在热塑性弹性体注塑成型过程中，浇口及其周边区域常常成为各种质量缺陷的集中爆发点，其中浇口脱皮（也称浇口分层、起皮）是一个尤为棘手且令人困惑的问题。它表现为制品在浇口附着处或附近，表面材料发生局部分离、翘起，形成类似皮肤剥落的层状或片状缺陷。这种缺陷轻则影响外观，成为应力集中源，重则可能扩展为贯穿性裂缝，导致制品密封失效或结构强度大幅下降。理解并解决浇口脱皮问题，需要对TPE材料特性、模具设计、工艺控制及二者之间的动态相互作用有深刻的洞察。本文将系统性地拆解这一复杂现象背后的多重诱因，并提供从诊断到治理的完整方案。

一、 现象与本质：浇口脱皮究竟是什么？

浇口脱皮并非简单的表面划伤或污染，它是一种材料内部层间粘接力或内聚力发生破坏的直观表现。发生在浇口区域，是因为这里是整个注塑过程中，熔体经历最剧烈变化的核心地带：最高的流速、最强的剪切、最快的降温以及最复杂的分子取向。

从物理上看，脱皮可以理解为两种基本失效模式：一种是界面剥离，即先后注入的两股或多股熔体在相遇融合时，未能真正地融为一体，其间存在一个清晰的弱界面。当制品冷却收缩或受到外力时，便从这个弱界面处开裂。另一种是表层与芯层的分离，这是由于熔体在流经浇口时，表层与芯部经历了差异极大的热历史和剪切历史，导致两者在固化后的收缩率、分子取向度、甚至微观相态结构上出现显著差异，这种差异积累的内应力足以将表层“撑开”。

因此，探究浇口脱皮的原因，本质上是在探究哪些因素导致了熔体在浇口处产生弱界面或过大的内应力梯度。

脱皮类型	宏观特征	发生时机	初步指向
界面融合不良型	脱皮层纹路沿熔合线方向，可见明显分层	多见于多点浇口或制品绕浇口填充时	熔体前沿温度低、融合压力不足
应力梯度诱发型	脱皮呈碎片状或围绕浇口的环形起皱	单点浇口也常见，尤其在厚壁处	过剪切、过保压、冷却不均
表皮弱化型	仅极薄表层掀起，下方材料完好	常伴随浇口附近光泽异常	模具温度过低、熔体前沿降解

二、 材料因素：内因的根基

TPE原料本身的配方特性是决定其抗脱皮能力的物质基础。某些配方天生就对浇口区域的恶劣条件更为敏感。

多相相容性的极限挑战。TPE是橡胶相（如SEBS中的EB段）与塑料相（如PP、PS）等多组分的共混物。良好的相容性是材料均一性的前提。如果配方中各组分的相容性处于临界状态，或者说共混体系本身的热力学稳定性不足，那么在浇口处经历的高剪切和高剪切速率下，这种脆弱的平衡极易被打破。强烈的剪切力可能迫使相容剂（如果有的话）从界面脱离，或引发橡胶相与塑料相的局部微观相分离，形成潜在的薄弱层。此外，如果配方中使用了回收料、水口料，且其中含有相容性不同的杂质或已降解组分，它们更容易在浇口这个流动最前沿集聚，成为脱皮的发源地。

熔体强度与弹性平衡。熔体强度是指熔融状态下的材料抵抗拉伸而不破裂的能力。对于软质、高填充油的TPE，其熔体强度可能较低。在高速通过狭窄的浇口时，熔体受到极致的拉伸。如果熔体强度不足，熔体前沿就可能被“拉碎”或发生过度的弹性回复，这种被破坏的熔体前锋在后续压实阶段无法与后来者良好融合，形成内在的伤痕。相反，某些高硬度的TPE可能弹性过强，熔体通过浇口后急速回弹，也会扰乱流动的稳定性。

润滑体系的双刃剑效应。为了提高流动性并防止粘模，配方中常添加内外润滑剂。适量的润滑剂有益于充模。然而，过量的润滑剂，特别是外润滑剂，会严重损害熔体自身的层间粘合力。这些低分子量的润滑剂在剪切作用下容易富集于熔体与模具接触的表层，以及在先后注入的熔体波前之间，如同在两层胶水之间涂了一层蜡，极大地削弱了界面结合强度，导致极易剥离。这种脱皮往往伴随着浇口附近表面异常光滑甚至油腻的手感。

