什么是噴霜，噴霜的產生原因及預防措施

【橡膠技術網 - 技術文章】

　　橡膠問題百問之二：什么是噴霜，噴霜的產生原因及預防措施。

　　噴霜又名噴出，是指未硫化膠或硫化膠內部所含的配合物（固體或液體）遷移表面而析出的現象。噴霜是膠料生產中常見的質量問題。
　　原因分析：
　　1 過量配合
　　各種助劑在橡膠中的溶解度不同，助劑在橡膠中的溶解度越小，越易出現由過量配合（即橡膠中助劑的含量超過其在橡膠中的溶解度）而引起的噴霜。過量配合而噴霜時，往往會帶動其它組分一起噴出（這種現象稱為被動噴霜），盡管這些被動噴霜物在橡膠中遠未達到飽和狀態。
　　2 溫度變化
　　助劑在橡膠中的溶解度隨溫度變化而變化，一般情況下，溫度高時溶解度大，溫度降低時溶解度減小。由于橡膠制品通常在室溫下使用，一旦外界溫度低于室溫，配方中一些助劑的含量接近其溶解度而析出，產生噴霜。例如夏季生產的膠鞋出廠檢驗時合格，貯存到冬季卻發現噴霜。
　　3 欠硫
　　助劑在橡膠中的溶解狀況受硫化條件影響。以NR為例，在正硫化條件下，交聯密度最大，游離硫減小，噴硫幾率降低，其它助劑穿梭于三維網絡的機會也降低，因而噴霜幾率降低；反之，在欠硫狀態下，網絡交聯密度相對較小，噴霜幾率相應增大"
　　4 老化
　　老化意味著硫化膠三維網絡結構的局部因鍵斷裂而受損，從而消弱了網絡結構吸附和固鎖配合助劑的能力，助劑向表面遷移導致噴霜"
　　5 受力不均
　　橡膠受到外力作用時，往往導致應力集中而使表面破裂，使原來呈過飽和狀態的配合助劑微粒加速析出，在裂紋表面形成噴霜，并向周邊延擴"
　　6 混煉不均
　　混煉不均導致配合劑在橡膠中分散不均，局部會出現配合助劑超過溶解度而產生噴霜"
　　預防措施
　　（1）摻用SR:SR對助劑的溶解度高于NR,故摻用部分SR有助于預防NR噴霜。
　　（2）并用促進劑、防老劑：單用一種助劑，用量過少難以達到效果，用量過多又易出現噴霜，故可以并用幾種助劑，達到效果從而減小用量。
　　（3）利用不同配合助劑在噴霜上的互相干擾制約：不同助劑一起配合使用時，有時會出現相互干涉而有助于抑止噴霜，如軟化劑、油膏、再生膠等都具有此功能。特別是相對分子質量大的助劑能滲透到橡膠大分子的短鏈中，可有效吸附易噴助劑。
　　（4）掌握易噴助劑的用量上限，確保配方中各種易噴助劑的用量在其溶解度范圍內。
　　（5）混煉膠停放：膠料出型前需經過不少于8h的停放，以使各種配合劑充分分散，同時有助于膠料內部應力的松弛，達到受力均勻、平衡，穩定的分散體系能抑制微粒外噴。
　　（6）確保硫化膠達到正硫化狀態
　　（7）加強對成品、包裝及倉貯條件的管理，成品宜放在塑料袋中密封包裝，防止在貯存過程中與日光、氧等接觸產生老化，并避免在低溫下貯存。
　　各種物質噴霜原因：
　　硫黃噴霜：
　　膠料中硫黃用量過多
　　不溶性硫黃品質不佳
　　次磺酰胺類促進劑品質不佳
　　混煉或加工溫度過高
　　膠料堆放時溫度過高
　　促進劑及其反應產物： 在膠料中用量過大
　　防老劑及其反應產物： 在膠料中用量過大
　　部件存放時間過長
　　抗臭氧劑及其反應產物：在膠料中用量過大
　　部件存放時間過長
　　硬脂酸： 在膠料中用量過大
　　硬脂酸鋅： 硬脂酸和氧化鋅在早期加入，且混煉或加工溫度較高
　　硬脂酸鈣： 膠料中的游離硬脂酸與冷卻水槽中的硬水反應
　　蠟（來自配方或油的組分）： 在膠料中用量過大
　　油中蠟的質量分數過高
　　防焦劑的反應產物： 由于混煉或加工溫度過高導致
　　遲延作用提前
　　樹脂： 部件存放時間過長
　　粘合劑： 部件存放時間過長
　　一個有經驗的工程師很容易鑒定出由硫化劑、促進劑、防老劑以及它們之間的反應產物引起的噴霜，而硬脂酸金屬鹽引起的噴霜則較難鑒定。