橡膠噴霜原因及其預(yù)防

發(fā)布時(shí)間：2015-01-27 08:58:16 人瀏覽來(lái)源：橡膠技術(shù)網(wǎng)

在橡膠制品質(zhì)量方面，表面噴霜是一種較嚴(yán)重且較常見(jiàn)的外觀質(zhì)量問(wèn)題，因此對(duì)橡膠噴霜問(wèn)題的探討就顯得十分必要。（注，本文所討論的硫化劑多為硫磺，但像BIPB.TAIC等其他硫化劑如操作不當(dāng)，同樣會(huì)造成噴霜現(xiàn)象。）1: 橡膠噴霜的原因橡膠噴霜是由于橡膠內(nèi)部配合劑達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)后，橡膠近表層的配合劑首先析出，再由內(nèi)層向表層遷移析出，當(dāng)配合劑在橡膠中降低到其飽和狀態(tài)時(shí)，析出過(guò)程才告結(jié)束。使配合劑達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，導(dǎo)致橡膠噴霜的主要原因有：膠料配方設(shè)計(jì)不當(dāng)，工藝操作不妥，原材料質(zhì)量波動(dòng)，貯存條件差，制品欠硫、制品老化等。

　　2: 橡膠噴霜的形式

　　橡膠有未硫化橡膠（以下稱膠料）和硫化橡膠（以下稱制品）之分，橡膠噴霜就包括膠料表面噴霜和制品表面噴霜。噴霜（bloom）是液體或固體配合劑由橡膠內(nèi)部遷移到橡膠表面的現(xiàn)象。因此橡膠內(nèi)部配合劑析出，就形成了噴霜。對(duì)橡膠噴霜的形式歸納起來(lái)，大體分為三種。即噴粉、噴蠟、噴油（也稱滲出）。

　　噴粉是硫化劑、促進(jìn)劑、活性劑、防老劑、填充劑等粉狀配合劑析出在橡膠表面，而形成一層粉狀物。噴蠟是石蠟、地蠟等蠟狀物析出在橡膠表面，而形成一層蠟?zāi)�。噴油是軟化劑、增粘劑、�?rùn)滑劑、增塑劑等液態(tài)配合劑析出在橡膠表面，而形成一層油狀物。在實(shí)踐中，橡膠表面噴霜的形式有時(shí)是以一種形式出現(xiàn)，有時(shí)卻是以兩種或三種形式同時(shí)出現(xiàn)。

　　3: 可能形成橡膠噴霜的操作

　　3a 配方設(shè)計(jì)不當(dāng)

　　配方設(shè)計(jì)不當(dāng)主要指配合劑在橡膠中的用量超過(guò)其最大使用量。在一定條件下（主要是溫度，其次是壓力）一般配合劑在橡膠中都有一定的溶解度，達(dá)到配合劑溶解度的配合量稱為配合劑的最大使用量。配方設(shè)計(jì)時(shí)，配合劑用量超過(guò)其最大使用量，配合劑就不能完全溶解在橡膠中，使得配合劑在橡膠中達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，由于配合劑在橡膠中最終要達(dá)到飽和狀態(tài)，在趨于飽和狀態(tài)過(guò)程中，超量使用的、不能溶解的配合劑便要析出，而在橡膠表面形成噴霜。

　　通常情況下，配方設(shè)計(jì)不當(dāng)容易造成噴霜的配合劑有：硫黃硫化劑。硫化劑：二硫化二苯并噻唑（DM）、二硫化四甲基秋蘭姆（TMTD）、2一硫醇基苯并噻唑（M）、一硫化四甲基秋蘭姆（TMTM）、乙撐硫脲（NA 22）等。防老劑：N-苯基-β-萘胺（D）、N, N'一二苯基對(duì)苯二胺與苯基分萘胺混合物（H ） . N-環(huán)己基-N'一苯基對(duì)苯二胺（4010） , N, N'二（β-萘基）對(duì)苯二胺（DNP）、2一硫醇基苯并咪唑（MB）、石蠟等。增塑劑：機(jī)油、酯類油等。活性劑：氧化鋅、硬脂酸等。填充劑：輕鈣、碳酸鎂等。防焦劑：N-環(huán)己基硫代鄰苯二甲酞亞胺（CTP）等。還有一些其它配合劑。