热稳定性与降解风险。浇口是熔体温升最显著的部位之一，源于强大的剪切生热。如果TPE原料的热稳定性不佳，或抗氧剂体系不足以应对这种局部极端热历史，熔体前沿就可能发生轻微的热降解。降解产生的低分子物质和已改变的分子结构，会形成一层强度和粘结性都很差的“ degraded skin”（降解皮层），这层皮在后继熔体的推动下或制品顶出时便会起皱脱落。

三、 模具设计与浇口系统：先天的几何约束

模具，特别是浇注系统的设计，直接定义了熔体流动的边界条件。不合理的浇口设计是诱发脱皮的结构性原因。

浇口尺寸与形状的致命影响。过小的浇口尺寸是导致脱皮的最常见模具因素之一。狭小的浇口通道迫使熔体以极高的剪切速率射出，产生巨大的剪切应力。这不仅会引起前述的熔体破裂和降解，还会导致熔体在流出浇口的瞬间发生剧烈的弹性膨胀（即巴拉斯效应），这种不稳定的膨胀-收缩扰动，破坏了熔体流的连续性。同时，小浇口冷却极快，容易过早封冻，阻碍了保压压力的有效传递，使得浇口区域的熔体无法在压力下得到充分的压实和熔合。浇口的形状也很关键，边缘尖锐、无平滑过渡的浇口设计，会加剧熔体的剪切和应力集中。

浇口位置与制品结构的匹配。浇口若正对型腔内的核心销、壁面或深筋，熔体会在冲出浇口后立即撞击这些障碍物，产生喷射（Jetting）或严重的湍流。喷射的熔体会先行冷却，而后续熔体才将其推铺到型腔表面，两者之间形成明显的冷料叠合界面，粘结力极弱，极易脱皮。浇口位置还应考虑流动平衡，避免因填充路径差异过大，导致某股熔体前锋温度过低，在汇合时融合不良。

冷料井与排气设计。主流道和分流道前端温度较低的冷料，如果不被冷料井有效捕获，便会进入型腔。这股冷料的流动性和粘结性都很差，若它停留在浇口附近或成为熔合线的一部分，就会成为一个坚实的弱界面。此外，浇口区域如果排气不畅，困积的气体会被压缩形成高压热点，阻碍熔体完全填充并可能灼伤材料，在局部形成碳化或酥脆的点，诱发以此为起点的脱皮。

模具表面状态与温度。模具浇口附近的表面光洁度不足或有磨损、锈蚀，会增大熔体流动阻力，并可能挂住材料，在顶出时造成表皮撕扯。模具温度不均，特别是浇口局部温度过低，会使得熔体接触模壁后瞬间形成一层过冷且取向僵硬的皮层，这层皮与后续温热熔体的热收缩行为差异巨大，内应力导致分层。

冷料井缺失或无效前锋冷料进入型腔参与成型冷料流动性、粘结性差，成为内置缺陷确保冷料井容量足够并能可靠拉断前锋料

模具设计要素	不当设计引发的具体问题	与脱皮的关联机制	改进方向
浇口尺寸过小	极高剪切速率，熔体破裂，过早冻结	创造不稳定流动和弱融合界面；阻断保压补缩	适当加大，特别是浇口厚度；采用扇形、搭接等浇口
浇口位置不当	直接冲击型芯或壁面，产生喷射流	冷料与后续热料叠加，形成清晰弱界面	调整位置使熔体冲击筋位或沿壁扩展；采用潜伏式浇口
排气不良	浇口附近困气，产生烧焦或压实不足	高温气体灼伤材料或形成多孔疏松层	在熔体最后填充区域（可能包括浇口背压区）增设排气槽
模温不均或过低	浇口区域冷却过快	形成过冷硬皮层，与芯部收缩不协调	提高并均衡模具温度，尤其是浇口附近

四、 注塑工艺参数：动态过程的精细控制

工艺参数是将材料特性和模具设计连接起来的动态纽带。不当的参数设置会直接触发或加剧浇口脱皮。

注射速度与剪切应力的直接关联。过高的注射速度是工艺参数中最容易导致浇口脱皮的因素，没有之一。高速射胶意味着熔体必须以极高的速率通过浇口，产生巨大的剪切应力。这除了可能导致前面提到的熔体破裂和降解外，还会在浇口后方形成一个高压、高剪切的核心区域，而贴近模壁的熔体则相对低速冷却。这种“芯快表慢”的流动剖面，使得芯部和表层物料具有截然不同的分子取向和冻结时间，冷却后内应力巨大，表层容易被芯部收缩“扯开”。

