橡膠加工工藝的膠料問題的解決辦法

     在橡膠加工過程中，會經常產生某些質量問題，妨礙了生產作業的順利進行。由于現在的勞務費用高，在停工待料期間的損失頗大。若對大部分屬于同一類型的問題采取相應的措施，就可解決這些問題。以下就筆者的經驗介紹解決的方法。

      下文主要介紹硫黃分散不均，噴霜，焦燒等質量問題的處理方法。

      1  硫黃分散不均，有麻點(凝集物)現象

      這是一個既老又新的問題，我們的前輩理應解決了的問題現在又舊事重提。

      將入庫的硫黃放置在水泥板上，從防潮的角度看不是好辦法，一定要將它放在席子或墊板上，在計量前將其過篩是預防產生結塊的有效方法，這時不必用太細的篩子，用40目或20目的即可，只要能將粉末狀硫黃中的結塊打碎就可以了。另外，在一次硫黃添加量較少的情況下，在開煉機上面邊過篩邊添加為好，在這種場合，即使篩目粗一些也是可以的。

      在使用傳統的方法時，先將盛在盤子中的硫黃擱在一邊，再放入等容積的輕質碳酸鈣或白呈粉，攪拌均勻后在開煉機上進行添加，雖然這是一種簡便的做法，但沒有痹燴更好的方法。    此處簡單介紹一下什么是白呈粉，將牡蝠殼、貝殼堆放在室外的水泥板上，任其風吹曰曬雨淋，放置2-3年后，里面的有機物質被分解除去，成為雪白的只有鈣成分的物質，將其粉碎后就是白呈粉，該粉料除了可用于橡膠外，還可用于其他方面。

      在配合了大量硬質陶土的橡膠中，不知是何種原因造成硫黃分散不均。盡管人們想出了許多辦法，但仍未奏效。我們將配合了與硫黃等質量份的硬質陶土之母煉膠用捏和機進行混合，再用該公司自制的40L捏煉機(轉速約為30 rpm /m in)進行約1h的混和，使用這樣的母煉膠，未發現硫黃顆粒，可以說這是僥幸成功的實例。

      自制的硫黃母煉膠是供該公司本身使用的。但是，公司內所有橡膠一旦都使用母煉膠的話，則其用量會過大，品種繁多，需要專門加工母煉膠的煉膠機，這樣做費時費力。于是，除了目前尚未發生問題的混煉膠及允許有少許硫黃顆粒的混煉膠外，只對確實有需要的膠料才使用硫黃母煉膠。我們使用含100質量份橡膠，50質量份硫黃的母煉膠，因此，母煉膠中含有三分之一的硫黃，相當于三倍的硫黃添加量。

      制備母煉膠用的橡膠，起始是使用NR，但一到冬季，橡膠就變硬，不易切成小塊。根據經驗，我們采用NR 50份，BR 50份進行共混，使該問題得以解決。

      現在市場上已有硫黃母煉膠出售，使用非常方便，雖然成本略有提高，但可根據其性價比來決定是否采用。

      另外，還有一種稱之為多硫化物(東洋化學公司制造)的樹脂狀硫黃，該硫黃為黃色脆塊，在開煉機上熔融后再分散到橡膠中去，常被用于膠球等橡膠制品。

      用密煉機煉畢的膠料排到壓片機上時，其溫度可達到140℃以上，若膠料處于高溫狀態下添加硫黃，則會有一部份硫黃在橡膠中熔融，成液態狀，如果硫黃以液態分散于橡膠中是沒有問題的，但是一旦膠料在壓片機上由于冷卻作用使膠溫下降，熔融的硫黃就會成為塊狀，以結塊的形式進入膠料中，形成象火柴頭大小的硫黃顆粒。這樣一來，硫黃顆粒就不會進行更進一步的分散，而以小塊形狀存在于膠料中，即使重新煉膠也不會改變。因此，要等到橡膠溫度降到70℃以下時再添加硫黃為宜。

      市場上出售的硫黃粉，有200目與300目之分。300目的粒子細，人們往往認為它分散性良好而喜歡采用。但是是否確實如此要通過試驗來加以證明。

      我們在試驗中對100質量份的NR進行塑煉，(盡量采用當片膠或SM RSL)，向該塑煉膠中添加3質量份硫黃。然后再將該膠料投入試驗用開煉機上，將輥距調至最小狀態。把包在前輥上的膠片切下，膠片收縮，得不到表觀良好的膠片。為此，可停下煉膠機，在包在前輥上的膠片上貼一張約10 cm見方的玻璃紙，然后切下該膠片，這樣即可防止膠片收縮，制成顯微鏡用試片，若用400倍左右倍率的顯微鏡即能夠觀察到硫黃粒子。按照300目硫黃的性價比其作用已不言而喻，該文作者認為，就橡膠制品的多半用途而言，采用200目的硫黃即能滿足要求。

