生産TPE/TPR的都知道，TPE/TPR的主要原料是SEBS/SBS，在生産的過程中都會使用到油，但有很多廠家一味要求降低成本，所以就拼命的給SEBS/SBS充油，使得其制品生産或成型後會有滲油或粘手的現象。其實，充油的最大的作用是改善SEBS/SBS的流動性：SEBS/SBS的本身流動不好，加工性能較差，無法做成100%的SEBS/SBS制品，例如：通常我們看到SEBS/SBS物性表上拉伸強度與硬度的測試都不是純SEBS/SBS的參數，這些參數的測定是SEBS/SBS按照基本配方制成的，每一個廠家的基本配方或多或少有些出入，因此不同廠家測試的産品參數有出入是很正常的。

 

     充油的種類有芳香烴油，環烷油，石蠟油等。我們生産中常說的充白油，其實就是充環烷油或石蠟油，國内的SBS油膠主要是充環烷油。注意一下，石蠟油直鍊烴含量占70左右，而環烷油的直鍊烴含量隻有65左右，相對而言，其環烷烴含量比較高，所以叫做環烷油，一般在TPE/TPR材料裡用到這兩類油的就是SEBS和SBS了，相對而言，SEBS材料用石蠟油較多，SBS材料用環烷油較多；環烷油與石蠟油是無法同時充的，就是充了石蠟油後就不能充環烷油，反之一樣，因此大家在充油的時候需要注意一下，選擇油時要選擇凝點低的，閃點高的白油，這樣的油流動性能好，加工性能好（閃點低的油加工時會有火花或者煙霧産生）。不懂的朋友可以選擇正規渠道的白油，購買的時候多問一句。

 

 

一、TPE/TPR充油注意事項

 

1、常用油分極性與非極性油，極性油如DOP、DOS用于極性橡膠，如NBR、CR；非極性油如環烷油、石蠟油等用于非極性橡膠如NR、SBR、EPDM等。

2、按礦物油本身分子結構、組成方面的差異不同，分為環烷基橡膠油、石蠟基橡膠油、芳香基橡膠油等；TPR/TPE芳烴油和高芳烴油的芳烴含量( CA )為40 %左右，環烷油中的環烷烴含量( CN ) 為40 %左右，石蠟基油中的石蠟烴含量( CP )為65 %左右。其物理性能存在差異，與膠粘劑粘料之間的物理親和性能也存在較大的差異。這種親和能力是基于相似相容的原理，随着充油量的增加，SBS的扯斷伸長率增大，熔體流動指數(MI)提高，拉伸強度、300％定伸應力、邵爾A型硬度和永久變形下降。永久變形随充油量增加而下降主要是填充油使聚丁二烯鍊段分子間的作用力減弱，SBS軟段的活動空間增大的緣故。

 

二、油的種類、添加量對TPR性能的影響

 

 

1、TPR/TPE芳烴油 

（1）用途

TPR/TPE芳烴油的主要作用是改善橡膠的加工性能，幫助膠料中填充劑的混合和分散，降低膠料粘度和混煉能耗，調整硫化膠的物理機械性能。作為操作油，填充油廣泛适用于以天然橡膠及合成橡膠為原料的橡膠制品。

 

TPR/TPE芳烴油與合成膠的相容性好，可提高輪胎抓着性和制動性，被廣泛用于輪胎生産。芳香基油以苯環不飽和烴結構為主，與橡膠的相容性是最好的，有利于填充和降低煉膠溫度，拉伸強度和撕裂強度高，，加工性能優于鍊烷烴。 

 

但它的缺點是彈性較低，低溫性能差，顔色很深，污染性強，而且含有大量多環芳烴，具有潛在的緻癌危險。在高芳烴油中含有多種稠環芳烴油PAHs(又稱PCA) ，其中一些被歸為二類緻癌物質。因此，歐盟指令中對其中8 種強緻癌物PAHs 進行了嚴格限制。

 