温度体系的全局影响。熔体温度过低，材料粘度高，需要通过更高的压力和速度才能充模，这间接加剧了剪切问题。同时，低温熔体本身的热量不足，前沿温度下降快，融合能力变差。熔体温度过高，则降解风险增加，且冷却收缩总量变大。模具温度的控制尤为精妙。模温过低，会急剧放大上述的“芯表差异”，加剧皮层效应。适当提高模具温度，可以使熔体前锋在接触模壁时不至于立即冻结，保持一定的流动性，有利于多股熔体的相互融合与分子链的相互扩散，从而强化界面粘结。

保压压力与时间的错误应用。许多人认为提高保压可以压实产品防止缺陷，但对于脱皮问题，有时需要辩证看待。过高的保压压力，尤其是在浇口已经部分凝固或半凝固的状态下，会对已固化的浇口附近材料施加巨大的机械压迫力。这种压迫力可能强行将已形成的弱界面“撑裂”，或者导致不同冷却阶段的材料发生强迫剪切位移，引发分层。保压时间过长也有类似副作用。反之，保压不足则无法将浇口区域可能存在的微孔隙或融合不良处压实，缺陷本身就存在。

背压与螺杆转速的间接作用。过高的背压和螺杆转速会在塑化阶段就对物料进行过度剪切，使物料在进入喷嘴前就已积累了过多的剪切热和历史，降低了熔体对后续注塑阶段中浇口处极端剪切的耐受裕度。

五、 系统性诊断与综合治理策略

解决浇口脱皮问题，必须采用系统性的方法，遵循由易到难、由工艺到模具再到材料的排查路径。

第一步：现场观察与现象记录。详细记录脱皮的确切位置（紧贴浇口、稍远处？）、形态（大片状、细碎裂？）、方向（沿流动方向、环绕浇口？）。观察浇口处制品表面光泽，是否存在喷射痕、气纹或烧焦。这些是判断问题类型的首要线索。

第二步：工艺参数的精细化调整与优化。这是最快捷的干预手段。建议按以下顺序尝试：
1. 降低注射速度：这是首要措施。采用多级注射，让熔体低速平稳地通过浇口，高速填充型腔的主体部分。观察脱皮是否改善。
2. 调整温度体系：适当提高模具温度，特别是靠近浇口的区域。同时，检查熔体温度是否处于材料推荐范围的合理区间，避免过低。
3. 优化保压：如果怀疑是过保压导致，尝试降低保压压力，尤其是第二段以后的保压压力。确保保压切换点准确，不是在浇口已封死后才施加高压。
4. 检查原料干燥与设备清洁：确保原料充分干燥，排除水分导致气泡或降解的可能。检查喷嘴、流道有无冷料或降解物堵塞。

第三步：模具状态的检查与修正。如果工艺调整效果有限，需审视模具。
1. 测量与评估浇口尺寸：与原始设计图核对，是否因磨损或修改导致浇口过小。这是根治许多脱皮问题的关键。
2. 检查浇口表面：抛光浇口内壁，确保光滑无划痕、锈迹。
3. 改善排气：在可能困气的区域（如浇口对面、熔合线末端）增加或疏通排气槽。
4. 考虑浇口型式变更：在可能的情况下，将点浇口改为扇形浇口、搭接浇口或侧浇口，以降低局部剪切速率。

第四步：材料配方的协同优化。对于反复出现、且模具与工艺均已优化的顽固性脱皮，需与材料供应商协作。
1. 评估熔体强度与润滑体系：探讨是否可提供熔体强度更高的牌号，或调整润滑剂种类与用量，减少外润滑剂比例。
2. 提升热稳定性：对于因剪切生热导致的降解性脱皮，需要材料具有更好的高温抗剪切稳定性。
3. 优化相容性：对于多相体系，可能需要引入更高效的相容剂，确保在强剪切下相态的稳定。

结论

TPE弹性体浇口脱皮问题，是材料在通过模具浇口这一“咽喉要道”时，所承受的极端物理化学条件与其自身承受能力之间失衡的集中体现。它如同一面棱镜，折射出从配方相容性、熔体流变特性，到模具设计合理性、工艺参数适配性乃至生产操作规范性的方方面面。解决这一问题，不能头痛医头、脚痛医脚，而必须建立系统性的分析框架：首先通过细致的现象观察，判断脱皮的主导类型；继而优先进行精细化的工艺调试，特别是对注射速度和温度的控制；若工艺窗口已达极限，则需果断审视并优化模具浇注系统的设计，特别是浇口尺寸这一核心几何参数；最终，对于根源性的问题，则需追溯到材料配方本身进行协同改良。这个过程，既是解决一个具体质量缺陷的技术实践，也是对TPE材料加工特性认识的一次深化。唯有秉持这种多维度、层级化的系统思维，才能在复杂的生产现实中，精准锁定症结，开出根治良方，确保TPE制品浇口区域的光洁与强韧。

