良

浇口尺寸过小或位置不当：小型浇口会导致熔体通过时产生极高的剪切速率，剧烈的剪切生热可能使物料局部过热降解，产生气泡或分解物，引起局部发白或焦黄。同时，高速剪切可能破坏已形成的相态结构。

排气不畅：模具排气孔堵塞或设计不足，型腔内空气无法及时排出，被压缩在熔体前端，高温高压下可能烧焦材料，形成褐色或白色灼痕（气体烧焦），通常出现在熔体最后填充的区域。

（3）脱模设计问题

脱模斜度不足或顶出不平衡：制品脱模时受到过大应力，特别是在筋位、螺丝柱等结构复杂处，易导致局部应力集中，产生应力发白。

模具表面光洁度差：型腔表面有划伤、磨损或抛光不良，复制到制品表面，形成微观不平整，增加光散射，影响表面光泽度，显得朦胧。

3. 注塑成型工艺参数的关键影响

工艺参数是控制微观结构形成的直接手段，不当的设置是诱发发白的直接外因。

（1）温度参数设置

料筒温度过低：物料塑化不良，SEBS、PP、白油等组分未能充分混合均匀，相容性变差，相畴尺寸增大，制品呈现浑浊发白，且力学性能差。

料筒温度过高或停留时间过长：聚合物热降解，分子链断裂，可能产生气泡或导致材料黄变，甚至局部碳化产生黑点，整体颜色和透明度受影响。

喷嘴温度过低：喷嘴处物料冷却过早，在下次注射时以半固态被推进型腔，形成冷料，造成制品表面出现白色痕迹或云纹。

（2）压力与速度参数

注射速度过快：高剪切速率下，剪切生热使熔体温度升高，若超过材料承受范围则易降解。同时，过快注射不利于模腔内气体排出，增加气体烧焦风险，也容易因剪切取向形成各向异性结构，影响光学均一性。

保压压力不足或时间过短：熔体在冷却收缩过程中得不到有效补充，制品内部产生真空气泡或缩孔。这些微小的气泡与聚合物折光指数差异巨大，形成强烈的光散射中心，导致制品发白，尤其在厚壁区域。

背压过低：螺杆后退时对熔体压缩不足，熔体不够密实，可能夹带空气或塑化不均，影响制品致密性。

（3）冷却与周期控制

冷却时间不足：制品未充分冷却定型即顶出，容易变形，且内部结晶过程可能仍在进行，形态不稳定。

螺杆转速过快：预塑时螺杆转速过高，会产生过多的剪切热，使熔体实际温度高于设定值，增加降解风险。

工艺参数	不当设置	导致发白的机制	优化调整方向
料筒温度	过低	塑化不均，相容性差，相分离明显	适当提高温度，确保充分塑化混合
模具温度	过高	冷却缓慢，结晶度升高，晶粒粗大	降低模温，实行快速冷却
注射速度	过快	剪切降解、排气不良烧焦、高度取向	采用多级注射，降低通过浇口速度
保压压力/时间	不足	补缩不足，内部产生缩孔或真空气泡	增加保压压力，延长保压时间
背压	过低	熔体不密实，夹带空气，塑化不均	适当提高背压，使熔体均匀致密

4. 后期使用与环境因素

制品成型后，在储存、运输和使用过程中，环境因素也可能导致发白。

化学试剂接触：TPR制品接触某些有机溶剂、油脂、化学品时，可能发生环境应力开裂，表面产生大量微裂纹（银纹），银纹界面散射光线导致应力发白。某些化学品可能萃取或溶解出表面组分。