（2）影響因素

TPR/TPE芳烴油的質量指标如比重、粘度、芳烴含量等項目，對膠料的物理性能有很大的影響。油的苯胺點越高，表明油的芳烴含量越高。芳烴含量影響膠料的硬度。芳烴含量高，可以改善橡膠的彈性及韌性。對于橡膠，高芳香烴含量有助于通過改善吸油的時間，加快混煉衆而提高生産能力。高芳香烴含量同裡也提供了更好的碳黑分散性能，有助于使産品性能在一般工藝條件控制下，達到更好的連續一緻性。

 

 

2、TPR/TPE石蠟油 

石蠟基橡膠專用油，石蠟油又稱礦物油，是從原油分餾所得到的無色無味的混合物。具有石蠟烴含量高，芳烴含量低，閃點高，揮發小等特點。适用于乙丙橡膠、丁基橡膠等配方。石蠟基油的分子結構是以直鍊烴為主，相容性差一些，易滲出，低溫時有析蠟現象。

 

石蠟基油能提高試樣的流動性、耐屈撓性和光穩定性，并且染色穩定性好，這是因為石蠟油中鍊烷烴質量分數高，芳烴質量分數很低。具有鍊狀結構的烷烴油相對于環烷烴油和芳烴油更為柔順，這有利于提高試樣的耐屈撓性。但另一方面，由于SBS的網狀結構中有很多開口，烷烴油較環烷烴油和芳烴油有更大的透過速度，從膠體中滲出的傾向更大，并且烷烴油的極性小，遷移時需要的能量小，因此更易從SBS中滲出。

 

 

3、TPR/TPE環烷油

Naphthenic base crude oil屬橡膠操作油，(加工油、填充油)之類，是以環烷烴為主要成分的石油，主要是環戊烷、環己烷及其同系物。相對密度0.92～0．95，閃點＞160 ℃，酸值＜0．1mgKOH／g，苯胺點66～82，流動點-40～-12℃。貯存于陰涼、通風的庫房内，遠離火種、熱源。國内環烷基原油資源主要集中在遼河和克拉瑪依兩地。

 

閃點高的TPR/TPE環烷油産品，适用于乙丙橡膠、三元乙丙橡膠及熱塑性彈性體SBS的充油及制鞋工業中的TPR粒料的生産和天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠産品的加工。TPR/TPE環烷基油具有類似芳烴碳的環烷結構和類似直鍊碳的支鍊結構，比石蠟基油具有更好的橡膠相容性，同時以環型飽和烴結構為主，耐老化性能好，又克服了芳香基油的污染性，具有良好的健康安全性，通常可适合各種橡膠。

 

由于環烷油中環烷烴含量高，能與SBS中的PB段相容，使得PB段分子鍊更加柔軟，同時，TPR/TPE環烷油的加入使得分子間的作用減弱，分子鍊的活動性增加，從而導緻共混物的可塑性增加，使得鍊段運動範圍增大，拉伸時鍊段能夠充分伸展，外力消除後又容易恢複，分子鍊柔順性增加，因此SBS的扯斷伸長率增大，熔體流動指數(MI)提高、體系的硬度、300%定伸強度都有很大程度的下降。

 

随着TPR/TPE環烷油用量的增加，分子間作用力減弱，分子鍊在外力作用下易發生滑移、斷裂，故而拉伸強度下降。斷裂伸長率和沖擊回彈性主要與體系的粘彈性質有關，環烷油的加人使分子鍊柔順性提高，所以斷裂伸長率和沖擊回彈性增加。

 

TPR中SBS分子量大小決定了填充的多少，TPR/TPE環烷油閃點過低或者油分子量分布過寬都容易溢出。

 

 

三、環烷油中芳烴含量對産品質量的影響

 

充油橡膠對環烷油的質量指标要求中最為重要的一項是芳烴含量，它影響産品的黃變性，芳烴含量越低，産品變黃的速度越慢，産品品質越高。

 

 

