TPE热塑性弹性体不熔是什么原因？

在一次注塑跑料中，我看到料筒内有黑灰色残留物，开始误认为是 TPE 没熔，其实那是 TPE 被过热焦化后残留，冷却固化仍成块。真正的“不熔”是熔体未形成、螺杆推不上热熔状态，具体表现为以下两种：

熔融不足：粒料虽热，但未达流动临界，螺杆却已动起来，出现颗粒推进“咔咔”的声音；

流动困难：独立熔化但粘度过高，无法进入模头或造粒段，还可能压不出产量。

区分这两种状态非常重要，因为对症处理方案截然不同。

化学体系层面因素

树脂熔点/黏度偏异

不同 TPE 类型（SBS、SEBS、TPV、TPU、TPO）热熔性能差异大：

填料／增强剂／色母比例过高

高比例填料或橡胶粉通常抑制熔融性能，使得 TPE 粒料表面包裹填料，熔化效率下降。我有次在 TPV 中加入 60% 轻质碳酸钙后，温度得上调 20℃以上，才能恢复流动。

助剂体系影响

如硫化剂、抗氧剂和话筒剂若使用不当，会造成熔融乱象：

硫化过快会导致熔体提前交联，流动性剧减；

过量碳酸钙阻燃剂会提升填料界面张力，阻挡熔融扩散；

加工助剂失效未能降低表面能，导致螺杆拖料。

材料状态与贮存条件

潮气与干燥不充分

TPE 对水分吸收敏感，尤其是 TPU 或 SEBS 含羧酸基结构。潮气存在时粒料加热到 150 °C 以上会释放水蒸气，冒泡阻碍熔化，并可能导致排气孔液滴或空洞，进一步妨碍料筒顺畅上压。

我亲测见过湿料 TPU 在矩形结构模具中，约 80 °C 就出现“爆裂点”，比正常大 3 ℃才熔融。

颗粒直径不均

粒较大者表面热量吸收慢，内部熔融滞后；颗粒过细有时在螺杆塞料区导致热流失，难以上压。良好粒径分布与约定保持一致，也是顺畅运行基础。

加工设备与参数设置

温度梯度不合理

常见设定如：料筒三段 120/150/180 °C、喷嘴 160 °C 等，但若梯度过低或冷区太长，前端无法建立连续熔体柱，造成区域性“不熔”。**我的建议是把料筒后三段提高 10–20℃，前段维持略低。**要配合材料厂家推荐温度范围微调。

螺杆结构与速度

长螺杆则分区明显，有助于预热和熔融，而短啮合螺杆速度快但压缩位置可能不足。转速若过高，材料在冷区携料无法停留足够时间熔融；太慢则堆积可能阻塞螺杆通道。

背压与排气

若注塑背压设置过低，则熔体可能来不及压实形成均质熔体，出现“颗粒推进”声。排气孔若堵，空隙无法排出，也会影响螺杆功能。

设备维护与助剂损耗

加热圈损坏或温控失准

我见过不少案例：机器仪表显示 180 °C，但料筒实际温度只有 160 °C，因加热圈部分区域断路或 PID 校准失误。应做定期校准仪表，并可通过热电偶验证筒体温度。

螺杆磨损／涂层剥落

稳定熔融依赖精密几何，如螺杆表面脱氟层或粗糙，粘附能力下降，推进不畅，直接影响“可熔”。更换或修复需引起足够重视。

诊断思路与验证路径

说了这么多，关键是有系统的现场诊断思路：

视觉与手感检查：打开料筒，看是否为颗粒形态，还是熔体；切割熔料，看是否有气泡焓值异常；

温度验证：现场用热电偶验证螺杆区温度与仪表是否一致；

材料分析：用 DSC（差示扫描热分析）、MFI（熔融指数）测试材料是否在推荐范围；

排查设备状态：加热圈、排气口、螺杆几何、挡料套损耗检测；

调整参数：梯度略提温 10 °C、转速控在 30–50 rpm 范围、背压提高 15–20 bar；

干燥处理：TPV/TPU 类建议 80–90 °C 干燥 4–6 小时，SEBS 一般 60 °C 即可。

每次遇到材质不熔情况，我都会记录原始参数和调整结果，几次迭代后自动形成“微调模板”。

典型实战案例

案例一：SEBS 注塑型 TPE 不熔

初始工况：料筒三段 120/150/160 °C，120 台干燥；

现象：料筒喂料却不推料，手感颗粒块状；

检测：发现 1、加热圈后两段有加热盲区；2、粒料水分约 0.7%；

操作：更换加热圈段，干燥再跑料；温度梯度改为 140/160/175 °C；

结果：熔融畅顺，压出时间从 80s 缩短至 45s，合格率 99.3%。

案例二：TPV 吹膜线不熔流

初始工况：料筒设定 160/180/190 °C，仍出现带气泡、流动缓慢；

排查：填料过多，碳酸钙含量达 65%；潮气含 0.5%；

改进：降填料比例至 55%，粒料干燥 75 °C 5 小时；温度提升 10 °C；

成果：吹膜稳定、不拉丝，膜厚精度提升 15%。

建议与提升路径

与材料供应商配合，获取 DSC 图谱，精准匹配熔融窗；

建立可视化记录：生产 SOP 中含原始参数、排查点、问题性质、处理效果等记录；

设备巡检及校正计划：季度进行加热圈、排气口、螺杆部位热图拍照、热偶校对；

人员操作培训：识别潮气、颗粒异常情况，提高现场响应能力；

建立快速干燥与检测体系：干燥参数与检测指标标准化，缩短故障周期。

通过本文的解析，希望大家看到 “TPE 不熔” 并非是单一现象，而是由配方体系、物理状态、负荷参数、设备维护等多方面因素共同作用的结果。作为操作者，我们的关键在于通过科学诊断路径，找到核心瓶颈并精确调整，每一次排除障碍、恢复流动，都是对生产效率与品质更高维度的保障。实践才是王道，建议大家动手做一次小批量实验，逐步验证和积累经验。对我而言，每一个客户的顺利生产，都让我感到踏实和成就感满满。

愿每位在这条道路上的朋友，都能尽快突破“不熔”瓶颈，跑出稳定高质量的产品。

相关问答

Q1：TPE 粒料干燥温度方案如何定？
A：SEBS/TPV 一般用 60–80 °C 干燥 3–5 小时，TPU 建议 80–90 °C 干燥 4–6 小时。如湿度不高可酌情缩短时间。关键在于干燥前后水分测定值降到 0.1–0.2%。

Q2：生产时怎么分辨是不熔还是焦化？
A：不熔是颗粒状、手感坚硬、无粘性；焦化则是颜色变深、熔体黄色/黑度、挤出后表面发脆有焦味。前者是热量不足或设备问题，后者是温度过高或停留时间长。

Q3：我调完参数后依然不熔怎么办？
A：建议沿以下方向重新核查：

加热圈、温控仪校准是否正常？

螺杆有无严重磨损或脱氟？

材料是否掺杂其他类型树脂？

是否填料濃度过高或水分未完全排出？

Q4：如何提高 TPE 生产效率避免不熔？
A：推荐以下循环优化路径：

1.材料来料 DSC/MFI 建档；

2. 设备仪表校验；

3. 设定梯度与参数的小批实验；

4. 写入 SOP；

5. 数据回顾、工艺微调。