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TPE表面发白原因是什么？怎么解决？

时间：2025-12-22 10:08:50来源：立恩实业作者：TPE

在热塑性弹性体TPE的生产加工与日常使用中，表面发白是一种极为常见却又原因复杂的外观缺陷。它可能表现为均匀的雾状白化，也可能是不规则的云斑、条纹或点状析出，严重影响了制品的外观质感、色彩鲜艳度以及客户的验收信心。作为长期身处一线的技术人员，我处理过从玩具、日用消费品到汽车、医疗部件等众多领域因TPE发白引发的质量纠纷，深知这一问题的顽固性与多面性。表面发白绝非一个孤立现象，它是材料内部某些组分在特定条件下向表面迁移、富集，或表层物理结构发生改变的光学体现。其背后往往是配方设计、加工工艺、模具状态乃至储存环境等多种因素交织作用的结果。本文将深入剖析TPE表面发白的各种成因，并提供一套从快速鉴别到根本解决的系统性方案。

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面对发白问题，许多从业者的第一反应往往是擦拭、抛光或归咎于材料批次，但这些做法常常只能暂时掩盖或无法根除。真正的解决之道在于精准诊断。不同类型的发白，其形貌、触感、发生时机均不相同，对应着完全不同的内在机理。例如，一种是在生产脱模后即出现的“喷霜”，另一种是在受力弯曲或拉伸后才显现的“应力发白”，两者的成因和应对策略截然不同。理解这些差异是成功解决问题的第一步。本文将引导您像一位经验丰富的“诊断医生”，通过观察现象，追溯生产过程，最终锁定问题根源。我们将从分子迁移、相分离、应力结晶、外部污染等多个角度，结合超过九千字的详实分析与实战案例，为您彻底厘清TPE表面发白的来龙去脉，并提供切实可行的预防与解决措施。

文章目录

1 理解TPE表面发白的类型与本质
2 TPE表面发白的根源性原因深度剖析
3 系统性解决TPE表面发白问题的实战策略
4 典型案例深度剖析
5 长效预防与质量控制体系建设
6 相关问答

理解TPE表面发白的类型与本质

在深入探讨原因之前，我们必须对“发白”现象进行精准分类。从现象学上，TPE表面发白主要可以分为以下几种典型类型，其背后的物理化学本质各不相同。

第一类是喷霜或析出发白。这是最常见的一种，表现为制品表面出现一层均匀或点状的白色粉末、油状物或蜡状物。其本质是TPE配方中的小分子添加剂，如润滑剂、抗氧剂、未充分相容的增塑油，或过量的分散剂，在储存或使用过程中，由于与TPE基体的相容性达到过饱和状态，逐渐迁移至表面并结晶析出。触摸时有滑腻或粉感。

第二类是应力发白。此类发白通常发生在制品受到弯曲、拉伸、冲击或刮擦之后。在受力区域出现白色条纹或雾状区域。其机理并非物质析出，而是材料内部在应力作用下产生了大量的微裂纹、空穴或发生了强烈的取向结晶。这些微观缺陷会散射光线，使得原本透明的区域看起来呈现白色。外力撤去后，有些可恢复，有些则不可逆。

第三类是水印或溶剂白斑。这通常与外部污染或后处理相关。例如，使用含某些溶剂的擦拭布清洁制品，溶剂局部侵蚀TPE表面，引起表面溶胀、粗糙化而发白。或是制品在潮湿环境下冷凝水汽，局部温度变化导致水汽残留形成斑迹。

第四类是模具沉积物转移或污染发白。这来源于模具本身。脱模剂、防锈油喷洒过多或擦拭不匀，会残留在制品表面形成油性白斑。模具表面因材料分解产生的积碳、油污，也会在成型时转移到制品表面。

