如何解决橡胶制品变色问题

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-06
如何解决橡胶制品变色问题?

生活中我们常见的橡胶制品种类各式各样,颜色也是五彩缤纷,不过在生产彩色制品时会出现变色的情况,例如:生产一个红色的橡胶制品根据着色标准,有时候会出现色差和变色的情况,这究竟是怎么一回事呢?这也是不少橡胶制品企业所头疼的事,如何解决橡胶制品变色是不少橡胶制品企业所关注的问题;经过了解,原来是橡胶制品中的颜料的原因,橡胶制品着色解决方法总的来说有2种。
第一溶液法着色:该法是将橡胶用其溶剂溶解成一定浓度的溶液,然后将着色剂及除硫黄外的橡胶配合剂加入到溶液中搅拌混合均匀,在一定的温度下干燥除去溶剂,最后在炼胶机上加人硫黄。这种着色方法操作复杂,着色剂及配合剂分散不均匀,有色差,溶剂难回收,污染环境,目前已较少采用。
第二混炼法着色:这种方法是目前橡胶制品着色最常采用的方法,是将着色剂直接加入或先与载体混合再加入胶料中,通过炼胶机混合均匀,使橡胶着色具体方法如下。
干粉着色这种方法是直接将粉状着色剂随同小料一起加入橡胶中,在开炼机上混炼。此方法虽然操作简单、成本低,但混炼时粉尘大,污染环境, 且不易分散均匀,有色差,如果粒子过硬过粗,还会造成色点、条纹或色谱相互污染等质量问题。
色浆着色该法是先将着色剂与液态的配合剂(如增塑剂)混合,然后用机器研磨制成糊状物或浆状物,然后再按一定比例加入到橡胶中混炼。这种方法可避免粉尘飞扬,也有利于着色剂在橡胶中分散,色彩均匀。但色浆中着色剂的含量低,着色不高,运输量大,损耗大,用户使用不方便。
粒料着色剂粒料的制备方法主要有两种。第一种方法和其他粉状配合剂造粒方法一样,先将粉状着色剂用表面活性剂浸润,再经蜡熔或与树脂熔融挤出后造粒;第二种方法是将着色剂用表面活性剂浸润后再经机械力的作用使着色剂颗粒细化,制成一定浓度的分散体,再与胶乳混合共沉,经干燥后轧片造粒。其中表面活性剂多为阴离子型和非离子型,如脂肪酸盐、磺酸盐等,胶乳通常采用天然胶乳。这种粒状着色剂使用方便,分散性好,无粉尘飞扬,不污染环境,色泽鲜艳,发色均匀,无色差。但粒状着色剂制备工艺复杂,成本高,限制了其广泛应用。
色母炼胶着色这种方法是先将着色剂、部分增塑剂及橡胶其他配合剂与生胶经开炼机混合制成浓度约为50%的着色剂色母炼胶,再按比例掺加到橡胶中着色。这种方法对粒子细、难分散的着色剂着色较有效,发色均匀, 无色差。配合时注意色母炼胶中着色剂的浓度以及扣除色母炼胶中其他配合剂的量。
根据以上着色的方法,就能找到变色的原因了,如果您有更好的方法解决橡胶制品变色问题也可以给我们留言,让我们共同进步一下啦。

浅、白色橡胶制品容易在使用和贮存的过程中产生黄变,从而影响外观和质量,以至造成各种经济纠纷和不可挽回的损失。
比如鞋类产品质量检验过程中发现某些材料制成的浅、白色鞋底在实验过程中耐黄变性能较差;并碰到许多企业生产的浅、白色鞋底成鞋在使用和贮存的过程中出现颜色变黄的现象;甚至发现有些企业生产的浅、白色鞋底用HG/T3689-2001《鞋类耐黄变试验方法》进行测试以判定材料在近似的太阳光、紫外线辐射下耐黄变能力时,观测到样品表面发生颜色变化的程度并不大,但此鞋底制成的成鞋在使用和贮存的过程中却容易出现颜色泛黄等现象。

