在TPR制品生產(chǎn)中，表面印字或圖案的耐油性是一項(xiàng)關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)。許多生產(chǎn)商都會(huì)遭遇一個(gè)棘手問(wèn)題：剛剛印刷完成、看似牢固的圖文，一旦接觸到油脂類(lèi)物質(zhì)，便發(fā)生脫落、模糊或遷移。這不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀(guān)，更可能引發(fā)客戶(hù)投訴甚至質(zhì)量索賠。本文將深入剖析TPR上印字遇油脫落的根本原因，并從材料科學(xué)、油墨化學(xué)、工藝控制及表面工程等多個(gè)角度，提供一套系統(tǒng)性的解決方案。

TPR材料特性與印刷附著力基礎(chǔ)

要理解印字為何遇油脫落，首先必須認(rèn)清TPR材料的本質(zhì)。熱塑性橡膠是一種多相體系材料，其分子鏈通常由硬段和軟段構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)賦予了TPR彈性，但也帶來(lái)了表面性能的不穩(wěn)定性。印刷附著力本質(zhì)上是油墨與TPR表面之間形成的機(jī)械錨固、物理吸附和化學(xué)鍵合的綜合結(jié)果。當(dāng)油脂介入時(shí)，它會(huì)作為一種低表面能介質(zhì)，破壞這種脆弱的平衡。

TPR表面的一個(gè)核心特征是低表面能。未經(jīng)處理的TPR表面能通常在30-34達(dá)因/厘米之間，而要使油墨良好鋪展和附著，基材表面能通常需高于油墨表面張力10達(dá)因/厘米以上。許多油墨的表面張力在36-40達(dá)因/厘米，這意味著在TPR上印刷本身就有先天不足。油脂的介入進(jìn)一步降低了界面能，導(dǎo)致油墨無(wú)法有效潤(rùn)濕和附著。

影響油墨附著力的關(guān)鍵界面因素

因素	理想狀態(tài)	TPR常見(jiàn)問(wèn)題	遇油后的影響
表面能	基材表面能 > 油墨表面張力	表面能過(guò)低	油脂進(jìn)一步降低界面能
極性匹配	油墨與基材極性相近	極性不匹配	油脂作為非極性介質(zhì)加劇不匹配
表面粗糙度	適度的微觀(guān)粗糙度	過(guò)于光滑或粗糙	油脂填充粗糙結(jié)構(gòu)，減少錨點(diǎn)
化學(xué)活性	表面有反應(yīng)性基團(tuán)	化學(xué)惰性表面	油脂阻隔可能的化學(xué)反應(yīng)

印字遇油脫落的核心原因剖析

導(dǎo)致TPR上印字不耐油的原因是多層次、相互關(guān)聯(lián)的。以下從材料、油墨、工藝及環(huán)境四個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)分析。

TPR材料本身的內(nèi)在缺陷

增塑劑與操作油的遷移是首要原因。為調(diào)整TPR的硬度和加工性，配方中常會(huì)添加相當(dāng)比例的增塑劑或操作油（如白油、環(huán)烷油）。這些低分子量物質(zhì)在TPR內(nèi)部并非化學(xué)鍵合，而是物理共混。隨著時(shí)間的推移，或在遇到外部油脂（作為溶劑）時(shí)，它們會(huì)從內(nèi)部向表面遷移。這種遷移現(xiàn)象會(huì)帶來(lái)兩個(gè)致命影響：一是在TPR表面形成一層弱界面層，油墨實(shí)際上是印刷在這層油膜上，而非TPR本體；二是這些遷出的油類(lèi)會(huì)反過(guò)來(lái)溶脹、軟化已固化的油墨，破壞其內(nèi)聚強(qiáng)度。

TPR表面極性與結(jié)晶度的影響。多數(shù)TPR屬于非極性或弱極性材料，這與許多極性油墨的相容性差。同時(shí)，TPR中的結(jié)晶區(qū)與非結(jié)晶區(qū)分布不均，油墨在不同區(qū)域的附著效果差異大。油脂，尤其是非極性的礦物油，與TPR相容性好，能輕易滲透至油墨與TPR的界面，降低界面作用力。