　　3b 工藝操作不當(dāng)

　　膠料生產(chǎn)時(shí)，首先配合劑稱量要準(zhǔn)確，以免造成多配，使得配合劑的用量超過(guò)其在橡膠中的最大用量，并造成噴霜。其次，要按工藝操作充分壓合，以免造成搗膠不均，配合劑分散不勻，使得配合劑在膠料中局部濃度過(guò)大，達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，而造成噴霜。再者，加入硫黃時(shí)，膠溫、輥溫不要過(guò)高，由于硫黃在橡膠中的溶解度隨溫度升高而增大，硫黃溶解度增大，其在橡膠中的溶解速度加快，就容易引起分布不均，使得硫黃在膠料中局部含量多，局部含量少。待膠料冷卻后，硫黃在膠料中的溶解度下降，膠料中局部含量過(guò)多的硫黃，便達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)，就造成噴霜，此種噴霜也稱噴硫。

　　3c 原材料質(zhì)量波動(dòng)

　　橡膠工業(yè)原材料包括兩大類，即生膠和配合劑。不同的配合劑在同一種生膠中有著不同的溶解度，同一種配合劑在不同的生膠中也有著不同的溶解度，就是在同一類生膠中，由于其共聚組分比不同、門(mén)尼粘度不同、污染非污染之分而形成的不同規(guī)格中同一配合劑的溶解度也不同，即使產(chǎn)品樣本上數(shù)據(jù)幾乎相同的生膠，因生產(chǎn)廠家所采取的工藝不同、合成單體的差異、制造批量的不同，而使同一配合劑的溶解度也不同。

　　生膠質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)就會(huì)引起生膠極性、結(jié)晶性、分子結(jié)構(gòu)、分子量分布、門(mén)尼粘度，灰分、揮發(fā)分、物理性能等發(fā)生變化。由于配合劑在生膠中的溶解度主要取決于生膠和配合劑的結(jié)構(gòu)與性能，那么生膠質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)就會(huì)影響配合劑的溶解度。如果造成配合劑溶解度下降，便會(huì)發(fā)生噴霜現(xiàn)象。

　　橡膠用配合劑大都屬于工業(yè)品，純度不高其成分與我們通常所說(shuō)的化學(xué)藥品有很大不同。硫化促進(jìn)劑和防老化劑等化學(xué)成分不管怎樣說(shuō)還是比較清楚的，而其它配合劑卻是很粗制的。例如，橡膠用硬脂酸是一種混合脂肪酸，不是純粹的硬脂酸，它只相當(dāng)于十六烷酸（軟脂酸）和油酸的混合物。氧化鋅、氧化鎂和炭黑等其它物質(zhì)在制造中混入很多雜質(zhì)。輕鈣、陶土等物質(zhì)因產(chǎn)地材質(zhì)不同、制法不同、工藝不同、批量不同而有很大差別。配合劑質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)就會(huì)引起其純度、水分、灰分、pH值、物理性能等發(fā)生變化，這些因素影響著其在橡膠中的溶解度。如果溶解度下降，配合劑便會(huì)發(fā)生噴霜。

　　3d 儲(chǔ)存條件差

　　配合劑在橡膠中的溶解度是在一定條件下測(cè)定或計(jì)算的。配合劑在橡膠中的溶解度除與配合劑和生膠兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、結(jié)晶性、分子量大小及分布、溶解度或溶解度參數(shù)等有關(guān)外，還與貯存時(shí)的溫度、壓力、濕度、時(shí)間有關(guān)。

　　配合劑在橡膠中的溶解度一般都是隨著溫度的升降而升降。因此，橡膠在儲(chǔ)存和使用時(shí)的溫度高于標(biāo)準(zhǔn)溫度，配合劑的用量就可能達(dá)到最大用量；而在低于標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)就不能用到最大用量，否則橡膠表面就會(huì)出現(xiàn)噴霜。硫黃在不同的生膠中有著不同的溶解度，都隨著溫度的升降而升降。

