橡胶喷霜原因及其预防
发布时间：2015-01-08 19:30:33 人浏览
来源： 橡胶技术网
在橡胶制品质量方面，表面喷霜是一种较严重且较常见的外观质量问题，因此对橡胶喷霜问题的探讨就显得十分必要。（注，本文所讨论的硫化剂多为硫磺，但像BIPB.TAIC等其他硫化剂如操作不当，同样会造成喷霜现象。）1: 橡胶喷霜的原因橡胶喷霜是由于橡胶内部配合剂达到过饱和状态后，橡胶近表层的配合剂首先析出，再由内层向表层迁移析出，当配合剂在橡胶中降低到其饱和状态时，析出过程才告结束。使配合剂达到过饱和状态，导致橡胶喷霜的主要原因有：胶料配方设计不当，工艺操作不妥，原材料质量波动，贮存条件差，制品欠硫、制品老化等。
2: 橡胶喷霜的形式
橡胶有未硫化橡胶（以下称胶料）和硫化橡胶（以下称制品）之分，橡胶喷霜就包括胶料表面喷霜和制品表面喷霜。喷霜（bloom）是液体或固体配合剂由橡胶内部迁移到橡胶表面的现象。因此橡胶内部配合剂析出，就形成了喷霜。对橡胶喷霜的形式归纳起来，大体分为三种。即喷粉、喷蜡、喷油（也称渗出）。
喷粉是硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂、填充剂等粉状配合剂析出在橡胶表面，而形成一层粉状物。喷蜡是石蜡、地蜡等蜡状物析出在橡胶表面，而形成一层蜡膜。喷油是软化剂、增粘剂、润滑剂、增塑剂等液态配合剂析出在橡胶表面，而形成一层油状物。在实践中，橡胶表面喷霜的形式有时是以一种形式出现，有时却是以两种或三种形式同时出现。
3: 可能形成橡胶喷霜的操作
3a 配方设计不当
配方设计不当主要指配合剂在橡胶中的用量超过其最大使用量。在一定条件下（主要是温度，其次是压力）一般配合剂在橡胶中都有一定的溶解度，达到配合剂溶解度的配合量称为配合剂的最大使用量。配方设计时，配合剂用量超过其最大使用量，配合剂就不能完全溶解在橡胶中，使得配合剂在橡胶中达到过饱和状态，由于配合剂在橡胶中最终要达到饱和状态，在趋于饱和状态过程中，超量使用的、不能溶解的配合剂便要析出，而在橡胶表面形成喷霜。
通常情况下，配方设计不当容易造成喷霜的配合剂有：硫黄硫化剂。硫化剂：二硫化二苯并噻唑（DM）、二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、2一硫醇基苯并噻唑（M）、一硫化四甲基秋兰姆（TMTM）、乙撑硫脲（NA 22）等。防老剂：N-苯基-β-萘胺（D）、N, N'一二苯基对苯二胺与苯基分萘胺混合物（H ） . N-环己基-N'一苯基对苯二胺（4010） , N, N'二（β-萘基）对苯二胺（DNP）、2一硫醇基苯并咪唑（MB）、石蜡等。增塑剂：机油、酯类油等。活性剂：氧化锌、硬脂酸等。填充剂：轻钙、碳酸镁等。防焦剂：N-环己基硫代邻苯二甲酞亚胺（CTP）等。还有一些其它配合剂。
3b 工艺操作不当
胶料生产时，首先配合剂称量要准确，以免造成多配，使得配合剂的用量超过其在橡胶中的最大用量，并造成喷霜。其次，要按工艺操作充分压合，以免造成捣胶不均，配合剂分散不匀，使得配合剂在胶料中局部浓度过大，达到过饱和状态，而造成喷霜。再者，加入硫黄时，胶温、辊温不要过高，由于硫黄在橡胶中的溶解度随温度升高而增大，硫黄溶解度增大，其在橡胶中的溶解速度加快，就容易引起分布不均，使得硫黄在胶料中局部含量多，局部含量少。待胶料冷却后，硫黄在胶料中的溶解度下降，胶料中局部含量过多的硫黄，便达到过饱和状态，就造成喷霜，此种喷霜也称喷硫。
3c 原材料质量波动
橡胶工业原材料包括两大类，即生胶和配合剂。不同的配合剂在同一种生胶中有着不同的溶解度，同一种配合剂在不同的生胶中也有着不同的溶解度，就是在同一类生胶中，由于其共聚组分比不同、门尼粘度不同、污染非污染之分而形成的不同规格中同一配合剂的溶解度也不同，即使产品样本上数据几乎相同的生胶，因生产厂家所采取的工艺不同、合成单体的差异、制造批量的不同，而使同一配合剂的溶解度也不同。
生胶质量发生波动就会引起生胶极性、结晶性、分子结构、分子量分布、门尼粘度，灰分、挥发分、物理性能等发生变化。由于配合剂在生胶中的溶解度主要取决于生胶和配合剂的结构与性能，那么生胶质量发生波动就会影响配合剂的溶解度。如果造成配合剂溶解度下降，便会发生喷霜现象。
橡胶用配合剂大都属于工业品，纯度不高其成分与我们通常所说的化学药品有很大不同。硫化促进剂和防老化剂等化学成分不管怎样说还是比较清楚的，而其它配合剂却是很粗制的。例如，橡胶用硬脂酸是一种混合脂肪酸，不是纯粹的硬脂酸，它只相当于十六烷酸（软脂酸）和油酸的混合物。氧化锌、氧化镁和炭黑等其它物质在制造中混入很多杂质。轻钙、陶土等物质因产地材质不同、制法不同、工艺不同、批量不同而有很大差别。配合剂质量发生波动就会引起其纯度、水分、灰分、pH值、物理性能等发生变化，这些因素影响着其在橡胶中的溶解度。如果溶解度下降，配合剂便会发生喷霜。
3d 储存条件差
配合剂在橡胶中的溶解度是在一定条件下测定或计算的。配合剂在橡胶中的溶解度除与配合剂和生胶两者的化学结构、极性、结晶性、分子量大小及分布、溶解度或溶解度参数等有关外，还与贮存时的温度、压力、湿度、时间有关。
配合剂在橡胶中的溶解度一般都是随着温度的升降而升降。因此，橡胶在储存和使用时的温度高于标准温度，配合剂的用量就可能达到最大用量；而在低于标准温度时就不能用到最大用量，否则橡胶表面就会出现喷霜。硫黄在不同的生胶中有着不同的溶解度，都随着温度的升降而升降。
可见，温度对配合剂的溶解度影响很大，直接影响着橡胶表面喷霜。
橡胶储存时所受的压力、周围空气的湿度以及时间对配合剂的溶解度也有影响，一般情况下影响不大。但是，如果压力较大，受压部位橡胶中的配合剂就会形成晶核，析出于橡胶表面，形成喷霜；如果空气的湿度过大，橡胶中极性大的配合剂对生胶（非极性）的作用减弱，配合剂溶解度下降，从而导致喷霜；储存时间越长，橡胶表面喷霜越明显，由于储存环境中空气的温度和湿度随着季节的变化而不同，并且差别较大，极易造成配合剂的溶解度发生变化，从而导致喷霜。
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