材料批次間的差異。不同批次TPR在基礎(chǔ)聚合物（如SBS, SEBS）、填充油、添加劑的比例上可能存在波動(dòng)。這種波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致表面性能的不一致，從而影響印刷的重復(fù)性。一批合格，不代表下一批也能達(dá)到同樣的耐油效果。

油墨系統(tǒng)選擇與適配性錯(cuò)誤

油墨樹(shù)脂與TPR相容性差。油墨的連接料（樹(shù)脂）是決定其附著性能的核心。選擇與TPR表面化學(xué)性質(zhì)不匹配的樹(shù)脂體系，必然導(dǎo)致附著力不足。例如，針對(duì)極性材料（如ABS、PC）設(shè)計(jì)的油墨，用于非極性的TPR上效果往往不佳。

油墨耐油性本身不足。油墨本身也需具備抗油脂性能。如果油墨固化后的膜層耐化學(xué)性差，遇到油脂時(shí)會(huì)發(fā)生溶脹、軟化甚至被部分溶解，從而導(dǎo)致圖文損壞。油墨中的顏料、助劑等也會(huì)影響其耐油性。

油墨固化機(jī)理與條件不匹配。UV油墨、溶劑型油墨、水性油墨、雙組份油墨的固化機(jī)理不同。若固化條件（如UV能量、溫度、濕度、固化時(shí)間）未達(dá)到要求，油墨無(wú)法完全交聯(lián)形成致密的高分子網(wǎng)絡(luò)，其耐油性、耐磨性都會(huì)顯著下降。部分油墨需要與TPR表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)才能獲得強(qiáng)附著力，若條件不滿(mǎn)足，則僅為物理吸附，極易被油脂破壞。

表面預(yù)處理工藝缺失或不當(dāng)

對(duì)TPR進(jìn)行印刷前的表面處理是提升附著力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但這一步驟常被忽視或執(zhí)行不當(dāng)。

處理程度不足。無(wú)論是火焰處理、電暈處理還是等離子處理，都有嚴(yán)格的處理強(qiáng)度（如達(dá)因值）和處理有效期要求。處理強(qiáng)度不足，則表面改性不徹底；處理后若放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，TPR表面的活性點(diǎn)會(huì)因分子鏈段運(yùn)動(dòng)而消失（老化效應(yīng)），處理效果衰減。

處理方式選擇錯(cuò)誤。不同處理方式適用于不同情況。以下表格對(duì)比了常見(jiàn)表面處理方法的特點(diǎn)：

處理方法	作用原理	優(yōu)點(diǎn)	局限性
火焰處理	高溫火焰氧化表面，引入極性基團(tuán)	效果顯著，速度快	控制不當(dāng)易損傷制品，安全性要求高
電暈處理	高頻高壓放電使空氣電離，轟擊表面	適用于平面和薄膜，設(shè)備成本較低	對(duì)三維復(fù)雜形狀處理不均，效果衰減快
等離子處理	利用等離子體對(duì)表面進(jìn)行物理轟擊和化學(xué)反應(yīng)	處理深度均勻，效果持久性好，環(huán)保	設(shè)備投資較大，需真空環(huán)境（低壓等離子）
化學(xué)底涂	涂覆一層專(zhuān)用處理劑，作為過(guò)渡層	針對(duì)性強(qiáng)，效果穩(wěn)定	增加工序和成本，可能涉及溶劑揮發(fā)

印刷與固化工藝參數(shù)失控

印刷環(huán)境溫濕度不達(dá)標(biāo)。環(huán)境溫度過(guò)低，可能影響油墨的流平性和對(duì)基材的潤(rùn)濕；濕度過(guò)高，對(duì)于水性油墨或某些反應(yīng)型油墨，會(huì)干擾固化過(guò)程，導(dǎo)致油墨性能下降。