1、不能使用芳烴質量分數高的TPR/TPE環烷油

由于SBS的大分子是由聚苯乙烯(PS)樹脂段與聚丁二烯橡膠段構成的，前者位于分子兩端，PS鍊段間的作用力使其形成些物理交聯點，聚集成物理交聯區域，分散于聚丁二烯相中，呈微觀相分離狀态。而芳烴質量分數高的環烷油的溶度參數與PS的接近，芳烴分子集中在聚苯乙烯相中，削弱了交聯點。PS微區軟化後，橡膠強度損失非常大，而且芳烴質量分數越高，對SBS性能的影響就越大，所以應選擇芳烴質量分數小于6％的油品。

 

 

2、TPR/TPE環烷油與SBS的相容性

根據相似相容原理，TPR/TPE環烷油與SBS的相容性較石蠟油好，并且強度損失小，但試樣的邵爾A型硬度相對較高，流動性、耐屈撓性和光穩定性不如填充石蠟油的好。

 

 

3、其他油品性能對SBS性能的影響

（1）粘重常數

油品粘重常數(VGC)的增大，彈性體拉伸強度增大，邵爾A型硬度增加得此較明顯，但當VGC太大，拉伸強度顯著下降。這是因為VGC芳烴質量分數過高，SBS的強度損失非常大。

 

（2）粘度

當油品中含有一定量極性較大的芳烴時，充油SBS的MI随着粘度的增加而降低，而邵爾A型硬度卻随粘度的增加而增大。這是因為油品的粘度增加，相對分子質量也相應增大的緣故。在拉伸強度相當的情況下，粘度低的油品有利于提高試樣的流動性，對後加工有利。

 

 

4、環烷油與石蠟油的區别

當前大多數工廠都是使用環烷油和石蠟油，環烷油與SBS和SEBS的接合性比較好，但是就比較粘手，而石蠟油是直鍊烷烴，手感爽滑。

 

 

四、橡膠油的分類

 

橡膠油是石油的高沸點餾分，由分子量在300~600的複雜烴類化合物組成，分子量分布寬。根據油中主要成分的不同，可将橡膠油分為以下三種：

 

 

1、芳烴油

以芳香烴為主。褐色的粘稠狀液體，與橡膠的相容性最好，加工性能好，吸收速度快。适用于天然橡膠和多種合成橡膠；缺點是有污染性，宜用于深色橡膠制品中。

 

2、環烷油

以環烷烴為主。淺黃色或透明液體，與橡膠的相容性較芳烴油差，但污染性比芳烴油小，适用于NR和多種合成橡膠。

 

3、石蠟油

又稱為鍊烷烴油，以直鍊或支化鍊烷烴為主。無色或黃色透明液體，多用于飽和性橡膠中，污染性小或無污染，宜用于淺色橡膠制品中。

 

（1）往往我們的産品都是有一下參數的，比如硬度，拉伸強度等，油隻能降低硬度與拉伸強度，因此通常也可以加入一些工程塑料，比如做TPE時常會添加PP，硬度與強度等參數可以根據PP與充油量來調節。

 

（2）通常充油量是根據配方性能成本來決定的，充過多的油确實是可以降低成本，但充過多則會出現滲油，嚴重影響TPE/TPR品質等問題。降低成本，我們可以選擇添加一些填充劑（比如碳酸鈣，滑石粉等）。

（3）充油時盡量保持轉動或翻炒，如果靜置充油很容易造成SBS,SEBS吸油速度慢，而且各部分充油不均勻，當高充油量時，轉數應降低，高轉速易使的SEBS/SBS中已充的油滲出，充油後最好放置一段時間，使得油被SEBS/SBS充分吸收後再生産。

（4）充油的SBS/SEBS易變黃，主要原因是環烷油中含有不飽和雙鍵，容易被氧化變黃，通常國内的環烷油雖然是加氫後的油，但是氫化度都不是高，加氫的程度決定耐黃變系數，因此選油的時候要注意。

（5）通常我們生産的TPE制品都要求表面手感爽滑幹爽，而影響其幹爽的原因主要是充油過多，相容性差，造成表面油膩，這時可以選擇充石蠟油，因為石蠟油手感爽滑性要比環烷油的好；選擇星型或大分子量的SEBS，因為它們充油量比線型或小分子量SEBS要大，相同充油量下，充油的效果要好；适當可以添加一些爽滑劑或者防黏劑提高表面爽滑性。

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