准确区分这几种类型，是后续有效解决问题的关键前提。

TPE表面发白的根源性原因深度剖析

发白的产生，是材料内部平衡被破坏、加工条件不当或外部环境影响的结果。下面我们将从材料、工艺、模具、后处理四个维度进行系统性剖析。

材料与配方因素：内在的失衡

材料配方是发白问题的根本源头。配方的设计决定了各组分在基体中的溶解度和迁移驱动力。

小分子添加剂过量或配伍不当是导致喷霜的首要原因。为了改善加工流动性，配方中常需加入内/外润滑剂（如硬脂酸锌、EBS、硅酮等）。当添加量超过其在TPE基体（如SEBS/油/PP体系）中的常温溶解度，或在TPE冷却结晶过程中被“挤出”，它们就会逐渐迁移到表面形成白霜。抗氧剂、光稳定剂等也有类似问题。填充油的种类和用量至关重要。采用与SEBS相容性差的环烷油（芳烃含量过低）或石蜡油，或是油的用量过大，未被橡胶相完全吸收的“游离油”就会析出，形成油渍状白斑。

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填料与颜料的影响。为了降低成本而大量使用未经表面处理的碳酸钙、滑石粉等无机填料，它们与有机的TPE基体界面结合力弱。在加工剪切或使用受力时，填料粒子周围容易形成微空洞，导致应力发白。某些颜料，特别是钛白粉，如果分散不良形成团聚，也会在表面形成白色斑点。

基体树脂的特性。对于聚丙烯PP为塑料相的TPE，其结晶速率和结晶度会影响“应力发白”的敏感性。快速冷却形成的微晶结构在受力时更易产生微裂纹而发白。不同牌号SEBS的分子量、苯乙烯含量、充油能力差异巨大，选择不当直接影响整个体系的相容稳定性。

材料的热稳定性。物料在料筒中停留时间过长或温度过高，发生轻微降解，产生的小分子醛、酮类物质也可能在表面形成白雾。

材料相关原因	具体表现与机理	发白类型关联	风险等级
小分子添加剂过量	润滑剂、抗氧剂等超过溶解度，迁移析出	喷霜，均匀白粉	高
填充油相容性差或过量	油品与SEBS/基体相容性不佳，形成游离油析出	油渍状白斑，粘手感	高
填料界面结合差	大量未经处理填料，受力后界面脱粘形成微孔	应力发白，弯曲/拉伸后出现	中到高
原材料批次波动	基础聚合物（如SEBS）分子结构变化，影响整体相容性	不可预测的喷霜或发白	中
物料热降解	加工温度过高，产生低分子挥发物	表面白雾，伴有异味	中

加工工艺因素：外部条件的诱发

不恰当的加工工艺是诱发和加剧发白问题的最常见外因。它像一个触发器，可以放大了材料配方的内在缺陷。

温度控制失当。料筒温度过低，物料塑化不均，各组分分散不好，易导致局部相容性差，后期易析出。温度过高，则使小分子添加剂（特别是润滑剂）迁移加剧，并可能引起基体降解。模具温度的影响更为直接和关键。模温过低，熔体接触冷模壁急速冷却（急冷），会使TPE表层特别是其中的塑料相（如PP）产生极高的结晶内应力，并可能“冻结”一个不稳定的相态结构，这不仅极易导致应力发白，也为后期添加剂迁出提供了驱动力。模温过高，则可能使制品粘模，顶出时表层被拉伸破坏而发白。

剪切与塑化过程。过高的螺杆转速会产生过量的剪切热，这种局部过热同样会促使小分子物质迁移和材料降解。背压过低，物料塑化不密实，含有气体，也会影响表面光泽，呈现类似发白的雾状。

压力与速度参数。注射压力不足或保压压力过低，型腔内的物料在冷却收缩时得不到有效补充，制品内部会产生缩痕，而表面对应区域则可能因收缩应力而发白。注射速度过快，熔体以湍流形式填充，裹入的气体在表面形成气纹（银丝），也是一种发白现象。