固化不充分。這是最普遍的原因之一。UV固化時(shí)，UV燈功率衰減、燈管老化、照射時(shí)間不足、被印刷區(qū)域遮擋等都會(huì)導(dǎo)致油墨接收的紫外光能量不夠，無(wú)法完全交聯(lián)。熱固化時(shí)，溫度或時(shí)間未達(dá)到要求。固化不充分的油墨膜內(nèi)聚力差，耐化學(xué)性自然低下。

油墨層過(guò)厚。為追求遮蓋力而過(guò)度印刷，導(dǎo)致油墨層過(guò)厚。在固化時(shí)，表層迅速固化可能阻礙內(nèi)層溶劑的揮發(fā)或內(nèi)層單體的交聯(lián)，形成外干內(nèi)濕或不完全固化的夾心結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在遇油時(shí)極易從內(nèi)部被破壞。

系統(tǒng)性解決方案與質(zhì)量管控體系

解決TPR印字耐油性問(wèn)題，必須采取預(yù)防為主、系統(tǒng)管控的策略。

材料端的優(yōu)化與控制

嚴(yán)格篩選TPR原料。與供應(yīng)商溝通，選擇低遷移性、高粘度（分子量）的操作油，或使用聚合物型增塑劑以減少遷移。詢(xún)問(wèn)原料的表面能數(shù)據(jù)，作為選材參考。對(duì)每批來(lái)料進(jìn)行嚴(yán)格的入廠(chǎng)檢驗(yàn)，包括表面能測(cè)試（如達(dá)因筆）、抽出物測(cè)試（評(píng)估油品遷出趨勢(shì)）。

選用專(zhuān)用型TPR油墨。市場(chǎng)上有專(zhuān)為聚烯烴（PO）、彈性體（EL）等難粘材料開(kāi)發(fā)的油墨。這些油墨通常采用氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚丙烯、聚酰胺等與TPR相容性較好的樹(shù)脂作為連接料，并經(jīng)過(guò)耐油性改性。務(wù)必向油墨供應(yīng)商明確應(yīng)用需求（基材為T(mén)PR，要求耐油）。

工藝端的精細(xì)化管控

強(qiáng)化表面處理及其效果監(jiān)控。將表面處理作為一道必須的、受控的工序。定期用達(dá)因筆或達(dá)因液測(cè)試處理后的TPR表面能，確保穩(wěn)定達(dá)到油墨要求的數(shù)值（通常建議高于油墨表面張力10達(dá)因/厘米）。建立處理參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序（SOP），并規(guī)定處理后的最長(zhǎng)停留時(shí)間。

優(yōu)化印刷與固化工藝參數(shù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）確定最佳的印刷壓力、網(wǎng)版目數(shù)、刮刀角度、固化能量/溫度/時(shí)間等參數(shù)組合。建立關(guān)鍵工藝參數(shù)控制表，并定期校驗(yàn)設(shè)備（如UV能量計(jì)、溫度傳感器）。

實(shí)施嚴(yán)格的固化度檢測(cè)。固化不足是隱性問(wèn)題，必須通過(guò)科學(xué)手段監(jiān)控?？刹捎萌軇┎潦梅ǎㄈ缬妹藓炚喝√囟ㄈ軇┎潦糜∽?，觀(guān)察脫落情況）或紅外光譜法監(jiān)測(cè)油墨的交聯(lián)度。

構(gòu)建全面的質(zhì)量保證體系

建立標(biāo)準(zhǔn)化的耐油性測(cè)試方法。模擬最終使用環(huán)境，制定內(nèi)部測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。例如，用特定油脂（如礦物油、橄欖油）涂抹在印字上，在規(guī)定溫度和壓力下保持一定時(shí)間，之后觀(guān)察圖文變化并進(jìn)行附著力測(cè)試（如百格測(cè)試、膠帶剝離測(cè)試）。

貫穿全程的質(zhì)量記錄與追溯。從原材料批次、工藝參數(shù)到最終測(cè)試結(jié)果，建立完整的記錄。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以快速追溯至問(wèn)題源頭，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)糾正。

