摘要:喷霜是常见的一种橡胶制品外观质量异常现象。是混炼胶内部的液体或固体配合剂因迁移而在橡胶制品表面析出形成云雾状或白色粉末物质的现象。粗略地判断喷出物属于哪一类,有一个简易方法,用小火轻烧一下制品表面喷出物,如其迅速熔化成膜,即极可能是石蜡、PEG、硬脂酸锌等蜡状
喷霜是常见的一种橡胶制品外观质量异常现象。是混炼胶内部的液体或固体配合剂因迁移而在橡胶制品表面析出形成云雾状或白色粉末物质的现象。粗略地判断喷出物属于哪一类,有一个简易方法,用小火轻烧一下制品表面喷出物,如其迅速熔化成膜,即极可能是石蜡、PEG、硬脂酸锌等蜡状物;如表面喷出物变焦,即可判断为有机物;如表面喷出物不变色,即可能是无机填充剂。
以溶解度大小作为喷霜产生的根本原因不太精准,例如,硫磺在 NR 中的溶解度很大,但在 NBR中的溶解度却很小,而在实际配方中的用量都为 1.5 份时,只要充分硫化,都是不会有硫磺喷出的。将硫化表面发白的原因都归咎于硫化配合剂的喷出(即喷霜)是不科学的,也不符合实际,因为喷到制品表面的物质并非都是硫化剂。喷霜对橡胶制品主要是影响外观,对使用性能的影响可能有以下几点:(1)由硫化不足引起的喷霜,会降低硫化胶的硬度、模量、耐磨性、弹性、压变等;(2)增塑剂(软化剂)的喷出会增加硫化胶的硬度,特别是在热氧老化时,使硫化胶定伸应力,硬度有较大的增加;(3)防老剂的喷出会影响硫化胶的耐老化性能。
引起橡胶制品喷霜的主要原因有:
1. 配合剂用量或种类选用不当
过量添加: 当硫磺、促进剂、防老剂等配合剂的用量超过其在橡胶中的溶解度时,会因过饱和析出形成喷霜。例如硫黄在天然橡胶中的溶解度为1.5%~2%,超量使用极易喷霜。
种类不匹配: 某些低溶解度配合剂(如蜡类、小分子促进剂TMTD)与橡胶相容性差,即使使用量不大,也可能会迁移到产品表面。
2. 工艺原因
混炼不均匀: 导致局部配合剂浓度过高,形成过饱和区域,从而这个区域的配合剂析出到产品表面。
硫化不足: 交联密度低会降低对配合剂的锁定能力,增加析出风险。硫化温度或硫化时间不合适均可能引发喷霜问题。
冷却速度过快:冷却速度过快会使部分助剂未能充分固化,导致迁移到表面。
3. 环境与储存条件
温度波动: 温度降低时,配合剂溶解度下降(如夏季储存时蜡类易析出)。
湿度影响: 高湿度会削弱极性配合剂(如防老剂)与橡胶的结合。
压力或光照: 受压部位易形成晶核析出,紫外线加速老化并破坏交联网络。
4. 材料老化与质量波动
橡胶老化: 交联网络断裂后,配合剂更易游离析出。
原材料差异: 生胶合成工艺或批次不同可能导致溶解度参数变化。
5. 其他因素
应力集中: 制品受力不均时,裂纹处会加速配合剂析出。
软化剂助迁移: 低分子量油类会携带其他配合剂一起喷出(如夹带填料形成“喷粉”).
喷霜的解决办法:
1. 优化配方
选择合适的增塑剂和防老剂:选用与橡胶生胶相容性好的增塑剂和防老剂,尽量选择不易迁移的助剂。
调整助剂用量:适当减少增塑剂和防老剂的用量,避免过量使用。
配方中使用防喷霜剂,例如在配方中添加适量的AB51防喷霜剂。
2. 改进加工工艺
温度时间控制:严格控制加工温度与时间,避免温度过高或过低与时间合适。在不同的加工阶段,根据需要调整温度/时间,确保炼胶均匀与硫化程度足够。
冷却速度:适当调整冷却速度,避免过快冷却导致助剂未能充分固化。
3. 改善存储条件
控制环境温度和湿度:将橡胶制品存放在温度和湿度适宜的环境中,避免温度和湿度的剧烈变化。
避免阳光直射:阳光中的紫外线会加速助剂的迁移,应避免橡胶制品长时间暴露在阳光下。
4. 喷霜件外观处理
橡胶制品的喷霜现象虽然常见,但通过优化配方、改进加工工艺、改善存储条件等方法,可以有效减少甚至消除喷霜现象。这对于提高橡胶制品的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
AB51是上海玄珞新材料公司针对橡胶制品喷霜异常问题开发的高效防喷霜剂。
1、 AB51 防喷霜剂能够显著抑制橡胶制品中小分子和其他助剂的喷霜迁移,展现出优异的锁油、和小分子迁移屏障功能,同时也可以起到防喷蓝效果。
2、 AB51 防喷霜剂与大多数烃类橡胶(如 NR、 SBR、 BR、 IIR、EPDM 等)相容性极好,在橡塑制品中应用,也能表现出优异的增塑性和增黏性。
3、AB51 防喷霜剂具备出色的耐老化稳定性、耐久性以及抗氧化性能。
对于生产出的喷霜产品,可以使用上海玄珞公司研发制造的专用喷霜清洗剂RC-100,能够快速除去橡胶表面迁移引起的吐霜吐蜡等,持续时间长,操作容易,效果优异。
来源:善贞实业