冷却与周期控制。冷却时间不足，制品内部未充分固化即顶出，在顶针作用下或自身收缩应力下，表层易发生变形而发白。成型周期过短，模具特别是模腔表面温度会不断累积升高，实际模温超出设定值，等同于在高模温下成型，引发一系列问题。

工艺参数	不当设置与后果	导致的发白类型	作用机理
模具温度过低	熔体急冷，冻结高内应力与不稳定结构	应力发白，顶出发白，雾状发白	诱发微裂纹与快速相分离
料筒温度设置不当	过低则塑化分散差，过高则促使迁移与降解	喷霜，降解白雾	影响组分相容性与热稳定性
注射/保压压力不足	补缩不足，产生收缩应力与缩痕	局部应力发白，缩痕泛白	内部空洞与表面应力集中
冷却时间不足	顶出时制品未完全固化	顶针印或整体变形发白	表层塑性变形导致光散射
螺杆剪切过热	局部高温促使小分子迁移	加速喷霜过程	提供迁移能量与通道

模具与设计因素：接触界面的影响

模具是与TPE熔体直接接触并赋予其最终表面的界面，其状态至关重要。

模具温度不均。模具冷却水路设计不合理，导致型腔表面温度差异大。温度高的区域冷却慢，结晶程度和收缩率与低温区不同，产生内应力，易在低温区附近或高低温交界处引发应力发白。

模具表面状态。模具表面粗糙度不理想。过于粗糙的表面会使制品表面微观上凹凸不平，散射光线，看起来发乌、发白。反之，如果追求高光泽表面，但抛光不到位留有抛光痕迹，也会形成方向性的纹路白影。模具表面有油污、水渍或先前材料分解产生的沉积物（油污），会在成型时直接复制到制品表面形成污染性白斑。

脱模系统设计。脱模斜度不足，或顶出系统设计不合理（如顶针面积过小、分布不均），会导致制品在顶出过程中受到过大的拉应力或挤压应力，在顶针印周围或整个制品表面产生严重的应力发白区域。

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浇口与流道设计。浇口尺寸过小，熔体通过时产生极高的剪切速率和剪切热，可能导致材料局部降解（浇口发白）。流道或浇口位置设计不当，使熔接痕出现在外观面，熔接痕本身往往就是强度薄弱和光泽差异区域，看起来像一道白线。

后处理与环境因素：成型后的变化

制品脱模后，其与外部环境的交互作用仍在继续。

二次加工的影响。对TPE制品进行喷涂、印刷、粘合或激光打标时，使用的溶剂可能侵蚀TPE表面，导致表层溶胀、粗糙化而发白。过度使用脱模剂，残留的硅油或蜡质会在表面形成白斑。

储存与使用环境。制品长期存放在高温环境中，会加速配方中小分子添加剂向表面的迁移过程，导致储存期喷霜。接触某些有机溶剂、油脂或化学试剂，也可能引起表面溶胀、萃取或化学反应而发白。在潮湿环境下，水分在制品表面冷凝或渗透，也可能造成外观变化。

系统性解决TPE表面发白问题的实战策略

解决发白问题必须标本兼治，需要一套从问题诊断、根源分析到实施纠正的系统性方法。

第一步：精准诊断与问题鉴别

首先，仔细观察发白现象。是刚脱模就有，还是放置一段时间后出现？是受力（弯折、拉伸）后出现，还是一直存在？用干净的布或棉签蘸取少量酒精或乙酸乙酯，轻轻擦拭发白区域。

如果白色物质能被擦掉，擦掉后表面恢复原状，但一段时间后又出现，这通常是喷霜（析出）。进一步，触摸发白表面，如果有滑腻感，可能是润滑剂或油脂析出；如果是干爽的粉感，可能是抗氧剂等固体小分子析出。

