导读：橡胶喷霜的形式橡胶有未硫化橡胶(以下称胶料)和硫化橡胶(以下称制品)之分，橡胶喷霜就包括胶料表面喷霜和制品表面喷霜。喷霜（bloom）是液体或固体配合剂由橡胶内部迁移到橡胶表面的现象 可见橡胶内部配合剂析出，就形成了喷霜。对橡
橡胶喷霜的形式
橡胶有未硫化橡胶(以下称胶料)和硫化橡胶(以下称制品)之分，橡胶喷霜就包括胶料表面喷霜和制品表面喷霜。喷霜（bloom）是液体或固体配合剂由橡胶内部迁移到橡胶表面的现象 可见橡胶内部配合剂析出，就形成了喷霜。对橡胶喷霜的形式归纳起来，大体分为三种。即喷粉、喷蜡、喷油(也称渗出)。
喷粉是硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂、填充剂等粉状配合剂析出在橡胶表面，而形成一层粉状物。喷蜡是石蜡、地蜡等蜡状物析出在橡胶表面，而形成一层蜡膜。喷油是软化剂、增粘剂、润滑剂、增塑剂等液态配合剂析出在橡胶表面，而形成一层油状物。
在实践中，橡胶表面喷霜的形式有时是以一种形式出现，有时却是以两种或三种形式同时出现。
3 橡胶喷霜的原因
橡胶喷霜是由于橡胶内部配合剂达到过饱和状态后，橡胶近表层的配合剂首先析出，再由内层向表层迁移析出，当配合剂在橡胶中降低到其饱和状态时，析出过程才告结束。使配合剂达到过饱和状态，导致橡胶喷霜的主要原因有:胶料配方设计不当，工艺操作不妥，原材料质量波动，贮存条件差，制品欠硫、制品老化等。
31 配方设计不当
配方设计不当主要指配合剂在橡胶中的用量超过其更大使用量。在一定条件下(主要是温度，其次是压力)一般配合剂在橡胶中都有一定的溶解度，达到配合剂溶解度的配合量称为配合剂的更大使用量。配方设计时，配合剂用量超过其更大使用量，配合剂就不能完全溶解在橡胶中，使得配合剂在橡胶中达到过饱和状态，由于配合剂在橡胶中最终要达到饱和状态，在趋于饱和状态过程中，超量使用的、不能溶解的配合剂便要析出，而在橡胶表面形成喷霜。,
通常情况下，配方设计不当容易造成喷霜的配合剂有硫化剂:硫黄。促进剂:二硫化二苯并噻唑(DM)、二硫化四甲基秋兰姆(T MTD)、2一硫醇基苯并噻唑(M)、一硫化四甲基秋兰姆(TMTM)、乙撑硫脲(NA 22)等。防老剂:N－苯基－β－萘胺(D)、N, N'一二苯基对苯二胺与苯基分萘胺混合物(H ) N－环己基－N'一苯基对苯二胺(4010), N, N'二(β－萘基)对苯二胺(DNP)、2一硫醇基苯并咪唑( MB)、石蜡等。增塑剂:机油、酯类油等。活性剂:氧化锌、硬脂酸等。填充剂:轻钙、碳酸镁等。防焦剂:N－环己基硫代邻苯二甲酞亚胺(CTP)等。还有一些其它配合剂。
32 工艺操作不当
胶料生产时，首先配合剂称量要准确，以免造成多配，使得配合剂的用量超过其在橡胶中的更大用量，并造成喷霜。其次，要按工艺操作充分压合，以免造成捣胶不均，配合剂分散不匀，使得配合剂在胶料中局部浓度过大，达到过饱和状态，而造成喷霜。再者，加入硫黄时，胶温、辊温不要过高，由于硫黄在橡胶中的溶解度随温度升高而增大，硫黄溶解度增大，其在橡胶中的溶解速度加快，就容易引起分布不均，使得硫黄在胶料中局部含量多，局部含量少。待胶料冷却后，硫黄在胶料中的溶解度下降，胶料中局部含量过多的硫黄，便达到过饱和状态，就造成喷霜，此种喷霜也称喷硫。
33 原材料质量波动
橡胶工业原材料包括两大类，即生胶和配合剂。不同的配合剂在同一种生胶中有着不同的溶解度，同一种配合剂在不同的生胶中也有着不同的溶解度，就是在同一类生胶中，由于其共聚组分比不同、门尼粘度不同、产厂污染非污染之分而形成的不同规格中同一配合剂的溶解度也不同，即使产品样本上数据几乎相同的生胶，因生家所采取的工艺不同、合成单体的差异、制造批量的不同，而使同一配合剂的溶解度也不同。