一、浅、白色橡胶产生黄变的原因及影响因素

浅、白色PU、热塑性弹性体SBS(TPR)、PVC等在自然太阳光、紫外线长时间照射下或在热、氧、应力、微量水分、杂质、不正当工艺等作用下易发生颜色发黄的现象,稳定性较好的EVA浅、白色有时在使用和贮存过程中也会泛黄,探其原因主要有以下几点影响因素:
(一)聚合物结构本身性能的影响
聚合物结构对浅、白色耐黄变性能有很大的影响。聚合物大分子链键之间存在键能,当提供的能量大于键能时,则分子链容易生产活性中心,会使聚合物在使用和贮存的过程中产生逐步的降解。键能的大小与聚合物结构有关。主链含有叔碳原子结构的烯烃稳定性差,较容易产生活性中心,而发生降解,耐黄变性能较差。当主链含有—C—C=C—结构时,在双键位置上的单键也具有相对的不稳定性。主链上—C—C—键的键能还受侧基链上的取代基能和原子的影响,极性大和分布规整的取代基能增加主键—C—C—键的纲强度,提高耐黄变性能,而不规整的取代基则相反。如PVC鞋底主链不对称的氯原子易与相邻的氢原子作用发生脱氯化氢反应,使聚合物降解而导致鞋底黄变;而大分子链含有: 等杂链结构时,一方面键能较弱,另一方面这些结构对水、酸、碱和胺等极性物质有敏感性,也容易导致鞋底黄变。
(二)光的影响
光的作用能使浅、白色产生黄变。光本身是一种能量,但是光的能量是随着不同波长而不同,通常对橡胶破坏作用最大波长为400nm以下的紫外光。普通的日光虽也能活化氧化,但其作用很弱。光的破坏作用主要是通过橡塑材料吸收光能而产生的,当材料吸收光能后在吸收的部位上的分子链就会产生碳碳键或是碳氢键的裂解。二烯类橡塑材料对光照很灵敏,易发生此现象,而使材料变黄。就纯氯乙烯来说,其本身对光照是稳定的,并不吸收300-400nm的紫外光,但氯乙烯热降解产生少量的双键或羧基,就能吸收紫外线而引起光化反应,使材料变色;而PU产品由于其大分子链中含有基团则容易产生光氧化反应,而导致泛黄;热塑性弹性体因为分子结构中含有聚丁二烯不饱和双键,在强光照射的氧氛围里,会产生明显的光氧老化作用,材料很快形成氢过氧化物,容易黄变。

(三)热、氧的影响
氧能与橡塑材料反应,使材料发生氧化作用,热会加速材料的氧化过程。所以热氧化也是导致橡塑材料老化黄变的基本原因。在制鞋工艺中,主要是加工使橡塑材料产生热分解,生成活化中心,在空气中有氧的存在,氧使活性中心生成极不稳定的过氧化结构。过氧化结构的活化能Ed较低,(聚苯乙烯的热降解活化能为22.6千卡/克分子,形成过氧化结构后的活化能降低到10千卡/克分子)容易形成游离基,进而在使用和贮存的过程中产生链锁降解反应,导致浅、白色变色。氧对不饱和的二烯烃材料破坏作用最为显著,热的作用,除了能活化氧化外,还能导致—C—C—键的断裂和双键的破裂。

(四)其它因素的影响
浅、白色变黄的原因还与材料中添加的助剂、存在的水分、杂质以及加工生产工艺有关。材料在聚合过程中加入的某些物质(如引发剂、催化剂、酸、碱等)去除不净,或材料在运输贮存过程中吸收水分、混入各种化学或机械杂质都会降低聚合物的稳定性。易分解出游离基的物质能使浅、白色产生链锁降解现象,而含有酸、碱、水分等极性物质会产生无规降解反应;某些助剂会在在产生迁移使泛黄,而采用有污染性的助剂也容易使材料变黄;橡胶中含有杂质会产生强烈的催化作用,水和微量的金属元素都能促进光氧化过程,尤其是金属离子能使耐侯性较好EVA浅、白色在使用和贮存过程中产生黄变,这也是EVA在耐黄变测试中性能较好,而在使用和贮存过程中产生黄变。

二、提高浅、白色材料耐黄变性能的对策

(一)根据聚合物的特性,在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等助剂,以提高浅、白色橡胶制品耐黄性能。抗氧剂、稳定剂能保持聚合物结构的稳定,抗氧剂有与氧作用形成稳定物质的能力,使热氧作用大大减缓;稳定剂具有与游离基作用而终止或改变链锁反应的作用,它实际上是游离基的受体,能捕捉游离基而消除引起降解黄变的因素。

(二)严格控制原材料技术指标,使用合格的原材料。聚合物的质量在很大程度上受合成过程工艺的影响,例如大分子结构中含有双键或支链,分子量分散性大,原料不纯或因后期净化不良而混有引发剂、催化剂、酸、碱或金属粉末等多种化学或机械杂质时,聚合物的稳定性和加工性变坏。杂质中的一些物质可起降解的催化作用,因而如何严格控制原材料技术指标,使用合格的原材料显得尤为重要。

