1 、噴霜概述 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[1]??梢娤鹉z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,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)ぁ?/span> 噴油是軟化劑、增粘劑、潤滑劑、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)。 1) 配方設(shè)計(jì)不當(dāng): 飽和噴出:常見于硫磺,促進(jìn)劑,活性劑,防老劑 遷移噴出:常見于加工助劑,遷移性防老劑.抗靜電劑 生成噴出:常見于硫磺硫化體系中促進(jìn)劑并用反應(yīng)生成物 反應(yīng)滯留:常見于有機(jī)過氧化物硫化體系低分子物質(zhì)過量 應(yīng)力噴出:常見于無機(jī)填料:如碳酸鈣 2) 工藝操作不當(dāng): 混煉不均造成分散不良,局部超過飽和度,煉膠溫度過高,使配合劑局部過量 稱量不準(zhǔn)確(多稱,少稱,漏稱,錯(cuò)稱) 硫化溫度過高,高分子降解造成噴霜 硫化溫度過低,造成反應(yīng)不完全而發(fā)生的欠硫噴霜 硫化時(shí)間不夠,造成欠硫噴霜 噴灑的脫模劑或洗模水操作不當(dāng),造成橡膠表面發(fā)白現(xiàn)象 3) 原材料質(zhì)量波動(dòng) 因產(chǎn)地材質(zhì)不同、制法不同、工藝不同、批量不同原材料有很大差別,生膠的合成工藝:聚合溫度,催化劑,合成單體等的差異,引起溶解度的不同.純度、水分、灰分、pH值、物理性能等發(fā)生變化 4) 儲(chǔ)存條件差 溫度: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 5) 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,那些局部處于過飽和狀態(tài)的配合劑便會(huì)從橡膠中游離析出,形成噴霜。 6) 橡膠欠硫 配合劑在橡膠中的溶解度隨著硫化程度的不同而不同,一般在橡膠正硫化時(shí)配合劑達(dá)到最大溶解度。這是因?yàn)樵诹蚧宦?lián)過程中化學(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,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。所以欠硫會(huì)導(dǎo)致配合劑的溶解度下降,使橡膠表面出現(xiàn)噴霜。
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。 1、目測(cè)。。。橡膠成品一旦噴霜,產(chǎn)品表面會(huì)有痕跡(即噴出來的小分子凝聚物) 2、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。 3、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。對(duì)此,只要采取適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存條件就可以避免。 4、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。這樣,只要更調(diào)原材料的批次、產(chǎn)地就可以解決。 5、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、輥溫過高,就可以解決。 6、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光暴曬的環(huán)境中這一特點(diǎn)來鑒別。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。
噴霜只有通過提高膠料的混煉均勻性和調(diào)整配方來解決 NR返煉時(shí)硫磺最后加入,NBR用的硫磺常在混煉開始就得加入,促進(jìn)劑最后加 ..
導(dǎo)致噴霜的原因主要是溶解度和硫黃在膠料中的相溶性問題,因此,控制不溶性硫黃中可溶性硫黃的含量是克服噴霜的關(guān)鍵所在,而不溶性硫黃的轉(zhuǎn)化與時(shí)間和溫度有關(guān)。
在夏季發(fā)生噴霜的幾率要比冬季大,分析認(rèn)為夏季炎熱,空氣濕度大,工藝溫度控制困難,混煉膠冷卻不好,延長了受熱歷程,導(dǎo)致更多的不溶性硫黃轉(zhuǎn)化為可溶性硫黃;夏季環(huán)境溫度高,用溫度控制膠料排膠,達(dá)到相同溫度時(shí)混煉時(shí)間縮短,膠料混煉不充分,硫黃分散差,降低了硫黃與膠料的相溶性;高濕度也加速了噴霜。。。。 另一方面,從分子運(yùn)動(dòng)論角度看,高溫加大了硫黃分子的運(yùn)動(dòng)能量,也容易使硫黃遷移到橡膠表面。。。。
混煉膠內(nèi)小分子化合物含量高的時(shí)候也容易發(fā)生噴霜。。。。 試驗(yàn)顯示,PVC薄膜對(duì)減少噴霜有利,并且對(duì)保護(hù)簾布表面清潔和粘著性有很大作用。 另外,橡膠混煉要充分,在不發(fā)生焦燒的情況下混煉時(shí)間延長,可以減少橡膠內(nèi)小分子化和物的含量。。。。
噴霜現(xiàn)象在橡膠中是較普遍的問題,其原因主要是各種配合劑在橡膠中的溶解度與用量決定的。當(dāng)用量超過其在橡膠中的溶解程度時(shí),停放短時(shí)間后他就會(huì)從橡膠材料內(nèi)部遷移到膠料表面,即是通常意義上的噴霜??赡軐?dǎo)致發(fā)生噴霜的材料很多,影響的因素也很多。比如有的受材料酸堿度的影響;有的與材料的運(yùn)動(dòng)活性有關(guān);還有的與材料加工工藝有關(guān)等等。 總結(jié)起來大概有這么幾條: 1)配方設(shè)計(jì)師考慮各種材料在膠料中的溶解度,同時(shí)考慮各種材料在混煉膠整個(gè)體系中的相互作用,會(huì)不會(huì)有新的物資出現(xiàn),該物質(zhì)出現(xiàn)會(huì)不會(huì)導(dǎo)致噴霜; 2)膠料加工過程中的注意事項(xiàng),比如在混煉時(shí),加硫化劑的時(shí)候溫度不能太高,原因就像上位老兄說的那樣。 3)成品混煉膠的存放條件必須適合于該種橡膠的存放條件,溫度,濕度等; 4)產(chǎn)品的后期硫化必須充分,交聯(lián)密度必須達(dá)到一定程度。 5)產(chǎn)品存放也有相應(yīng)的要求。 6)最重要的一點(diǎn)是對(duì)原材料入口處的控制,必須是通過大家認(rèn)可,允許的范圍內(nèi)采購規(guī)定的,適合要求的材料。這些做到我相信這個(gè)問題也就不是問題了。 7) 為防止噴霜 對(duì)常見的硫黃噴霜可采用不溶性硫黃加以防止。在橡膠中適當(dāng)加入松焦油,液體古馬隆等可增加膠料對(duì)上述配合劑的溶解度,以減少噴霜現(xiàn)象。 |
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