　　可見(jiàn)，溫度對(duì)配合劑的溶解度影響很大，直接影響著橡膠表面噴霜。

　　橡膠儲(chǔ)存時(shí)所受的壓力、周圍空氣的濕度以及時(shí)間對(duì)配合劑的溶解度也有影響，一般情況下影響不大。但是，如果壓力較大，受壓部位橡膠中的配合劑就會(huì)形成晶核，析出于橡膠表面，形成噴霜；如果空氣的濕度過(guò)大，橡膠中極性大的配合劑對(duì)生膠（非極性）的作用減弱，配合劑溶解度下降，從而導(dǎo)致噴霜；儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，橡膠表面噴霜越明顯，由于儲(chǔ)存環(huán)境中空氣的溫度和濕度隨著季節(jié)的變化而不同，并且差別較大，極易造成配合劑的溶解度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致噴霜。

　　3e 制品的欠硫

　　配合劑在橡膠中的溶解度隨著制品硫化程度的深淺而不同。一般在制品達(dá)到正硫化時(shí)配合劑則達(dá)到最大溶解度。這是因?yàn)樵诹蚧宦?lián)過(guò)程中化學(xué)鍵（C-Sx-C、C-S-C、C-C、C-O-C等）的形成，加強(qiáng)了配合劑與生膠分子之間以及配合劑之間的化學(xué)結(jié)合或物理結(jié)合過(guò)程，這有利于配合劑在橡膠中的溶解；其次配合劑參與化學(xué)鍵形成的反應(yīng)或其它副反應(yīng)，減少了配合劑的含量，降低了配合劑的濃度。所以，制品欠硫就會(huì)導(dǎo)致配合劑的溶解度下降使橡膠表面出現(xiàn)噴霜。

　　3f 橡膠老化

　　橡膠老化大都導(dǎo)致硫化膠完整的均衡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，從而也破壞了橡膠體系內(nèi)各種配合劑與生膠分子以及配合劑之間的化學(xué)的或物理的結(jié)合，降低了配合劑在橡膠體系內(nèi)的溶解度。因此，那些局部處于過(guò)飽和狀態(tài)的配合劑便會(huì)從橡膠中游離析出，形成噴霜。

　　橡膠老化引起的噴霜與其它類型的噴霜不同。它不是容易發(fā)生在溫度低、濕度大的冬天和秋天，而是發(fā)生在溫度高的夏天和陽(yáng)光暴曬的環(huán)境中。

　　4: 橡膠噴霜的危害

　　橡膠表面噴霜不僅嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，而且在一定程度上也影響著橡膠制品的使用性能及壽命，也影響著膠料的工藝性能及物理機(jī)械性能。

　　噴霜首先使橡膠的外觀質(zhì)量和裝飾性能受到影響。噴粉后，橡膠表面會(huì)乏白、泛黃、泛灰，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)亮點(diǎn)。噴油后，橡膠表面會(huì)泛黃、泛蘭或有熒光或失光。噴蠟后，橡膠表面會(huì)失光、泛白。

　　其次，噴霜會(huì)使膠料在壓延時(shí)降低表面粘性，給下工序的貼合，成型帶來(lái)困難，容易造成廢次品；使膠料在擠出后，影響半成品的外觀質(zhì)量，降低膠料與骨架層的粘著性能，使制品質(zhì)量下降，壽命縮短。

　　噴霜還會(huì)造成膠料焦燒和制品老化。如果在膠料表面噴霜的成份中主要是硫化劑或促進(jìn)劑，那么膠料表面的硫化劑或促進(jìn)劑的含量就非常高，在膠料儲(chǔ)存或生產(chǎn)過(guò)程中，由于熱積累的增大，很容易發(fā)生焦燒。若在硫化時(shí)就會(huì)形成硫化程度不均，表面硫化程度高，而內(nèi)部則低，使得膠料物理機(jī)械性能下降。如果在制品表面噴霜成份主要是硫化級(jí)劑-硫黃，則會(huì)加速制品老化。因?yàn)榱螯S在空氣的氧化作用下能生成二氧化硫，二氧化硫和空氣中的水分作用又會(huì)生成亞硫酸和硫酸，腐蝕制品表面膠層，并由表及里。這樣就加快了制品老化，縮短了使用壽命。

　　噴霜對(duì)橡膠確有"百害",但也有"一利".有些制品表面往往需要噴出石蠟，形成一層蠟狀膜，隔離空氣的接觸，避免制品表層發(fā)生氧化，起到防止老化的作用。有些膠料表面要求噴出一定的粉、油、蠟、防止膠片相互粘連，起到隔離劑的作用，減少隔離劑的使用，有利工人操作和身體健康，減少灰塵飛揚(yáng)，有利環(huán)境保護(hù)。