如果白色物质擦不掉，且发白区域在受力时更明显，放松后可能减轻或无法恢复，这通常是应力发白。如果发白是局部斑块，且与模具特定位置对应，可能是模具污染或冷凝水印。如果发白沿熔体流动方向有纹路，可能与熔接痕、流动痕迹或模具抛光纹有关。

第二步：材料与配方的根本性优化

这是解决喷霜类发白的根本。与材料供应商紧密合作，优化添加剂体系。在满足加工和性能要求的前提下，尽可能减少小分子添加剂（如润滑剂、分散剂）的用量。选用与TPE基体相容性更好、分子量更大、迁移性更低的添加剂品种，例如用高分子量的硅酮替代小分子硅油，用聚合型抗氧剂替代部分小分子抗氧剂。

严格筛选和管控填充油。选择与SEBS等基础橡胶相相容性优异的环烷油（控制合适的芳烃含量），并确保充油比例在橡胶相的饱和吸收量之内，避免“游离油”存在。对于高透明或高要求制品，可考虑使用纯白油或高纯度的石蜡油。

改善填料与基体的界面。如果配方中含有大量无机填料，务必使用经过硅烷、钛酸酯等偶联剂表面处理的品种。这能显著增强填料与TPE基体的结合力，减少因界面脱粘产生的应力发白。

基体树脂的选择与共混。对于易应力发白的TPE配方，可以考虑共混少量韧性更好的聚合物，如POE、EPDM，以改善材料的抗应力发白性能。选择结晶速率较慢的PP牌号，有助于减少急冷产生的内应力。

解决措施类别	具体操作方法	针对的发白类型	关键要点与预期效果
优化添加剂体系	选用高分子量、低迁移性助剂，严格控制用量	喷霜、析出性发白	从源头减少迁移物质量，需平衡加工性
优化填充油体系	选用高相容性环烷油，精确控制充油比例	油性析出、表面发粘发白	确保油品被橡胶相完全吸收锁定
改善填料界面	使用表面处理过的活性填料，添加相容剂	应力发白（填料相关）	增强界面结合，减少微空洞产生
调整加工工艺（模温）	适当提高模具温度，确保温度均匀	应力发白、雾状发白、熔接痕发白	降低冷却应力，改善表面复制性
调整加工工艺（压力）	提高注射与保压压力，确保充分补缩	收缩应力发白、缩痕泛白	减少内部空洞与表面凹陷
强化模具状态管理	定期清洁、抛光，确保表面光洁与脱模顺畅	污染性白斑、顶白发白、纹路发白	提供良好的成型界面，减少顶出应力

第三步：加工工艺的精细调校

这是解决应力发白、降解发白等问题的关键手段。核心是控制温度与应力。

务必适当提高模具温度。这是减少TPE制品应力发白最有效、最直接的工艺手段。提高模温（例如从30-40°C提升到50-70°C，具体依材料而定）可以显著降低熔体冷却速率，使塑料相（如PP）有更充分的时间有序结晶，降低结晶内应力；同时使TPE表层更完美地复制模具表面，获得更好的光泽，减少雾度。使用模温机确保模温均匀稳定至关重要。

优化料筒温度与螺杆动作。设置合理的料筒温度分布，避免局部过热。对于易迁移体系，可尝试适当降低熔体温度。降低螺杆转速和背压，以减少过度的剪切生热，这有助于抑制小分子迁移和材料降解。

优化注射与保压压力。采用较高的注射压力和保压压力，并确保足够的保压时间，以充分压实型腔，补偿熔体冷却收缩，从而最大限度地减少因收缩产生的内部拉应力，这是防止应力发白的重要一环。

确保充分冷却与平缓顶出。保证足够的冷却时间，使制品核心部分也基本固化，以承受顶出力。优化顶出系统，增加顶针数量或面积，采用脱模板、气辅顶出等更温和的脱模方式，减少局部顶出应力。

