橡胶鞋底吐霜的原因及预防措施

喷霜又名喷出,是指未硫化胶或硫化胶内部所含的配合物(固体或液体)迁移表面而析出的现象。喷霜是胶料生产中常见的质量问题。 

原因分析： 

1 过量配合 

各种助剂在橡胶中的溶解度不同,助剂在橡胶中的溶解度越小,越易出现由过量配合(即橡胶中助剂的含量超过其在橡胶中的溶解度)而引起的喷霜。过量配合而喷霜时,往往会带动其它组分一起喷出(这种现象称为被动喷霜),尽管这些被动喷霜物在橡胶中远未达到饱和状态。 

2 温度变化 

助剂在橡胶中的溶解度随温度变化而变化,一般情况下,温度高时溶解度大,温度降低时溶解度减小。由于橡胶制品通常在室温下使用,一旦外界温度低于室温,配方中一些助剂的含量接近其溶解度而析出,产生喷霜。例如夏季生产的胶鞋出厂检验时合格,贮存到冬季却发现喷霜。 

3 欠硫 

助剂在橡胶中的溶解状况受硫化条件影响。以NR为例,在正硫化条件下,交联密度最大,游离硫减小,喷硫几率降低,其它助剂穿梭于三维网络的机会也降低,因而喷霜几率降低;反之,在欠硫状态下,网络交联密度相对较小,喷霜几率相应增大" 

4 老化 

老化意味着硫化胶三维网络结构的局部因键断裂而受损,从而消弱了网络结构吸附和固锁配合助剂的能力,助剂向表面迁移导致喷霜" 

5 受力不均 

橡胶受到外力作用时,往往导致应力集中而使表面破裂,使原来呈过饱和状态的配合助剂微粒加速析出,在裂纹表面形成喷霜,并向周边延扩" 

6 混炼不均 

混炼不均导致配合剂在橡胶中分散不均,局部会出现配合助剂超过溶解度而产生喷霜" 

预防措施 

(1)掺用SR:SR对助剂的溶解度高于NR,故掺用部分SR有助于预防NR喷霜。 

(2)并用促进剂、防老剂:单用一种助剂,用量过少难以达到效果,用量过多又易出现喷霜,故可以并用几种助剂,达到效果从而减小用量。 

(3)利用不同配合助剂在喷霜上的互相干扰制约:不同助剂一起配合使用时,有时会出现相互干涉而有助于抑止喷霜,如软化剂、油膏、再生胶等都具有此功能。特别是相对分子质量大的助剂能渗透到橡胶大分子的短链中,可有效吸附易喷助剂。 

(4)掌握易喷助剂的用量上限,确保配方中各种易喷助剂的用量在其溶解度范围内。 

(5)混炼胶停放:胶料出型前需经过不少于8h的停放,以使各种配合剂充分分散,同时有助于胶料内部应力的松弛,达到受力均匀、平衡，稳定的分散体系能抑制微粒外喷。 

(6)确保硫化胶达到正硫化状态 

(7)加强对成品、包装及仓贮条件的管理,成品宜放在塑料袋中密封包装,防止在贮存过程中与日光、氧等接触产生老化,并避免在低温下贮存。 

各种物质喷霜原因： 

硫黄喷霜： 

胶料中硫黄用量过多，不溶性硫黄品质不佳，次磺酰胺类促进剂品质不佳，混炼或加工温度过高，胶料堆放时温度过高 。

促进剂及其反应产物： 在胶料中用量过大 

防老剂及其反应产物： 在胶料中用量过大，部件存放时间过长 。

抗臭氧剂及其反应产物：在胶料中用量过大，部件存放时间过长 。

硬脂酸： 在胶料中用量过大 

硬脂酸锌： 硬脂酸和氧化锌在早期加入,且混炼或加工温度较高 。

硬脂酸钙： 胶料中的游离硬脂酸与冷却水槽中的硬水反应 。

蜡(来自配方或油的组分）： 在胶料中用量过大，油中蜡的质量分数过高 

防焦剂的反应产物： 由于混炼或加工温度过高导致迟延作用提前 

树脂： 部件存放时间过长 

粘合剂： 部件存放时间过长