　　5: 噴霜的防止措施

　　橡膠表面噴霜，其成分往往是復(fù)雜的，很少是單一的。在噴霜的復(fù)雜成分中總有主次之分，因?yàn)榕浜蟿┰谙鹉z中相互影響，只要一種配合劑噴出，就會(huì)破壞整個(gè)配合劑在橡膠中的均勻程度，并產(chǎn)生濃度梯度，這樣就容易使其它配合劑伴隨著前一種配合劑的噴出而噴出。所以為了防止噴霜，必須首先分析噴霜中的主要成分，再根據(jù)造成噴霜的原因，最終采取措施，加以防止。

　　5-1 調(diào)整配方

　　噴霜主要取決于橡膠的配方設(shè)計(jì)。配方設(shè)計(jì)時(shí)配合劑用量若超過(guò)其在橡膠中的最大用量，就會(huì)導(dǎo)致橡膠表面出現(xiàn)噴霜。

　　5-1a 限制配合劑用量

　　配方設(shè)計(jì)時(shí)，配合劑的用量必須限制在橡膠儲(chǔ)存和使用時(shí)的條件（包括溫度、壓力、介質(zhì)、濕度等）所允許的最大用量?jī)?nèi)。為此，可以選用溶解度參數(shù)與生膠接近的配合劑；或者采用幾種配合劑并用。這樣既達(dá)到了同樣的效果，又避免了配合劑的噴霜。

　　5-1b 改進(jìn)生膠種類

　　同一配合劑在不同的生膠中有著不同的溶解度，不同的生膠其溶解度參數(shù)也不同。為此在橡膠性能滿足使用要求的情況下，可以通過(guò)選用或并用溶解度大的生膠；選用與配合劑溶解度參數(shù)相近的生膠；選用或并用所需性能較好的生膠，減少配合劑的用量等措施來(lái)避免配合劑的噴霜。

　　5-2 改進(jìn)工藝

　　5-2a 提高配合劑的分散性

　　通過(guò)降低煉膠溫度，延長(zhǎng)煉膠時(shí)間，增加薄通次數(shù)、開(kāi)刀次數(shù)，或在配方中添加分散劑（均勻劑）來(lái)提高配合劑在橡膠中的分散性，使其均勻分散。

　　5-2b 提高制品的硫化程度

　　通過(guò)延長(zhǎng)硫化時(shí)間，提高硫化溫度等來(lái)提高硫化程度，避免制品欠硫而造成噴霜。

　　5-3 改善儲(chǔ)存條件

　　改善儲(chǔ)存條件，避免橡膠噴霜，應(yīng)該采取以下措施。降低儲(chǔ)存溫度，嚴(yán)禁陽(yáng)光照射；降低空氣濕度，使儲(chǔ)存環(huán)境干燥、通風(fēng)；縮短庫(kù)存周期，避免長(zhǎng)時(shí)間存放；避免橡膠相互擠壓碰擦，做到單放或架放。

　　6: 噴霜的鑒別和處理方法

　　噴霜是由各種各樣原因引起的。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生噴霜的橡膠，只有分析出引起噴霜的原因，才能有效地加以處理。

　　制品欠硫造成的噴霜容易鑒別，因?yàn)檫@種噴霜往往是局部的、偶然的。對(duì)此只要采取改進(jìn)硫化工藝或強(qiáng)化配方硫化體系就可以解決。

　　儲(chǔ)存條件不當(dāng)造成的噴霜也容易鑒別，只要對(duì)儲(chǔ)存溫度、時(shí)間、濕度等進(jìn)行不同的對(duì)比試驗(yàn)，就可以鑒別出來(lái)。對(duì)此，只要采取適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存條件就可以避免。

　　原材料質(zhì)量波動(dòng)造成的噴霜也好鑒別，因?yàn)檫@種噴霜通常是偶然的、成批的，對(duì)此，只要對(duì)原材料的不同批次、不同產(chǎn)地進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，就可以鑒別出來(lái)。這樣，只要更調(diào)原材料的批次、產(chǎn)地就可以解決。

