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橡胶喷霜的原因及机理

点击数:19582015-10-13 09:13:13 来源: 橡胶密封条,TPV密封条,EPDM密封条,橡胶模压件,汽车拉线

橡胶喷霜是一个既古老又新鲜的工艺问题,不但影响制品的外观质量和使用寿命,而且影响胶料半成品的加工性能和工艺性能,近20 年来,广大科技工作者对橡胶喷霜问题进行了大量的探讨和研究。笔者试图从解决橡胶制品及其半成品和科研工作中的样品胶料经常会遇到的喷霜质量问题方面入手,综述了橡胶的喷霜原因、机理及其防护研究的进展,并提出相关的建议,希望达到抛砖引玉的效果,供业内人士借鉴。 

  橡胶喷霜的原因及机理 

  喷霜的原因及机理十分复杂,但归根结底是配合剂常温下在橡胶中的溶解度问题,橡胶内部配合剂析出,就形成了喷霜。另外,还涉及到相态理论、溶胀理论以及运动浓度等理论科学。据研究表明,橡胶的分子结构对橡胶的大分子结构、分子量、硫化胶的交联网络结构以及硫化胶(或产品)的性能有直接的联系,下面主要概述分子结构等对橡胶喷霜的影响原因及机理。 

  一、配方设计问题 

  配方设计不当会引起诸如饱和喷出:常见于硫磺,促进剂,活性剂,防老剂;迁移喷出:常见于加工助剂,迁移性防老剂,抗静电剂;生成喷出:常见于硫磺硫化体系中促进剂并用反应生成物;反应滞留:常见于有机过氧化物硫化体系低分子物质过量;应力喷出:常见于无机填料如碳酸钙等。 

  二、工艺操作问题 

  由于塑炼过程中分子结构的变化造成塑炼后的橡胶弹性会减小,塑性增大,溶解度增大,喷霜现象相对会减少,如果塑炼不到规定的程度就会发生喷霜。此外,塑混炼的辊温高时,分子伸张,运动加快,分子内和分子间的空隙加大,此时热可塑性增强,即相对可塑度增大,工厂俗称假可塑度。这样,虽然配合剂溶进胶料的速度加快,混炼进程也因此加快了,但混炼一结束,胶料经过冷却,有的己溶进的配合剂,达到过饱和状态,因而容易产生向表面迁移的运动,形成喷霜。故胶料混炼在高温下进行比在低温下进行易产生喷霜。此外,混炼不均造成配合剂分散不均匀,局部过饱和而喷霜。还有称量不准确、硫化温度过低或过高、硫化时间不够和脱模及洗模水操作不当等,都会造成橡胶喷霜。 

  三、原材料质量波动 

  因产地材质不同、制法不同、工艺不同、批量不同造成原材料有很大差别;生胶的合成工艺:聚合温度,催化剂,合成单体等的差异,会引起溶解度的不同;原材料的纯度、水分、灰分、pH、物理性能等发生变化,这些都会导致橡胶的喷霜现象发生。此外,不同胶种对喷霜也有影响。 

  1、储存条件差 
  橡胶储存时如果受压力较大,受压部位橡胶中的配合剂就会形成晶核,析出于橡胶表面,形成喷霜;如果空气的湿度过大,橡胶中极性大的配合剂对生胶(非极性)的作用减弱,配合剂溶解度下降,从而导致喷霜;储存时间越长,橡胶表面喷霜越明显,由于储存环境中空气的温度和湿度随着季节的变化而不同,并且差别较大,极易造成配合剂的溶解度发生变化,从而导致喷霜。 

  2、橡胶老化 
  橡胶老化大都导致硫化胶完整的均衡的网状结构发生破坏,从而也破坏了橡胶体系内各种配合剂与生胶分子以及配合剂之间的化学的或物理的结合,降低了配合剂在橡胶体系内的溶解度。因此,那些局部处于过饱和状态的配合剂便会从橡胶中游离析出,形成喷霜。 
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