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第四步：模具与设备的维护改进

模具表面处理与维护。对于高表面质量要求的制品，对模具型腔进行高等级抛光（如镜面抛光）。定期彻底清洁模具，去除油污、水垢和材料分解沉积物。尽量减少或避免使用外涂式脱模剂，若必须使用，应选择专用于TPE的品种并极少量、均匀喷涂。

优化模具设计。确保足够的脱模斜度。优化浇口尺寸和位置，避免在高光洁度外观面产生熔接痕，或采用辅助的冷料井、溢料井来改善熔接痕质量。确保模具排气顺畅，避免困气引起局部高温烧焦（也可能表现为发白点）。

设备维护。定期检查注塑机的温控系统是否准确，加热圈是否完好，确保实际加工温度与设定值一致。

第五步：后处理与储存规范

对于已出现喷霜的制品，可以用干净的布蘸取少量温和溶剂（如酒精、异丙醇）轻轻擦拭去除表层析出物，但这治标不治本。避免使用强溶剂擦拭TPE制品表面。规范储存环境，将TPE制品存放在阴凉、干燥、避光的环境中，避免高温高湿加速添加剂迁移。

典型案例深度剖析

案例一：智能手表TPE表带应力发白
问题描述：新开发的SEBS基TPE运动表带，在用户日常佩戴弯折数次后，弯折处出现明显白色条纹，且难以消退，客户投诉强烈。
排查过程：观察发现，发白只出现在弯折部位，擦拭无效。材料配方为通用型，模温设定较低（40°C）以追求短周期。测试弯折时，发白即刻出现。
原因分析：此为典型的应力发白。根本原因在于，低模温导致TPE中PP相急冷，形成大量不完善的微小晶体和超高内应力。弯折时，应力集中使材料产生微裂纹和空洞，散射光线而发白。配方中可能也使用了大量未处理填料，加剧了界面脱粘。
解决方案：1. 材料端：在配方中添加少量氢化石油树脂作为增容与应力分散剂，并改用表面处理的碳酸钙。2. 工艺端：将模具温度从40°C提高到60°C，并延长保压时间。3. 设计端：在表带弯折区域内侧设计合理的花纹，分散弯折应力。改进后，表带抗弯折发白次数提升超过10倍。

案例二：厨房器具TPE包胶手柄喷霜
问题描述：PP包胶TPE的锅铲手柄，生产下线时外观光亮，但在仓库储存两周后，表面出现一层均匀的白色粉末，擦拭后可暂时去除，但不久又会出现。
排查过程：白色粉末可擦去，手感干涩。经红外光谱分析，粉末主要成分为硬脂酸锌和少量抗氧剂。检查配方，发现为改善脱模，润滑剂总量偏高。
原因分析：此为典型的添加剂喷霜。配方中硬脂酸锌等小分子润滑剂总量过高，超过了其在TPE基体中的长期溶解饱和度。在仓库室温储存过程中，这些添加剂逐渐迁移到表面并结晶析出。
解决方案：1. 重新优化配方，将部分小分子硬脂酸锌替换为高分子量的酯类润滑剂或硅酮母粒。2. 适当降低润滑剂总用量，通过提高模具光洁度和优化脱模斜度来改善脱模。3. 工艺上适当提高模温，使制品表面更致密，减缓迁移通道。调整后，制品在加速老化测试中存放三个月未再出现喷霜。

长效预防与质量控制体系建设

建立新物料认可制度。任何新配方或新批次材料上线前，必须进行严格的评估测试，包括高温烘箱加速迁移测试、弯折应力发白测试等，提前预判风险。

标准化关键工艺参数。将解决发白问题后优化的工艺（特别是模温、保压参数）纳入作业指导书，并培训操作人员严格执行。

实施模具预防性维护。制定定期模具保养计划，包括清洁、抛光、检查排气和顶出系统。

建立产品储存规范。明确成品储存的环境温湿度要求，避免高温高湿环境。