橡胶制品喷霜的产生原因及解决措施

喷霜是橡胶制品生产中常见的质量问题，对半成品粘合性能和成品使用性能影响很大。本文论述橡胶制品产生喷霜的主要原因及解决措施。

1配合剂喷出或渗出

1.1硫磺

（1）产生原因

硫磺是橡胶常用的硫化剂，也是极易喷出的配合剂。不同橡胶中硫磺的溶解度不同（如表1所示），同时温度对硫磺的溶解度影响较大（如图1所示）。要说明的是，本文所指溶解度是在一定温度下100份生胶中配合剂达到饱和溶解时的份数。

从表1可以看出，硫磺较易溶于CR，BR，SBR和NR，较难溶于EPDM，IIR和CIIR。

表1硫磺在橡胶中的溶解度（153）份

橡胶 溶解度 橡胶 溶解度

NR（RSS1#） 15.3 CR（WRT） ＞25.0

SBR1502 18.0 IIR 9.7

BR（顺式1,4－结构） 19.6 CIIR9.8

EPDM 12.2

温度对NR中硫磺（α－硫晶体）溶解度的影响

从图1可以看出，硫磺在NR中存在不同的溶解状态。当硫磺用量小于饱和溶解度时，硫磺处于稳定溶解状态；当硫磺用量大于饱和和过饱和溶解度时，硫磺分别处于亚稳定和不稳定的溶解状态，这时温度降低会导致硫磺结晶析出并迁移到橡胶表面，产生硫磺喷出现象。

另外，硫磺在橡胶中的溶解度与其结晶形态有很大关系。普通硫磺在常温下呈环状结构，为斜方晶体α－硫，可溶于橡胶；α－硫晶体加热到96后再冷却，即变成β－硫晶体，β－硫晶体在橡胶中的溶解度较小；β－硫晶体加热到120，则变成液体μ－硫；μ－硫加热至沸腾并迅速冷却则变成弹性硫磺，即不溶性硫磺。不溶性硫磺具有不溶解、不结晶、不迁移的特点，加入橡胶中不会产生喷出现象。

（2）解决措施

调整胶料中硫磺的用量，使其在胶料或/和制品储存及使用条件下处于稳定溶解状态。

在保证产品质量和加工工艺的条件下，采用硫磺溶解度较大的生胶体系。

在生产成本和加工工艺允许的条件下采用不溶性硫磺全部或部分替代可溶性硫磺（加工温度过高会导致不溶性硫磺转变成可溶性硫磺）。

1.2促进剂和防老剂

（1）产生原因

由于促进剂和防老剂分子的极性和结构等与橡胶分子差异较大，因此促进剂和防老剂与橡胶的相容性均较差，当其用量超过溶解度或温度变化较大时，很容易产生喷出现象。

几种促进剂在橡胶中的溶解度见表2。从表2可以看出，促进剂在极性高、饱和度低的橡胶，如CR和SBR中的溶解度较大，在极性低、饱和度高的橡胶，如IIR和EPDM中的溶解度较小。

表2促进剂在橡胶中的溶解度（153）份

橡胶 DM DOTG TMTD

NR（RSS1#） 11.8 11.812.0

SBR1502 17.0 22.0 ＞25.0

BR（顺式1,4－结构） 10.8 10.0 ＞25.0

EPDM 6.4 5.3 3.8

CR（WRT） ＞25.0 ＞25.0 ＞25.0

IIR 5.0 4.4 3.8

CIIR 4.0 7.0 2.5

单用一种促进剂和防老剂时，要达到预期的效果，促进剂和防老剂的用量均较大，易产生喷出现象。

（2）解决措施

分别采用两种或多种促进剂和防老剂并用，使每种促进剂和防老剂的用量在其溶解度范围内。

在满足胶料物理性能和加工工艺要求的前提下，分别采用溶解度大的促进剂和防老剂做主促进剂和主防老剂，采用溶解度小的促进剂和防老剂作辅促进剂和辅防老剂。同时，注意分别采用有协效性作用和促进剂和防老剂并用（如终止链反应型防老剂与破坏氧化物型防老剂并用），从而有效减小促进剂和防老剂用量。

促进剂与硫磺配合时，如果促进剂Ｍ与硫磺配合时会强化喷霜现象，应改用其它促进剂。