生胶质量发生波动就会引起生胶极性、结晶性、分子结构、分子量分布、门尼粘度，灰分、挥发分、物理性能等发生变化。由于配合剂在生胶中的溶解度主要取决于生胶和配合剂的结构与性能，那么生胶质量发生波动就会影响配合剂的溶解度。如果造成配合剂溶解度下降，便会发生喷霜现象。
橡胶用配合剂大都属于工业品，纯度不高其成分与我们通常所说的化学药品有很大不同。硫化促进剂和防老化剂等化学成分不管怎样说还是比较清楚的，而其它配合剂却是很粗制的。例如，橡胶用硬脂酸是一种混合脂肪酸，不是纯粹的硬脂酸，它只相当于十六烷酸(软脂酸)和油酸的混合物。氧化锌、氧化镁和炭黑等其它物质在制造中混入很多杂质。轻钙、陶土等物质因产地材质不同、制法不同、工艺不同、批量不同而有很大差别。配合剂质量发生波动就会引起其纯度、水分、灰分、pH值、物理性能等发生变化，这些因素影响着其在橡胶中的溶解度。如果溶解度下降，配合剂便会发生喷霜。
34 储存条件差
配合剂在橡胶中的溶解度是在一定条件下测定或计算的。配合剂在橡胶中的溶解度除与配合剂和生胶两者的化学结构、极性、结晶性、分子量大小及分布、溶解度或溶解度参数等有关外，还与贮存时的温度、压力、湿度、时间有关。
配合剂在橡胶中的溶解度一般都是随着温度的升降而升降。因此，橡胶在储存和使用时的温度高于标准温度，配合剂的用量就可能达到更大用量;而在低于标准温度时就不能用到更大用量，否则橡胶表面就会出现喷霜。
表1列出了常用配合剂硫黄在100克不同生胶中的溶解量(克)。从中看出:硫黄在不同的生胶中有着不同的溶解度，但都随着温度的升降而升降。
可见，温度对配合剂的溶解度影响很大，直接影响着橡胶表面喷霜。
橡胶储存时所受的压力、周围空气的湿度以及时间对配合剂的溶解度也有影响，一般情况下影响不大。但是，如果压力较大，受压部位橡胶中的配合剂就会形成晶核，析出于橡胶表面，形成喷霜;如果空气的湿度过大，橡胶中极性大的配合剂对生胶(非极性)的作用减弱，配合剂溶解度下降，从而导致喷霜;储存时间越长，橡胶表面喷霜越明显，由于储存环境中空气的温度和湿度随着季节的变化而不同，并且差别较大，极易造成配合剂的溶解度发生变化，从而导致喷霜。
制品的欠硫
配合剂在橡胶中的溶解度随着制品硫化程度的深浅而不同。一般在制品达到正硫化时配合剂则达到更大溶解度。这是因为在硫化交联过程中化学键(C－Sx－C、C－S-C、C－C、C－O-C等)的形成，加强了配合剂与生胶分子之间以及配合剂之间的化学结合或物理结合过程，这有利于配合剂在橡胶中的溶解;其次配合剂参与化学键形成的反应或其它副反应，减少了配合剂的含量，降低了配合剂的浓度。所以，制品欠硫就会导致配合剂的溶解度下降使橡胶表面出现喷霜。
橡胶老化
橡胶老化大都导致硫化胶完整的均衡的网状结构发生破坏，从而也破坏了橡胶体系内各种配合剂与生胶分子以及配合剂之间的化学的或物理的结合，降低了配合剂在橡胶体系内的溶解度。因此，那些局部处于过饱和状态的配合剂便会从橡胶中游离析出，形成喷霜。
橡胶老化引起的喷霜与其它类型的喷霜不同。它不是容易发生在温度低、湿度大的冬天和秋天，而是发生在温度高的夏天和阳光暴晒的环境中。
4 橡胶喷霜的危害
橡胶表面喷霜不仅严重地影响了产品的外观质量，而且在一定程度上也影响着橡胶制品的使用性能及寿命，也影响着胶料的工艺性能及物理机械性能。
喷霜首先使橡胶的外观质量和装饰性能受到影响。喷粉后，橡胶表面会乏白、泛黄、泛灰，有时还会出现亮点。喷油后，橡胶表面会泛黄、泛兰或有荧光或失光。喷蜡后，橡胶表面会失光、泛白。
其次，喷霜会使胶料在压延时降低表面粘性，给下工序的贴合，成型带来困难，容易造成废次品;使胶料在挤出后，影响半成品的外观质量，降低胶料与骨架层的粘着性能，使制品质量下降，寿命缩短。