常见问题

问：我们的模具生产其他硬质塑料（如ABS、PP）时很正常，一换用TPE就出现浇口脱皮，这是为什么？

答：这突显了TPE与硬质塑料迥异的流变学特性。硬质塑料熔体粘度对剪切速率更敏感（剪切变稀更明显），且熔体强度高、弹性成分低，能较好地耐受高速剪切。而TPE，尤其是软质TPE，含有大量橡胶相和充油，其熔体通常表现出更强的粘弹性（弹性记忆效应显著）和更低的熔体强度。在通过同一浇口时，TPE熔体会经历更剧烈的弹性变形和拉伸，也更易发生剪切下的相态不稳定。因此，为硬胶设计的浇口尺寸和工艺（高速高压）往往不适合直接套用于TPE。解决方案是为TPE单独优化工艺（首要降低注射速度），或酌情修改放大浇口尺寸。

问：如何判断脱皮是由于注射速度过快还是浇口尺寸过小导致的？

答：可以进行一个关键的工艺隔离测试。在现有模具上，将注射速度大幅降低至一个很慢的水平（例如原速度的30%），同时为了保证充满，可以适当提高熔体和模具温度。如果在此极慢速下，脱皮现象完全消失或显著减轻，那么原问题主要由过高的注射速度/剪切速率引起。如果即使以极慢的速度注射，浇口附近仍然出现填充不良、发雾或轻微脱皮，则强烈指向浇口尺寸过小，因为过小的浇口即使在低速下也造成了过大的流动阻力和过早冷却。这个测试能有效区分两大主因。

问：浇口脱皮和浇口晕（Gate Blush）有什么区别和联系？

答：两者都发生在浇口区域，且常常相伴发生，但有区别。浇口晕主要表现为浇口周围出现云雾状或乳白色的光晕，其本质是熔体在浇口处经历超高剪切和速冷，导致表面分子高度取向甚至形成微细裂纹，从而改变了光线反射。它更偏重于表面外观缺陷。而浇口脱皮是结构性的分层缺陷，涉及材料的分离。可以说，严重的剪切和速冷条件首先可能导致浇口晕，如果条件进一步恶化或材料界面粘结力更差，就会发展成物理性的脱皮。因此，解决浇口晕的措施（如降低注射速度、提高模温、加大浇口）通常也有助于预防脱皮。

问：对于已经生产出来的模具，如果不便于修改浇口尺寸，还有哪些有效的补救办法？

答：在不修改模具的前提下，可以尝试以下综合措施进行最大限度改善：1. 极致优化注射速度曲线：采用多级甚至多级注射，确保熔体以非常平缓的速度流过浇口段，一旦通过浇口进入型腔，再提速填充。这是最核心的手段。2. 提高模具温度：尽可能提高模具温度，特别是动定模靠近浇口的区域，以延缓浇口处熔体表层冻结，改善融合。3. 调整材料：与供应商沟通，换用一款剪切敏感性更低、熔体强度更高或润滑体系更偏向内润滑的TPE牌号。4. 抛光浇口：对浇口通道进行精细抛光，降低流动阻力。这些方法旨在弥补浇口尺寸过小带来的先天不足。

问：在调试新模具时，应该如何设定工艺参数以避免浇口脱皮？

答：新模调试应遵循“稳健起步，逐步优化”的原则。1. 初始设定：采用材料供应商推荐的熔温中值；模具温度设定在推荐范围的中上限；注射速度先从很低的数值（如最大速度的20-30%）开始；保压压力和时间先设为较低值。2. 填充与外观调校：在低速下进行短射，观察熔体流动前沿是否平稳，有无喷射。逐步提高速度直至充满，期间密切观察浇口及流动路径的外观变化，一旦发现浇口附近出现雾斑、发亮或任何异样，即停止提速，以此速度作为该浇口设计的“安全上限”。3. 保压优化：在获得良好外观的基础上，再逐步增加保压压力和时间，以解决缩水问题，但需注意观察浇口区域是否会因保压而出现新的缺陷。这个流程的核心是优先确保熔体流过浇口时的平稳与低剪切，在此基础上再追求填充效率和压实度。

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