紫外光与热氧老化：长期暴露在紫外线或高温环境下，聚合物分子链会发生断链或交联，材料逐渐黄变，透明度下降，表面可能粉化、起霜。

应力发白：制品在受到外力作用时，局部屈服变形，产生微裂纹或发生晶区取向变化，引发发白。这是TPE/TPR类材料的常见现象。

水分影响：虽然TPR吸湿性不强，但若储存环境极为潮湿，表面可能吸附水分子形成微水膜，或某些亲水性助剂吸湿，引起暂时性雾状发白。

三、 系统性解决与预防TPR产品发白的策略

解决发白问题需采取系统性方法，从源头预防到过程控制，层层把关。

1. 配方与材料的优化

基材选择：对于要求高透明度的应用，选择氢化SEBS与折光指数匹配的无规共聚PP搭配。避免使用易结晶的HDPE。

助剂精选：
◦ 润滑剂：选用高分子量、与基体相容性好的内润滑剂，避免使用硬脂酸锌等易析出品种。

◦ 增塑剂：选择高粘度、高饱和度的石蜡油，减少低分子量组分。

◦ 稳定剂：选用高效、低迁移、耐抽出的高分子量稳定剂体系。

添加成核剂：对于PP基TPR，可添加透明成核剂，细化晶粒，减少光散射，提高透明度。

严格控制回料使用：控制回料比例和质量，避免降解料引入。

2. 模具与产品设计的改进

优化冷却系统：确保模具冷却均匀高效，特别是对于厚壁区域。采用低温模温（如30-50°C）促进快速冷却。

合理设计浇注系统：浇口尺寸要适当，避免剪切过热。加强排气，在熔体末端、镶件处开设足够的排气槽。

保证脱模顺畅：设计足够的脱模斜度，顶出系统布局均衡，避免顶白。

提高模面光洁度：型腔表面进行高等级抛光，减少表面缺陷。

3. 注塑工艺的精细调控

温度优化：设定适当的料筒温度，保证充分塑化但避免降解。采用较低的模具温度，实施急冷。

压力与速度优化：使用多级注射，低速通过浇口，中高速填充型腔，末段减速以利排气。施加足够的保压压力和时间，消除气泡和缩孔。

背压与螺杆转速：设置适当的背压（通常3-10 bar），确保塑化均匀。螺杆转速不宜过快。

物料干燥：尽管TPR吸湿性低，但对易水解牌号或存放环境潮湿时，应进行预干燥（如80°C，2小时）。

4. 后期处理与储存规范

退火处理：对于因内应力导致的发白，可在适当温度下进行退火处理，消除内应力，使发白减轻或消失。

规范储存：产品应存放于阴凉、干燥、避光的环境中，避免与化学品接触。

合理使用：在设计产品应用时，考虑TPR材料的耐化学性和抗应力发白能力，避免过载。

四、 结论

TPR塑胶产品发白是一个多因素、多环节共同作用导致的复杂质量问题。其根源可能来自于材料本身的结晶特性与相容性，也可能源于模具设计的缺陷、注塑工艺参数的失当，甚至是后期环境的影响。解决这一问题，必须树立系统性的思维，从产品设计、材料选择、模具优化、工艺调控到后期养护进行全流程的精细化管理。通过精准的病因诊断与针对性的综合措施，完全可以有效克服TPR产品的发白缺陷，稳定生产出外观与性能俱佳的高品质制品。

五、 常见问题解答 (Q&A)

问题一：如何快速区分TPR制品发白是应力发白还是填料析出？

答：一个有效的快速区分方法是热-应力复合法。首先，对发白区域轻微加热，若发白减轻或消失，则很大可能是内应力所致。然后，对发白区域施加拉伸或弯曲应力，若发白加剧，则进一步证实是应力发白。如果发白是均匀的粉末状，用手触摸可能有滑腻感，且加热和应力作用变化不大，擦拭表面可能略有改善，则更倾向于小分子助剂析出。填料导致的白化通常是整体性的，且制品刚性可能增加，手感也不同。

问题二：我们的TPR产品在夏天存放一段时间后表面发白，冬天则没有，为什么？

答：这种现象强烈指向小分子助剂迁移析出。夏天气温高，分子热运动加剧，大大增加了润滑剂、增塑剂等小分子在聚合物基体中的迁移速率。当环境温度高于某些助剂的析出温度时，它们会加速向表面迁移并结晶，形成白霜。冬天温度低，迁移过程极其缓慢，因此不明显。解决此问题的关键在于优化配方，选择高分子量、高沸点、与基体相容性更好的助剂，并从工艺上确保充分分散和快速冷却。

问题三：提高注射速度或模具温度能否改善因相容性差导致的内部发白？

答：通常不能，甚至可能加剧。相容性差导致的内部发白，根源在于SEBS相与PP相折光指数不匹配和相分离。提高注射速度可能因高剪切暂时细化相畴，但同时也增加了降解风险和取向不均。提高模具温度会促进结晶，使晶粒粗大，反而可能更白。改善此类发白的根本方法是优化材料体系，如选择折光指数更匹配的基材、添加相容剂，并在混炼时保证足够的剪切和分散，使相畴尺寸远小于光波长。

问题四：透明TPR薄壁制品边缘总是发白，如何解决？

答：薄壁制品边缘发白，通常与以下因素相关。第一，保压效应难以传递到边缘，导致边缘补缩不足，形成微缩孔而发白。解决方案是适当增加保压压力和时间，或提高注射速度以保证有效压力传递。第二，模具边缘区域冷却过快，可能结晶不完善或内应力集中。需检查模具冷却水道布局，尽量保证冷却均匀，或适当提高边缘模温。第三，脱模时边缘应力集中。需检查脱模斜度是否足够，顶出是否平衡。

问题五：对于已经生产出来的发白TPR制品，有什么挽救方法吗？

答：挽救已发白的制品较为困难，效果也有限，但可尝试以下方法。对于应力发白，可尝试退火处理，将制品置于烘箱中，在低于材料变形温度10-20°C的条件下热处理一段时间，使分子链松弛，内应力消除，发白可能减轻或消失。对于轻微的表面喷霜，可用温和溶剂擦拭，但这治标不治本。对于内部相容性或多孔导致的白化，则很难通过后处理解决。最有效的方法还是从源头预防，生产出合格的产品。

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