喷霜还会造成胶料焦烧和制品老化。如果在胶料表面喷霜的成份中主要是硫化剂或促进剂，那么胶料表面的硫化剂或促进剂的含量就非常高，在胶料储存或生产过程中，由于热积累的增大，很容易发生焦烧。若在硫化时就会形成硫化程度不均，表面硫化程度高，而内部则低，使得胶料物理机械性能下降。如果在制品表面喷霜成份主要是硫化齐J_硫黄，则会加速制品老化。因为硫黄在空气的氧化作用下能生成二氧化硫，二氧化硫和空气中的水分作用又会生成亚 *** 和 *** ，腐蚀制品表面胶层，并由表及里。这样就加快了制品老化，缩短了使用寿命。
喷霜对橡胶确有“百害”，但也有“一利”。有些制品表面往往需要喷出石蜡，形成一层蜡状膜，隔离空气的接触，避免制品表层发生氧化，起到防止老化的作用。有些胶料表面要求喷出一定的粉、油、蜡、防止胶片相互粘连，起到隔离剂的作用，减少隔离剂的使用，有利工人操作和身体健康，减少灰尘飞扬，有利环境保护。/
槽，使气体导向模具外。因此在模穴分当无法由模穴部分的周边完全将模穴内的空气或气体排出时，则下列 *** 。 利用顶出梢
利用顶出梢与顶出梢孔的间隙在空气闭锁的部分设置顶出梢是很有效的 *** 。梢与梢孔的间隙当梢直径是5…10MM时，间隙约002~003左右，较小直径时采用001~002MM左右。
利用梢与梢孔间隙的 *** 最简单，但溢料进入间隙部分的话，成为圆筒状薄的溢料而使间隙阻塞。其对策如图10在顶出梢的侧面加工出1/2~1倾斜角度的斜面，不但可以提高排气温效果，而且可以自动地清除溢料。
二．利用模心梢的 *** 。
当制品的某一部分有较深的浮凸物或补肋的话，在模具上成为深的袋装部分，使气体闭锁于内，产生填充不良与烧焦。在此部分设置顶出梢可以有效的排出气体，依情形而定，如图11所示，也可以在模心梢的周围设置间隙，以进行排气。 三．利用层状的嵌入件
高度高的补强肋的排气法如图12所示，可制成薄板嵌入模具内，气体由薄板的间隙排出，此种构造称为积层构造。图14也是采用同样的考虑 *** ，由数组套组合而成，由间隙排出气体的构造例。 上述这些 *** 皆可有效排出气体，但是要避免制品上残留排气沟痕迹，另外依模具构造而定，有时候会造成冷却水孔设置上的困难。 5利用特殊 *** 的排气
一．利用LOGIC SEAL ***
LOGIC SEAL 法是美国LOGIC DEVIEE 公司开发出来的模具冷却水循环系统，冷却水路负压，使冷却水循环，因此虽然水路中有些缝隙不会漏水。利用LOGIC SEAL 的模具冷却 *** ，在后面讲座，这个特微是利用模具构成部分的些微间将气体由冷却水路导出的排气 *** 。这种排气 *** 称为WATER LINE VENTING,以下介绍23个例子。
15是在容器状的制品模穴及底部插入排缺模心，气体经由设于模心的微小孔导入冷却水路，这个模心的主要部分如图所示，以烧结方式制成，不必担心冷却与泵隙排出，并由冷却水路排出气体。此时冷却与泵浦的吸入侧相连接而成负压，因而气体由冷却水 吸收而排出外部。采用这种方式的排气也可应用在CORE PIN排气法或层状嵌入件气法中。
另外以烧结合金制成的排气模心如图所示，虽然不采用LAGIC SEAL系统，但也能用来排气。但此时因为烧结金属的热传导不佳，由于耐压强度弱，有可能产生变形。 利用真空吸引的排气法。
这是利用真空泵浦使模穴内变成高度的真空状态，瞬间排出气体的 *** 。图20是其概略图，但是此图是移处成形法的应用例，应用于热可塑性胶塑的射出成形法时采用完全 *** 进行。
此图的例子是来自模穴的过排气沟，导入深的引导。然后与真空泵浦的吸引管连接。吸引管经过操作，从真空槽与真空泵浦连接，仅用真空泵浦时需一段时间来长疝真空度，否则模穴内无法达到足够的真空度，而这个真空朝是必备之物，另外中模具的分割面上，必需装上矽橡胶这种耐热性的密封热圈，才能达到密封状态，实际成形时，首先关闭模具，打开操作阀，使 模穴成为真空吸引 *** 是最接近理想的排气法，自早就已了解，但是设备费用高，模具构造也很复杂。至今实际上尚末达到真正的实用化，而最近塑胶成形品的高密化的问题已经有很大的CLOSE UP,因此利用真空吸引的法渐渐受到大家的嘱目。
