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橡胶喷霜的原因及防止
摘要 喷霜在橡胶中是比较常见的现象。无锡巨旺塑化材料有限公司在长期生产不溶性硫磺预分散母料IS-90粒料以及橡胶硫化时总结出防止橡胶表面喷霜可以通过调整胶料配方、改进工艺规程、改善贮存条件等途经来实现。本文讨论了橡胶喷霜的成因,形式及其危害,并提出了防止橡胶喷霜应采取的措施和喷霜后的挽救办法。 
1 前言 
改革开放以来,我国橡胶工业迅速发展,制品种类日趋完善,进出口贸易不断增长,新材料、新工艺、新技术得到广泛应用,制品的内在质量和外观质量不断提高。但是由于我国橡胶工业起步较晚、基础薄弱、技术落后、设备陈旧、原材料种类不多、品种不全,并且质量波动较大,使制品质量与发达国家和地区的水平相比差距还较大,所以在今天贸易全球化,市场多元化的格局下,使得我国橡胶制品在国际上的竟争力差,市场占有率低。 
  在制品质量方面,表面喷霜就是一种较严重的外观质量问题。每年我国橡胶制品因表面喷霜给企业造成经济损失和社会影响是相当大的。因此对橡胶喷霜问题的探讨就显得十分必要。 
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[1]。可见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)。
 
  喷粉是橡胶硫化剂、橡胶促进剂、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 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。 
 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橡胶硫化剂:硫黄。促进剂:二硫化二苯并噻唑(DM)、二硫化四***秋兰姆(T
 MTD)、2一硫醇基苯并噻唑(M)、一硫化四***秋兰姆(TMTM)、乙撑硫脲(NA 22)等。防老剂:N-苯基-β-萘***(D)、N, N'一二苯基对苯二***与苯基分萘***混合物(H ) . N-环己基-N'一苯基对苯二***(4010) , N, N'二(β-萘基)对苯二***(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***(CTP)等。还有一些其它配合剂。 
 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[2],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。 
 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