如何避免配合剂的喷霜现象?

关于橡胶喷霜现象的因素?

前面我们写了<橡胶喷霜现象出现的原因?>

在设计一个配方时,配合剂的用量必须限制在橡胶贮存和使用时的条件(包括温度、湿度、压力、介质等)所允许的最大用量内.

选用溶解度参数与配方生胶接近的配合剂,或者采用几种配合剂并用.

这样即达到了同样的效果,也可以避免配合剂喷霜现象的发生.

硫化体系对硫化胶表面喷霜状况的影响:

在EPDM中,硫化体系对硫化胶表面喷霜状况的影响十分显著.主要分为以下几种:

序列号S硫黄/份M促进剂/份OTOsTMTD/份DTDM/份:BZ/份:ZDC/份:TT/份:PX/份:
11.5100.602000.4
21.50.51001.5000
31.50.501001.500
41.51.500.800.8000.8
51.00.800.811.5000
61.510001.400.60.3
71.50.50.500000.30.8

1号2号硫化体系长久停放或手摸之后停放都不会出现喷霜现象,

4号硫化体系放久之后微微出现喷霜现象

5号硫化体系则经手摸或就放之后有小点喷霜现象,比4号严重

3号放置不到半天已经全部开始喷白了,(用此配方生产的橡胶制品,放置了12小时,喷霜现象明显)

调整3号硫化体系为: S-1.5份;M-0.5份; ZDC:1份; TMTD:0.6份;平板硫化试片不超过8小时,出现了喷霜现象。

调整3号硫化体系为: S-1.5份; M-0.5份; ZDC-1份; TT-0.3份,平板硫化试片放置一天后,出现了小圆点形状的喷白现象。

由此可以分析得出: ZDC(1~1.5份) ;TT(0.6~1份);容易引发EPDM硫化胶喷霜

当减少了ZDC/TT的用量,同时引入OTOS,部分取代TT,可使EPDM硫化胶的喷霜有所缓解。

减少喷硫的方法

  • 减少喷硫的方法有低温加入硫黄使之分散均匀;
  • 避免局部过于饱和;
  • 采用不溶性硫黄;
  • 加入古马隆、松焦油等待杂环的化合物溶解硫(St);
  • 避免硫化欠硫或过硫以控制游离硫含量。

观点:提高同橡胶的混溶性以及硫化效率是否可防止喷霜现象的发生?

选择促进剂品种以及用量的组合以提高同橡胶的混溶性以及硫化效率可防止喷霜;对于EPDM、IIR之类饱和橡胶尤其如此.

但是IIR采用二硫化氨基甲盐酸/秋兰姆组合促进体系硫化;

若采用ZnO5份/St1份等常规活化体系,在100度24小时烘箱老化后,表层已经出现喷霜现象,改用特殊组合活化体系;

在100度504小时烘箱老化,没有出现喷霜现象

又发现将FEF/SRF改为GPF后,喷霜也没有出现

另外,轻微喷霜现象的EPDM硫化体系,加入古马隆5份便可减轻以至消除喷霜

可见,除控制配合剂用量在溶解度内之外,还要从整个配合体系’整体’考虑。

采用特殊组合活化体系对人们认为会喷霜的IIR的硫/促进剂组合,硫用量为2~3份,喷霜现象不会发生。

实际上,同样的EPDM配方,160度30分钟平板硫化,停放一周后已严重喷霜,热空气炉300度3分钟硫化,3个月后也无喷霜

对于硫化胶而言,残余在胶中(未参与硫化的)量或者硫化后生成的网外物才是喷霜的主体

轻钙、碳酸镁单用时,容易喷霜;

轻钙和陶土并用时轻些,陶土或锌钡/陶土不喷霜,轻钙受潮后,容易引发其他配合剂CZ喷出.

活性高炭黑可迫使石蜡喷出,轻钙粒子小的也更容易出现蜡红色喷霜.

防AW、RD、4010、4010NA,1份以上便易于喷霜,但是,AW或RD2份/H1份、防老剂D1份/H0.5份不喷霜

MB0.8份不喷霜,SP0.8份喷霜,MB/SP组合为0.8/0.8份、0.8/1.6份、0.8/2.4份时也未见喷霜呢现象。

可见防老剂的适当组合可以增大总用量而不喷霜,有时也使易喷霜的不引发喷霜.

就虹色喷霜而言,白色凡士林会变黄,石蜡油以低粘度者好,含环烷油的石蜡油又比纯石蜡油好.

只用DBP或DOP的丁晴发泡胶极易喷霜,并用松焦油或使松焦油/凡士林便可消除了。

改进橡胶品种

同一配合剂在不同的生胶中有着不同的溶解度,不同的生胶其溶解度参数也不同.

为此在橡胶性能满足使用要求的情况下,可以通过选用或并用溶解度大的生胶.

一般配合剂在SR中溶解度大于NR,可并用SR;

选用与配合剂溶解度参数相近的生胶;

选用或并用所需性能较好的生胶;减少配合剂的用量等措施来避免配合剂的喷霜。

调整配合剂的配合

如在立德粉中使用较多用中铬黄制得的绿色胶料,硫化胶防止一段时间后发白.

喷霜的原因可能有2种:

1是硫化过程中立德粉中的硫化锌遇到酸类物质分解成硫化氢,硫化氢与铬黄中的铬酸铅作用,声场了硫化铅,在贮存过程中表面硫化铅被氧化.生成白色的硫化铅.

2是铬酸铅中的铅离子与碳酸盐作用,生成了铅白.

在配方中加入古马隆5份,萜烯树脂5份,使用油膏、再生胶(因其中含有大量分子量大焦油)提高配合剂在胶料中溶解度,可缓解喷霜状况.

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