利用真空吸引的排气法优点是右以防止从前的排气问题造成的填充不良，烧焦等现象，若从成形品的高精密化方面来看，利用真空吸引法将可以提高模穴对成形品的转写精度，并可提升尺寸精度。 在TECHNOPLUS公司，以此点为着眼，在该公司的射出成形机SIM-4749K中装上可以达到510TORR真空步行的真空，利用这个真空装置及该成形机所具有的高射出率，右以成形聚缩醛制齿轮，达到JIS 级的高精度。这个齿轮节圆直径120MM，模数1，因此利用真空装置与高度射出，不仅可以提高转写精度，在外观上也不会发生流痕，与结合线问题。
排气孔
模具在末射出成形前，成形空间中含有空气，在材料填满成形空间时，其间之气体必须排出，末排出之空气，会造成压缩之空气而产生热，而且足够热会使材料烧。末燃烧之空气则会造成气泡。若成形空间中之空气无法顺利从顶出销或心型周围以及分模面上排出时，就必须另设排气孔。如图15所示通常排气孔均设在浇口相对侧，有时位于材料最后填满的位置。但成形品型状的设计也是气泡产生与否的重要因素，因此成型品必须保持曲线，如果在成形时，材料末能扫过整个成型空间，则气泡之发生将是无可避免的。 无流道模具
无流道模具是将注道，流道加热或保持材在熔融状态，使流道系统内之材料，保持在流动状态下，在每次射出成型完型毕后，使流道系统乃残留于模具内，只取出成型品，故称无流道模具。 无流道模具由于不必将流道部取出，故有下列优点： （1） 可节省不必要之废料部，可节省材料。 （2） 缩短材料往流道系统充填的时间，减短成形机关闭模具的作动行程，同时也省去流道取出之
时间，故可缩短成型周期。
（3） 流道不必取出，浇口自动分离，可全自动成型操作。无流道模有上述之优点，但有其限制。
1 有熔融状态易热分解，成形温度范围小的材料不适用此类模具，但有充分之设计，可使用。 2 无流道模具通常构造较复杂，温度控制装置相当，生产量不多时，不合算。 无流道模具之种类，大体可分为：1延长喷嘴方式；-4滞液式喷嘴方式；
3 绝热流道方式，4加热流道方式。前二个方式之无流道模具一次只能成形一件成型品，除非使用多喷嘴成型机，后二个方式则一次可成型多个形品。如图年示为各类流道方式。 模具的温度控制
温度控制的必要性
在射出成形中，射出于模具内之熔融材料温度，一般在150~350度之间，但由于模具之温度一般在40~120度之间，所以成形材料所带来的热量会逐渐使模具温度长高。另一方面由于加热缸之喷嘴与模具之注道视套直接接触，喷嘴处之温度高于模具温度，亦会使模具温度上升。假使不设法将多余之热量带走，则模具温度必然继续上升，而影响成形品的冷却固化。相反地，若从模具中带走信太多的热量，使模具温度下降，亦会影响成形品的品质。故不管在生产性或成形品的品质上，模具 的温度控制是有其必要性的。兹分述述如下。 1 就与成形性成形效率而言
模具温度高时，成形空间内熔融材料的流支性改善，可促进充填。但就成形效率而言，模具温度宜适度减低，如此，可缩短材料冷却固化的时间，提高成形效率。
-4就成形品的物性而言
通常熔融材料充填成形空间时，模具温度低的话，材料会迅速固化，此时为了填充，需要很大的成形压力，因此，固化之际，施加于成形品的一部分压力残留于内部，成为所谓的残留应力。对于PC或变PPO之类硬质材料，此残留应力大到某种程度以上时，会发生应力龟裂现象或造成成成形品变形。
PA或POM等结晶性塑胶之结晶化状态显著取决于其冷却其冷却速度，冷却速度愈慢时，所得结果愈好。由上可知，模具温度高，虽不利于成形效率，但却常有利于成形品的品质。
2 就防止成形品变形而言。
成形品肉厚大时，若冷却不充分的话，则其表面发生收缩下陷，即使肉厚适当，若冷却 *** 不良，成形品各部份的冷却速度不同主话，则会因热收缩而引起翘曲等变形，因而须使模具各部分均匀冷却。
