十年心血，喷霜及实际生产中的有效控制

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　　喷霜问题与实际生产中的有效控制
    　　　　　　　　　　　作者：清高

　　喷霜是日常生产中最常见的问题之一，发生喷霜的主要原因是配方工艺不成熟，生产加工工艺不规范，管理不善等因素所造成的。但也有些喷霜，是随着产品工艺要求的苛刻，配方工艺无法做到面面具到。潜在的隐患在特定的条件下爆发出来的。而劫劫在这方面出现的喷霜问题往往最难解决，最难分析出原因的。

　　喷霜一般以喷粉、喷油、喷蜡三种形式迁移到橡胶的表面。喷霜不但影响外观，而且影响胶料的工艺性能及硫化胶的物理性能。严重的直接会影响产品的物性，及老化性能。

　　有的喷霜会在几个月后或更长的时间出现，会误导产品综合物性的测试指标。一旦批量生产将给企业带来重大的经济损失。如硫磺、促进等喷霜还会引起加工过程的焦烧，使胶料的物性迅速下降。

　　导至喷霜的原因主要是配合剂在胶料中发生过饱或一需分子量较小的不相容化合物迁出表面所造成的。一些相容性配合剂，当超过溶解度时总是由高浓度的地方向低浓度的方向迁移。在迁移过程中带动一些不相容的化合物，一起扩散。他会有很长的时间不断地扩散，直到饱和状态，喷霜过程才会停止。在整个扩散进程中它最终全部扩散到表面，就形成了喷霜。造成配合剂过保和的主要原因是配方设计不合理。是一些配合剂用量过多，超过了其最大用量。在一定的压力、温度下硫化时，无法全部容解，在橡胶中呈过保和状态，不容解的一部份就会迁移到表面，在光照、紫外线、温度及其它特殊环的境下加速了它的迁移进程。喷霜跟橡胶的交链密度，分子结构都有直接的关系。一般来说交联密度大，喷霜会好一点，这主要是交联密度大，一些分子量较大的配合剂或晶体，不易突破橡胶的网状结构。总的来说橡胶的网状结构越密。一些分子量较大的过保和配合剂及不相容晶体，难以突破他的网状结构。抑制喷霜的效果就会好一点。不同的橡胶 不同的配合剂的容解度都不同的，所以作为一名配方设计师在设计配方时必须要充分考滤各种橡胶对各种配合剂的溶解度，才能有效地控制喷霜。

　　但是往往在实际生产要求时，是不能完全按配方设计师的意原来决定的，他受到了，成本、物性的特殊要求、设备、模具结构等因素的限制。对配方的设计带来了极大的因难。不同的产品有着不同的要求。设计师往往首先考滤的是重要的物性指标，一些配合剂不得以只好设计在临界保和状态，有的配方为了降低硬度只好让产品喷点软化剂。当受到外界环境的影响，出现的喷霜也不足为奇。喷粉、喷腊、喷油都会对产品带来不同的危害。喷粉是任何产品都是不允许出现的，出现喷粉的制品就是外行也能看出橡胶配方工艺的不成熟、产品的挡次低下。喷粉一般有喷硫黄、促进剂、树脂、防老剂、填充剂。硫黄的喷出一般是用量过高、欠硫等因素造成的，只要有效地控制用量是不会喷出的。当用量太少无法满足产品要求时，可以用不容性硫黄，半有效硫化体系、有效硫化体系、硫载体硫化体系等。促进剂喷出在日常生产中较多，主要在三个方面，1.配方中用量过多，这种原因很多；有设计师技术不成熟，原始配方设计的直接问题。有为了降低成本，提高产量，酸性填充用量过多，因提高硫速，促进剂用量在临界状态或过保和。当受到外界条件的变化时，会出现的喷霜现象。有原材料不稳定。在调控硫变速度时，调节不当促进增加太多所造成的。这种现象在单用或两种促进剂并用体系中经常出现。为了不让促进剂产生过保和，应该选用三种或四种以上促进并用。用酸性促进作硫化体系时，可以加入少量碱性促进剂进行活化，用碱性促进剂硫化体系中可以用少量的酸性促进剂进行活化。中性促进剂不易喷霜但必要时也可以和多种酸性促进剂一起并用。一条原则就是不让促进剂过保和。