      30多年前橡膠用硫黃粉末的原料是從硫黃礦山中采集的硫黃，統稱為礦物硫黃;現在用的硫黃幾乎全部是從石油精煉中得到的回收硫黃，礦物硫黃的結晶粒子大且柔軟，容易粉碎;回收硫黃由于結晶粒子小且堅硬，因而難以粉碎。由于回收硫黃的硫黃粉容易結塊，所以要添加微量的防粘劑。另外，也有面向輪胎廠的一種添加了3%操作油的包裹硫黃。

      眾所周知，硫黃在NBR中分散性較差，制造黑色制品時并不怎么引人注意，但在制造淺色橡膠制品時會出現黑褐色斑點，十分難看。也許這是一個老問題，但現在可以從市場上購買硫黃母煉膠，如果具有要求洽談中不能解決，可試用以下方法。

      把NBR投入開煉機，添加硫黃混煉，輥筒溫度上升，硫黃溶解于橡膠之中。然后將該膠料出片冷卻，到第二天重新再用開煉機回煉，按常規方法添加各種配合劑，最后添加硫化促進劑均勻混煉，若采用該方法可消除斑點。

      2  硫黃噴霜

      橡膠中的硫黃向其表面遷移并在表面形成結晶，這種現象稱之為噴霜。不論是未硫化膠或硫化膠都會發生這種現象。

      未硫化膠發生噴霜時，對膠料的粘接會帶來困難，導致粘接不良;若噴霜現象嚴重，在制造模壓制品或移模注片制品時，噴出的硫黃會滯留在橫具的凹陷部，這樣，容易形成缺膠。這是由于硫黃在短時間內不能溶解于橡膠中造成的。

      防止未硫化橡膠噴霜的第一項措施是減少硫黃的配合量，但減少硫黃配合量后，硫化膠的彈性模量會急劇下降，硬度也降低。因此，減少硫黃配合量要慎重。該文作者認為半成品膠料的硫黃配合量可降低到2份這樣的臨界點。

      假如不減少硫黃量，則可以通過添加不溶性硫黃來解決該問題。若不能把全部硫黃換成不溶性硫黃，可將一半硫黃置換成不溶性硫黃。這樣幾乎可達到預期的目的。

      以上方法，適用于面向外加工的工廠所用的未硫化膠。外加工工廠，不會象作者本公司的工廠那樣嚴格管理，入庫的原材料經過數曰后仍存放在庫房里未使用，尤其存放在寒冷的庫房里，這樣會誘發噴霜，產生不溶性硫黃的效果。

      硫化后的橡膠制品經過一段時間后也會發生噴霜。作為預防措施，在計劃減少硫黃配合量以前，就應該留意完全硫化問題。硫化溫度、硫化時間是否適宜，不要寄希望于考慮稍微延長一點硫化時間為好。但是無論如何，高溫短時間硫化是不合適的。

      橡膠制品在硫化后應避免曰光直射與急劇冷卻，應注意存放在自然通風的地方。在這種情況下，在容器上蓋上由帆布等制成的布套，這樣可以防止噴霜現象的發生。在硫化后產生的噴霜現象中，不溶性硫黃是不起作用的。

      與噴霜稍有不同的是，冬季橡膠膠漿中會出現肉眼看得見的硫黃結晶，若用放大鏡看，則能清楚地看出這是一些斜方晶體。一旦有這樣的結晶產生，在用毛刷涂布膠漿時會在毛刷的端部附著結晶體，在膠漿涂面上形成凹痕;而用涂膠機進行涂膠時，則在刮膠刀的刀刃部位形成結晶，像一條條縱向膠痕。

      防止措施是，在硫黃配合中加入相當于硫黃所需量半數的不溶性硫黃，在使用膠漿時僅從膠漿槽中取所需的量，暫時不用的膠漿存放在膠漿槽內，慢慢攪拌以備待用。

      3  膠料焦燒

      混煉膠的焦燒多見于梅雨季節開始。

      由于有了門尼粘度計及硫化儀，不論是新煉的混煉膠還是返煉膠料都能隨時進行測定，這樣就能防止膠料焦燒。在大批量生產混煉膠的工廠里，沒有必要進行全面測定，僅對規定要注意的膠料可采用一種測定方法。以下介紹防止焦燒的方法。

      首先要減少硫化促進劑的配合量，但這樣會導致橡膠制品的物理性能下降，了解這一點是非常重要的，硫化促進劑單獨使用的情況很少，多半是采用二種、三種促進劑并用的方式。一旦配合出了問題，就不能防止膠