橡胶制品喷霜的原因分析及预防措施

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1、18《橡塑资源利用》2007.NO.1橡胶制品喷霜的原因分析及预防措施侯永振（天津市橡胶工业研究所，天津300384）摘要：从配方设计、炼胶与硫化工艺等角度分析了造成橡胶制品半成品和成品喷霜的原因和有关机理，及其他因素对橡胶制品喷霜的可能影响，论述了采用不溶性硫黄或聚合硫黄代替普通硫黄，用促进剂DPTT代替促进剂TMTD，用低相对分子质量的聚合物增塑剂代替一般的油类软化剂，选择采用聚合型的防老剂RD，选择采用微观结构为片状、粒径小且径厚比大的填料改善抗喷霜性的有关原理，以及喷霜的综合预防措施。关键词：橡胶制品；喷霜；原因；预防措施

2、橡胶制品的喷霜，是指橡胶制品中配合的硫和组成，使得表面粘性下降，影响半成品的工艺黄、蜡类、促进剂、防老剂、增塑剂以及填料等性能如粘贴成型等，也使制品外观质量不佳，造配合剂，从胶料或制品内部迁移至表面并析出似成商品外观不合格。喷至表面的硫黄易与空气中霜等物质的现象。其本质原因是这些配合剂的用的氧作用生成SO2，进一步与氧作用，氧化成SO3，量超出了在胶料或硫化胶中的溶解度，从亚稳态与空气中的水气接触形成H2SO4而腐蚀橡胶，缩短转向稳态所致。其中除上述的迁移喷出的配合剂制品使用寿命。如该制品长期浸泡于水中，析出之外的橡胶及其配合组份

3、（包括胶料和硫化胶）物可通过物理作用进入水中污染水质，使水变臭视作溶剂，而把迁移喷出的配合剂视作为溶质。等。另一方面对防老剂，尤其是防臭氧化的防老喷霜一般分为喷粉、喷蜡和喷油三种情况。喷粉剂，希望能迁移至表面，但不至喷霜；蜡类则要是硫化剂如硫黄、促进剂、活性剂如氧化锌、填迁移至表面形成物理防护层；在丁基胶囊生产中，充剂如轻质碳酸钙、防老剂如4010等粉状配合剂通过加入与丁基胶相容性不好的蓖麻油，有意使迁移至橡胶表面，形成一种粉状物的现象；喷蜡之迁移至表面形成油膜，改善制品脱模，并提高是石蜡等蜡状物迁移至橡胶表面形成一层蜡状物抗老化

4、性能。的现象；喷油是软化剂、增塑剂、润滑剂等液态配合剂迁移至橡胶表面形成一层油状物的现象。1原因分析橡胶胶料半成品的喷霜损害胶料的性能，喷1.1配方设计方面到胶料表面的物质改变了胶料或制品的表面状态1.1.1喷硫硫黄粉是橡胶制品最常用的硫化剂，也是极作者简介：侯永振(1957-),男，高级工程师，主要从易喷出的配合剂，硫黄在不同橡胶中的溶解度不事橡胶阻尼材料、橡胶减振材料及制品、橡胶防腐衬里、同，在CR、BR、SBR和NR中的溶解度较高，而橡胶吸声材料及制品、乳胶手套、胶粘剂、橡胶杂品等研究和开发工作。在饱和橡胶如EPDM、IIR

5、和CIIR中的溶解度较低。2007.NO.1侯永振.橡胶制品喷霜的原因分析及预防措施19当硫黄用量小于在该胶中的溶解度时，硫黄处于黄中硫黄的有效含量，同时还要考虑给硫体中的稳定的溶解状态，不会迁移喷出。当硫黄用量大有效硫含量，即总硫量。在使用给硫体时应相应于饱和溶解度为过饱和时，硫黄在胶料中处于不核减硫黄的用量。稳定溶解状态，这时温度降低会导致硫黄结晶析1.1.2促进剂和防老剂喷出出，并迁移到橡胶表面，形成喷硫。硫黄在橡胶由于促进剂和防老剂分子的极性和结构等中的溶解度受其结晶形态的影响，普通硫黄在常与橡胶分子差异较大，因此，促进剂

6、和防老剂与温下呈S8环状结构，为斜方α-硫晶体，可溶于橡胶，橡胶的相容性均较差，当其用量超过在橡胶中的当加热至96℃后再冷却，即变为β-硫晶体，其在溶解度或温度变化时，很容易发生喷霜现象。促橡胶中的溶解度减小，β-硫晶体加热到120℃则进剂在极性高、饱和度低的橡胶如CR和SBR中的变成液体γ-硫，γ-硫加热至沸腾，并迅速冷却，则溶解度大，在极性低、饱和度高的橡胶如IIR和变成弹性硫黄，既不溶性硫黄，不溶性硫黄具有EPDM中的溶解度小。单用一种促进剂和防老剂在橡胶中不溶解、不结晶、不迁移的特点，因而时，要达到预期的效果，促进剂和防老

7、剂的用量［2］不迁移喷出。虽然如此，不溶性硫黄本身仍是一要大，易发生喷出现象。此外，促进剂的结构种亚稳态物质，仍然需要尽量降低加工温度。若对其在橡胶中的迁移也有重要影响，促进剂与橡在100～130℃长时间受热，则不溶性硫黄又可进胶分子结构越接近，溶解度参数就越接近，相容行晶型转化，直至转化为α-硫晶体，即可溶性硫性越好，溶解度也越高，但在橡胶中迁移的阻力黄。因此，即使使用了不溶性硫黄，也要注意胶也越小，迁移就更容易。有些促进剂含有不同的料加工中的整个受热历程。此外，胺类促进剂和官能基团，如防焦基团，促进基团，活性基团，硫化剂DTD

8、M及碱会促进不溶性硫黄转化为可溶硫化基团等，各自具有不同的功能。如秋兰姆类性硫黄，在配方设计时也要加以注意。促进剂DPTT（二硫化双五甲撑秋兰姆），与TMTD新开发的加成聚合型硫化剂PAS-80中含硫分（二硫化四甲基秋兰姆）相比，其活性基团哌啶子部