　　树脂在橡胶中的容解度很小，在橡胶中很不稳定，它与橡胶的交联密度及橡胶的网状结构有关，加得较多它不一定喷出，有时加得及少很可能迁出。树脂的迁出不但跟自身的容解度有关，而且跟老化体系，交联密度有直接的关系。树脂的分子较大，有时过保和时它的分子无法突破橡胶的网状结构是不迁出的。当橡胶的老化体系被破坏或欠硫等因素的影响下，树脂会迅速突破网状结构喷到表面。树脂的喷出有时跟喷软化剂有着连带关系。喷软化剂会彻底破坏橡胶的老化体系。由于老化体系的破坏，过保的和或不相容树脂就会迅速迁移到表面。

　　防老剂的喷出，防老剂的喷出一般是用量过多所造成的，往往是为了追求理想的老化性能超量使用而出现的喷霜。为了解决这一问题应有效并用多种防老剂减少单一防老剂的用量以求达到不喷的目的。

　　喷腊表面上看只要有效地控制腊的用量一般不超过2份就能完好地解决问题，但事实并非如此，往往最容易让人错觉，在橡胶材料中有许多是载腊体，如50%固体桂烷SI69，A189等含腊量达48%以上。工业凡士林含腊30%左右，医用凡士林含腊40%左右，还有很多载体都有相当的含量。在材料运用中一不小心就会出现喷腊现象。

　　喷填充料也上日常生产中是常见问题之一，最常用的如陶土、碳酸钙之类，像这类填充剂它是一种微小的晶体颗粒，它的体积远大于一般正常的橡胶分子网状结构，本身是不会迁移的，当其它配合剂不平恒迁移时，会带动迁移到表面。填充剂和橡胶有一定的吸符作用。不同橡胶品种对不同的填充剂有不同的吸符作用。比如天然胶对陶土的吸符作用强，可以增加陶土的填充量。合成橡胶对碳酸钙的吸符作用强，可以增加碳酸钙的填充量。选用多种填充搭配充量是一种最有效的防喷出办法。

　　颜料的喷出也是一个不可轻视的因素，有的颜料几乎不容解于橡胶，不但它本身就会迁移到表面，破坏了橡胶的老化体系，有时它还会扩散到橡胶的连接体，影响整件产品的外观，危害及大。有的颜料如群青等，它本身是一种载硫体，用量过大时不但易喷硫，而且还会引起焦烧。

　　喷油是日常生产中最常见的问题之一。配合剂中油类的大量增加是大部份小型企业最常用的办法之一，因为增加填充油，不但有利于降低体积成本，而且胶料分散性好、硫动性强，生产的制品簿。喷出表面外观影响不大。是它们最常用的一种降本办法。但喷油的危害也是极大的，喷油会使橡胶的防老体系严重损伤。大量的喷出会严重破坏橡胶的网状分子结构，在喷油过程中会大量地带出像树脂类等一些不保和化合物。以及碳酸钙、陶土。白炭黑等晶体。是出现间接喷霜的主要原因。大量的喷油会使制品在几周或更短时间内硬度迅速上升。老化性能迅速下降。这种现象在30度胶辊制品中是最常见的。

　　综合上述原因喷霜主要在二个方面体现出来，第一个方面是配合剂超过橡胶容解度迁移到表面如一般的喷硫。喷促进剂、喷腊。喷油等 第二个方面是橡胶的胶联密度过低造成的，这使一些不保和化合物及粉状晶体迁移的主要原因，欠硫及过量地填充会使橡胶的胶联密度降低。也是喷霜的主要原因之一。

　　我做的工业产品配方很多，除了欠硫。要有5-6年没见过喷霜了，有很多资料上都说夏季易喷霜的原因，各有各的说法不同，但橡胶及配合剂的容解度是随着温度上升而提高的。很多说法虽有理由，是站不住脚根的，我认为还是配方不合理，夏天外界条件差，温度高，加快了产品初期老化的进程，由于产品的老化破坏了橡胶的网状结构。某些在临界状态的配合剂及粉状晶体大大地缩短了迁出的时间，它们会突破了橡胶的网状结构，迅速喷到表面。这就是夏季喷霜的主要原因。解决喷霜问题已不是单纯的控制配合剂容解度问题，而是涉及到方面面。是整个配方的灵活运用的艺术问题。喷霜问题目前世界上没有人能完全撑握。还是一个值得继续研究的课题。