　　工藝操作不當(dāng)造成的噴霜也好鑒別，因?yàn)檫@種噴霜是偶然的、局部的。對(duì)此，只要對(duì)配合劑準(zhǔn)確稱量，避免錯(cuò)配、多配、少配、漏配等，操作時(shí)嚴(yán)格按工藝進(jìn)行，避免膠料混煉不均、輥溫過(guò)高，就可以解決。

　　橡膠老化造成的噴霜可以根據(jù)其容易發(fā)生在氣溫高的夏天和陽(yáng)光暴曬的環(huán)境中這一特點(diǎn)來(lái)鑒別。配合劑超量使用造成的噴霜比較難于鑒別，對(duì)此只能采用一一排除法。以上兩種噴霜都是大批量的，后果也比較嚴(yán)重，相對(duì)地也很難處理。一般采用擦凈噴霜物，用溶劑浸泡4到6小時(shí)后，取出陰干，包裝入袋。但是要從根本上解決就必須改進(jìn)膠料配方。

　　7: 結(jié)語(yǔ)

　　橡膠表面噴霜，不但影響制品的外觀質(zhì)量和使用壽命，而且也影響膠料半成品的加工性能和工藝性能，同時(shí)給企業(yè)也造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)企業(yè)的聲譽(yù)帶來(lái)難以估量的損害。因此，配方設(shè)計(jì)人員，工藝制訂人員在設(shè)計(jì)配方、制訂工藝時(shí)要充分考慮生膠特性、配合劑性能和用量，工廠的加工條件、儲(chǔ)存環(huán)境，制品的存放周期、使用條件等等；生產(chǎn)操作人員一定要按照工藝規(guī)程進(jìn)行操作；采購(gòu)人員要按照配方設(shè)計(jì)中所要求的材料產(chǎn)地、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組織，使橡膠各種性能達(dá)到或接近配方設(shè)計(jì)時(shí)的水平，以便避免橡膠噴霜等質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

轉(zhuǎn)自：橡膠技術(shù)網(wǎng)，橡膠行業(yè)門(mén)戶網(wǎng)站！

橡膠技術(shù)網(wǎng) www.m.jlxczjs.com！

>更多相關(guān)文章

蒲公英橡膠“十四五”實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破2021-04-07 04:04:35
【詳解】橡膠硫化過(guò)程中各個(gè)性能指標(biāo)的變化2021-03-12 11:03:43
彈性體、塑性體、橡膠、可塑性、母煉膠等專業(yè)用語(yǔ)介紹2021-03-09 11:03:45
常用橡膠性能與用途介紹2021-03-09 11:03:25
低滾阻輪胎：保證抓地力和耐磨性的同時(shí)，讓摩擦產(chǎn)生的能量損失更2021-03-04 12:03:17
橡膠防護(hù)蠟的防護(hù)原理2021-03-04 12:03:34
丁基橡膠的性能和應(yīng)用2021-03-04 12:03:07

首頁(yè)推薦

2025年第十九屆橡膠技術(shù)培訓(xùn)班在徐州成功舉

2025年8月10-16日，第十九屆橡膠技術(shù)培訓(xùn)班在徐州

熱門(mén)圖片

最新新聞

技術(shù)文章

網(wǎng)友評(píng)論

進(jìn)入討論區(qū)

推薦閱讀

頭條新聞

價(jià)格行情

橡膠市場(chǎng)

圖片中心

行業(yè)新聞	橡膠企業(yè)	市場(chǎng)分析	人物觀點(diǎn)	科技動(dòng)態(tài)	法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
橡膠數(shù)據(jù)	橡膠排行	橡膠報(bào)告	組織機(jī)構(gòu)	上市公司	安全環(huán)保
橡膠圖片	輪胎動(dòng)態(tài)	橡膠期貨	期貨評(píng)論	天然膠價(jià)格	合成膠價(jià)格
輪胎技術(shù)	汽車輪胎	輪胎翻新	合成橡膠	天然橡膠	再生膠
橡膠技術(shù)	橡膠配方	橡膠基礎(chǔ)知識(shí)	天然乳膠	其他合成膠	乙丙橡膠
氟橡膠	硅橡膠	丙烯酸酯橡膠	丁腈橡膠	氯丁膠	特種橡膠
橡膠專家	橡膠樹(shù)	曝光臺(tái)