(三)聚合物材料在加工应进行严格干燥处理。特别是含有聚酯聚醚和聚酰胺等基团的聚合物,这是由于含有这些基团的聚合物在存放过程容易从空气中吸附水分,在加工过程中容易使材料产生降解而形成生活性中心,进而容易使鞋底在使用和贮存过程中加快出现泛黄的现象。一般加工前通常应使水分含量降低到0.01-0.05%以下。

(四)确定加工工艺和加工的条件,使聚合物能在不易产生分子链断裂和降解的条件下加工成型,这对于那些热稳定性较差,加工温度和分解温度非常接近的聚合物尤为重要。一般加工温度应低于聚合物的分解温度。

生活中我们常见的橡胶制品种类各式各样,颜色也是五彩缤纷,不过在生产彩色制品时会出现变色的情况,例如:生产一个红色的橡胶制品根据着色标准,有时候会出现色差和变色的情况,这究竟是怎么一回事呢?这也是不少橡胶制品企业所头疼的事,如何解决橡胶制品变色是不少橡胶制品企业所关注的问题;经过了解,原来是橡胶制品中的颜料的原因,橡胶制品着色解决方法总的来说有2种。
第一溶液法着色:该法是将橡胶用其溶剂溶解成一定浓度的溶液,然后将着色剂及除硫黄外的橡胶配合剂加入到溶液中搅拌混合均匀,在一定的温度下干燥除去溶剂,最后在炼胶机上加人硫黄。这种着色方法操作复杂,着色剂及配合剂分散不均匀,有色差,溶剂难回收,污染环境,目前已较少采用。
第二混炼法着色:这种方法是目前橡胶制品着色最常采用的方法,是将着色剂直接加入或先与载体混合再加入胶料中,通过炼胶机混合均匀,使橡胶着色具体方法如下。
干粉着色这种方法是直接将粉状着色剂随同小料一起加入橡胶中,在开炼机上混炼。此方法虽然操作简单、成本低,但混炼时粉尘大,污染环境, 且不易分散均匀,有色差,如果粒子过硬过粗,还会造成色点、条纹或色谱相互污染等质量问题。
色浆着色该法是先将着色剂与液态的配合剂(如增塑剂)混合,然后用机器研磨制成糊状物或浆状物,然后再按一定比例加入到橡胶中混炼。这种方法可避免粉尘飞扬,也有利于着色剂在橡胶中分散,色彩均匀。但色浆中着色剂的含量低,着色不高,运输量大,损耗大,用户使用不方便。
粒料着色剂粒料的制备方法主要有两种。第一种方法和其他粉状配合剂造粒方法一样,先将粉状着色剂用表面活性剂浸润,再经蜡熔或与树脂熔融挤出后造粒;第二种方法是将着色剂用表面活性剂浸润后再经机械力的作用使着色剂颗粒细化,制成一定浓度的分散体,再与胶乳混合共沉,经干燥后轧片造粒。其中表面活性剂多为阴离子型和非离子型,如脂肪酸盐、磺酸盐等,胶乳通常采用天然胶乳。这种粒状着色剂使用方便,分散性好,无粉尘飞扬,不污染环境,色泽鲜艳,发色均匀,无色差。但粒状着色剂制备工艺复杂,成本高,限制了其广泛应用。
色母炼胶着色这种方法是先将着色剂、部分增塑剂及橡胶其他配合剂与生胶经开炼机混合制成浓度约为50%的着色剂色母炼胶,再按比例掺加到橡胶中着色。这种方法对粒子细、难分散的着色剂着色较有效,发色均匀, 无色差。配合时注意色母炼胶中着色剂的浓度以及扣除色母炼胶中其他配合剂的量。
根据以上着色的方法,就能找到变色的原因了,如果您有更好的方法解决橡胶制品变色问题也可以给我们留言,让我们共同进步一下啦。

橡胶制品变色,不是吐霜就是在室外紫外线变色所致,主要原因是原材料耐色变差和硫化体系不对有物质析出所致!

制品变色有两种情况,楼上已经给出答复了,我这边给楼主个建议,对于吐霜现象,可以在配方中添加除霜剂,来解决。该现象又称喷霜现象。
第二种,可以采取在配方中添加云母粉来解决。行业上都是采用片状结构突出的云母粉来解决紫外线对橡胶的照射破坏性能问题。添加量一般在10%左右,最好选取湿法系列云母粉,纯度更纯,效果较优、

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