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　　噴霜問題與實際生產(chǎn)中的有效控制
    　　　　　　　　　　　作者：清高

　　噴霜是日常生產(chǎn)中最常見的問題之一，發(fā)生噴霜的主要原因是配方工藝不成熟，生產(chǎn)加工工藝不規(guī)范，管理不善等因素所造成的。但也有些噴霜，是隨著產(chǎn)品工藝要求的苛刻，配方工藝無法做到面面具到。潛在的隱患在特定的條件下爆發(fā)出來的。而劫劫在這方面出現(xiàn)的噴霜問題往往最難解決，最難分析出原因的。

　　噴霜一般以噴粉、噴油、噴蠟三種形式遷移到橡膠的表面。噴霜不但影響外觀，而且影響膠料的工藝性能及硫化膠的物理性能。嚴(yán)重的直接會影響產(chǎn)品的物性，及老化性能。

　　有的噴霜會在幾個月后或更長的時間出現(xiàn)，會誤導(dǎo)產(chǎn)品綜合物性的測試指標(biāo)。一旦批量生產(chǎn)將給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失。如硫磺、促進(jìn)等噴霜還會引起加工過程的焦燒，使膠料的物性迅速下降。

　　導(dǎo)至噴霜的原因主要是配合劑在膠料中發(fā)生過飽或一需分子量較小的不相容化合物遷出表面所造成的。一些相容性配合劑，當(dāng)超過溶解度時總是由高濃度的地方向低濃度的方向遷移。在遷移過程中帶動一些不相容的化合物，一起擴散。他會有很長的時間不斷地擴散，直到飽和狀態(tài)，噴霜過程才會停止。在整個擴散進(jìn)程中它最終全部擴散到表面，就形成了噴霜。造成配合劑過保和的主要原因是配方設(shè)計不合理。是一些配合劑用量過多，超過了其最大用量。在一定的壓力、溫度下硫化時，無法全部容解，在橡膠中呈過保和狀態(tài)，不容解的一部份就會遷移到表面，在光照、紫外線、溫度及其它特殊環(huán)的境下加速了它的遷移進(jìn)程。噴霜跟橡膠的交鏈密度，分子結(jié)構(gòu)都有直接的關(guān)系。一般來說交聯(lián)密度大，噴霜會好一點，這主要是交聯(lián)密度大，一些分子量較大的配合劑或晶體，不易突破橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)�？偟膩碚f橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越密。一些分子量較大的過保和配合劑及不相容晶體，難以突破他的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。抑制噴霜的效果就會好一點。不同的橡膠 不同的配合劑的容解度都不同的，所以作為一名配方設(shè)計師在設(shè)計配方時必須要充分考濾各種橡膠對各種配合劑的溶解度，才能有效地控制噴霜。

　　但是往往在實際生產(chǎn)要求時，是不能完全按配方設(shè)計師的意原來決定的，他受到了，成本、物性的特殊要求、設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)等因素的限制。對配方的設(shè)計帶來了極大的因難。不同的產(chǎn)品有著不同的要求。設(shè)計師往往首先考濾的是重要的物性指標(biāo)，一些配合劑不得以只好設(shè)計在臨界保和狀態(tài)，有的配方為了降低硬度只好讓產(chǎn)品噴點軟化劑。當(dāng)受到外界環(huán)境的影響，出現(xiàn)的噴霜也不足為奇。噴粉、噴臘、噴油都會對產(chǎn)品帶來不同的危害。噴粉是任何產(chǎn)品都是不允許出現(xiàn)的，出現(xiàn)噴粉的制品就是外行也能看出橡膠配方工藝的不成熟、產(chǎn)品的擋次低下。噴粉一般有噴硫黃、促進(jìn)劑、樹脂、防老劑、填充劑。硫黃的噴出一般是用量過高、欠硫等因素造成的，只要有效地控制用量是不會噴出的。當(dāng)用量太少無法滿足產(chǎn)品要求時，可以用不容性硫黃，半有效硫化體系、有效硫化體系、硫載體硫化體系等。促進(jìn)劑噴出在日常生產(chǎn)中較多，主要在三個方面，1.配方中用量過多，這種原因很多；有設(shè)計師技術(shù)不成熟，原始配方設(shè)計的直接問題。有為了降低成本，提高產(chǎn)量，酸性填充用量過多，因提高硫速，促進(jìn)劑用量在臨界狀態(tài)或過保和。當(dāng)受到外界條件的變化時，會出現(xiàn)的噴霜現(xiàn)象。有原材料不穩(wěn)定。在調(diào)控硫變速度時，調(diào)節(jié)不當(dāng)促進(jìn)增加太多所造成的。這種現(xiàn)象在單用或兩種促進(jìn)劑并用體系中經(jīng)常出現(xiàn)。為了不讓促進(jìn)劑產(chǎn)生過保和，應(yīng)該選用三種或四種以上促進(jìn)并用。用酸性促進(jìn)作硫化體系時，可以加入少量堿性促進(jìn)劑進(jìn)行活化，用堿性促進(jìn)劑硫化體系中可以用少量的酸性促進(jìn)劑進(jìn)行活化。中性促進(jìn)劑不易噴霜但必要時也可以和多種酸性促進(jìn)劑一起并用。一條原則就是不讓促進(jìn)劑過保和。