未來(lái)趨勢(shì)與創(chuàng)新技術(shù)展望

隨著環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)和性能要求提升，TPR印刷技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。UV-LED固化技術(shù)因其能耗低、熱影響小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸替代傳統(tǒng)汞燈。水性油墨和100%固含量的UV油墨技術(shù)發(fā)展迅速，旨在減少VOC排放。等離子體處理技術(shù)，特別是大氣壓等離子體，因其處理效果均勻、持久且環(huán)保，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。此外，激光打標(biāo)作為一種無(wú)接觸、永久性的標(biāo)記方式，在某些應(yīng)用場(chǎng)景下可以替代傳統(tǒng)印刷，從根本上解決附著力問(wèn)題。

常見(jiàn)問(wèn)題

問(wèn)：如何快速判斷印字脫落是TPR油遷移問(wèn)題還是油墨問(wèn)題？

答：可采用一個(gè)簡(jiǎn)易的加速測(cè)試。將印刷好的TPR制品放入一定溫度的烘箱中（如60°C）加熱一段時(shí)間（如30分鐘）。取出后觀(guān)察表面是否有油狀物或油膩感滲出。若有，則強(qiáng)烈懷疑是油遷移導(dǎo)致。同時(shí)，用同一油墨在經(jīng)徹底清潔和表面處理（如用酒精擦拭）的PP板或HDPE板上印刷并充分固化，測(cè)試其附著力。若在PP/HPDE上附著良好，則油墨本身問(wèn)題不大，問(wèn)題核心在TPR基材。

問(wèn)：火焰處理時(shí)，如何掌握火候避免損傷TPR制品？

答：火焰處理的關(guān)鍵是“瞬時(shí)、均勻、控制”。使用藍(lán)色火焰（還原焰）而非黃色火焰?；鹧媾c制品表面保持一定距離（如5-10cm），以較快速度掃描，使表面瞬時(shí)達(dá)到高溫氧化但本體溫度不至過(guò)高變形。理想效果是表面變?yōu)槲⑽l(fā)暗而無(wú)明顯熔化或變形。建議先使用廢品進(jìn)行參數(shù)摸索，并測(cè)量處理后的表面能。

問(wèn)：對(duì)于已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)但耐油性不好的成品，有何補(bǔ)救措施？

答：補(bǔ)救措施有限且效果因人而異?？蓢L試：1. 二次固化：對(duì)印字區(qū)域再進(jìn)行一次低溫、長(zhǎng)時(shí)間的烘烤，促進(jìn)油墨深層交聯(lián)。2. 噴涂保護(hù)清漆：在印字表面噴涂一層透明的、耐油性的UV或PU保護(hù)漆。但此法會(huì)改變外觀(guān)觸感，且需測(cè)試清漆與油墨的相容性。最根本的辦法是分析原因，從源頭改進(jìn)后續(xù)生產(chǎn)。

問(wèn)：選擇TPR油墨時(shí)，需要關(guān)注其哪些技術(shù)參數(shù)？

答：需重點(diǎn)關(guān)注：1. 適用基材：明確標(biāo)明適用于PP/PE/TPR等聚烯烴類(lèi)。2. 附著力：百格測(cè)試等級(jí)（最好達(dá)到5B）。3. 耐性測(cè)試報(bào)告：包括耐摩擦、耐酒精、耐化妝品（如防曬霜）、耐油脂等。4. 固化條件：所需的UV能量或熱固化溫度時(shí)間。5. 粘度與細(xì)度：影響印刷適性。

問(wèn)：車(chē)間環(huán)境濕度對(duì)哪種油墨影響最大？如何控制？

答：濕度對(duì)水性油墨和濕度固化型油墨（如部分PUR熱熔膠）影響最為顯著。高濕度會(huì)延緩水性油墨中水分的揮發(fā)，導(dǎo)致干燥不良；也會(huì)干擾濕度固化油墨的正常交聯(lián)?？刂拼胧┌ǎ涸谟∷④?chē)間安裝空調(diào)和除濕機(jī)，將環(huán)境濕度控制在相對(duì)濕度50%-60%的范圍內(nèi)，并實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄。