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(tài)下添加硫黃,則會有一部份硫黃在橡膠中熔融,成液態(tài)狀,如果硫黃以液態(tài)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(diào)至最小狀態(tài)。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,可停下開煉機,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(tǒng)稱為礦物硫黃;現(xiàn)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(xiàn)黑褐色斑點,十分難看。也許這是一個老問題,但現(xiàn)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(guī)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(xiàn)象稱之為噴霜。不論是未硫化膠或硫化膠都會發(fā)生這種現(xiàn)象。未硫化膠發(fā)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(xiàn)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(nèi)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(jīng)過數(shù)日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(fā)噴霜,產(chǎn)生不溶性硫黃的效果。硫化后的橡膠制品經(jīng)過一段時間后也會發(fā)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日光直射與急劇冷卻,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(xiàn)象的發(fā)生。在硫化后產(chǎn)生的噴霜現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)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(shù)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(nèi),慢慢攪拌以備待用。

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