　　樹脂在橡膠中的容解度很小，在橡膠中很不穩(wěn)定，它與橡膠的交聯(lián)密度及橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，加得較多它不一定噴出，有時加得及少很可能遷出。樹脂的遷出不但跟自身的容解度有關(guān)，而且跟老化體系，交聯(lián)密度有直接的關(guān)系。樹脂的分子較大，有時過保和時它的分子無法突破橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是不遷出的。當(dāng)橡膠的老化體系被破壞或欠硫等因素的影響下，樹脂會迅速突破網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)噴到表面。樹脂的噴出有時跟噴軟化劑有著連帶關(guān)系。噴軟化劑會徹底破壞橡膠的老化體系。由于老化體系的破壞，過保的和或不相容樹脂就會迅速遷移到表面。

　　防老劑的噴出，防老劑的噴出一般是用量過多所造成的，往往是為了追求理想的老化性能超量使用而出現(xiàn)的噴霜。為了解決這一問題應(yīng)有效并用多種防老劑減少單一防老劑的用量以求達(dá)到不噴的目的。

　　噴臘表面上看只要有效地控制臘的用量一般不超過2份就能完好地解決問題，但事實并非如此，往往最容易讓人錯覺，在橡膠材料中有許多是載臘體，如50%固體桂烷SI69，A189等含臘量達(dá)48%以上。工業(yè)凡士林含臘30%左右，醫(yī)用凡士林含臘40%左右，還有很多載體都有相當(dāng)?shù)暮�量。在材料運用中一不小心就會出現(xiàn)噴臘現(xiàn)象。

　　噴填充料也上日常生產(chǎn)中是常見問題之一，最常用的如陶土、碳酸鈣之類，像這類填充劑它是一種微小的晶體顆粒，它的體積遠(yuǎn)大于一般正常的橡膠分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，本身是不會遷移的，當(dāng)其它配合劑不平恒遷移時，會帶動遷移到表面。填充劑和橡膠有一定的吸符作用。不同橡膠品種對不同的填充劑有不同的吸符作用。比如天然膠對陶土的吸符作用強，可以增加陶土的填充量。合成橡膠對碳酸鈣的吸符作用強，可以增加碳酸鈣的填充量。選用多種填充搭配充量是一種最有效的防噴出辦法。

　　顏料的噴出也是一個不可輕視的因素，有的顏料幾乎不容解于橡膠，不但它本身就會遷移到表面，破壞了橡膠的老化體系，有時它還會擴散到橡膠的連接體，影響整件產(chǎn)品的外觀，危害及大。有的顏料如群青等，它本身是一種載硫體，用量過大時不但易噴硫，而且還會引起焦燒。

　　噴油是日常生產(chǎn)中最常見的問題之一。配合劑中油類的大量增加是大部份小型企業(yè)最常用的辦法之一，因為增加填充油，不但有利于降低體積成本，而且膠料分散性好、硫動性強，生產(chǎn)的制品簿。噴出表面外觀影響不大。是它們最常用的一種降本辦法。但噴油的危害也是極大的，噴油會使橡膠的防老體系嚴(yán)重?fù)p傷。大量的噴出會嚴(yán)重破壞橡膠的網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，在噴油過程中會大量地帶出像樹脂類等一些不保和化合物。以及碳酸鈣、陶土。白炭黑等晶體。是出現(xiàn)間接噴霜的主要原因。大量的噴油會使制品在幾周或更短時間內(nèi)硬度迅速上升。老化性能迅速下降。這種現(xiàn)象在30度膠輥制品中是最常見的。

　　綜合上述原因噴霜主要在二個方面體現(xiàn)出來，第一個方面是配合劑超過橡膠容解度遷移到表面如一般的噴硫。噴促進(jìn)劑、噴臘。噴油等 第二個方面是橡膠的膠聯(lián)密度過低造成的，這使一些不保和化合物及粉狀晶體遷移的主要原因，欠硫及過量地填充會使橡膠的膠聯(lián)密度降低。也是噴霜的主要原因之一。

　　我做的工業(yè)產(chǎn)品配方很多，除了欠硫。要有5-6年沒見過噴霜了，有很多資料上都說夏季易噴霜的原因，各有各的說法不同，但橡膠及配合劑的容解度是隨著溫度上升而提高的。很多說法雖有理由，是站不住腳根的，我認(rèn)為還是配方不合理，夏天外界條件差，溫度高，加快了產(chǎn)品初期老化的進(jìn)程，由于產(chǎn)品的老化破壞了橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。某些在臨界狀態(tài)的配合劑及粉狀晶體大大地縮短了遷出的時間，它們會突破了橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，迅速噴到表面。這就是夏季噴霜的主要原因。解決噴霜問題已不是單純的控制配合劑容解度問題，而是涉及到方面面。是整個配方的靈活運用的藝術(shù)問題。噴霜問題目前世界上沒有人能完全撐握。還是一個值得繼續(xù)研究的課題。