温度控制的理论要素。
模具的温度调整，对成形品的品质，物性及成形效率大有影响，冷却孔的大小与其分布为重要的设计事项。
热在空气中，主要藉辐射 和对流来传播，在固体或液体中主要藉传导来传导。固体的热传导也 因物质的不同而有所差异，而表不同物质的交界处也有界膜传热系数。在液体中，热的传导因传 热 管的大小，流速，密度，粘度等而民，热计算公式很复杂，需要很多假定，不易求解。但最近由于电脑的发展等已容易计算，可行理论解析。
1 模具温度控制所需的传热面积
熔融材料的热量约5%,因辐射或对流而尚失于空气中，95％传导于模具。假定材料带入的热量全部传播到模具，其热量为Q则 Q=SG(CP(T1-T2)+L) (KCAL/HR) S:每小时的射出数（次/HR）
G:每次射 出材料的重量（KG/次） CP:材料的比热（KCAL/KG℃） T1:材料的温度。（℃
他：取出时的成形品温度，即模具温度。 L:熔解潜热（KCAL/KG） 现设： CP(T1-T2)+L=A SG=M
则 Q=MA(KCAL/HR)
M:每小时射出于模具的材料重量 A:材料1KG的全热量
所谓融解潜热是材料的相变化产生的热量，亦即材料从料体变成完全固体时，从材料出的热量。以单位重量表示。表1所示为各种材料在成形条件下，1KG材料在成形条件下，1KG材料的全热量。 热量QWW 模具传到冷媒，此时冷却管的传热面积为A,则 A=Q/HWΔT(M²) A:传热面积（²具：冷却管的界膜传热系数。（KCAL/M²HR℃） ΔT:模具与冷媒的平均温度差（℃）
冷却管的界膜传热系数HW在冷却水流的埸合为：
HW=λ/D(DVE/U) (CPU/λ)ª(a=03)(kcal/m²hr℃) λ:冷媒的热传导率（KCAL/MHR℃） D:管径（发：流速（M/HR） E:密度（KG/M³） U:粘度（KG/MHR）
CP:比热（KCAL/KG℃） 冷却用水量
在成形作业中为了控制模具温度，经常在设有冷却水管，但其入水温度与出水温度及冷却水量等必须详加考虑，为了再利用或循环模具送出的温水，须选定冷却水温度调整机或热交换机降低入水温度。若入水温度与出水温度之差太大时，亦即冷却水夺走模具中的热量太多，则不利于模具的温度分布，而影响成形品的品质，此时，宜增快流速或增高注入压力，或增加流量。表为各冷却孔径的水量限度。
一般带入模具的热量冷却带出模具外的水量可计算如下： W=MA/K(T3-T4)
W:每小时流出的冷却水量（KG/HR）
M:每小时射入于模具的材料重量（KG/HR） A:材料1KG的全热量（表55） T3：水的温度（℃） T4:入水温度（℃）
08
K值之决定：
冷却水管在型模板中或心型中时 K=064 冷却水管在固定侧固定板或承板中时 K=050 使用铜管之冷水管时 K=010
2 模具加热器能量
加热 流道模具之加热流道件通常使用插入式加热器来控制其温度。非加热 流道模具在成形高融点材料或肉厚较厚，流动距离长，面积大之成形品时，经常需将模具加热，此时亦可使用加热器将模具加热以利成形。加热器之 能量可计算如下，现设加热的材质为高碳钢。比热0115KCAL/KG则
P=0115TW/860N
P:每小时所需电力（KW/HR）
T:模具温度或加热流道件重量（KG） W:模具重量或加热流道件温度（℃） N:效率（％）
此式所需上升起点以0℃作基准，而且加热器之密度接度，绝热材之热效果依情状而异，N值以50％计。
模具的冷却他加热
一般模具，通常以常温的水来泠却，其温度控制水的流量调节，流动性的低融材料大都以此 *** 成形。但有时为了缩短，成形周期取决于冷却时间，此种情形为了提高效率，经常也以冷水冷却，但用冷水冷却时，大气中的水分会凝聚于成空间表面，造成成形品缺陷，须加以注意。
成形高融材料或肉夺取较厚，流动距离长的成形品，为了防止充填不足或应变的发生，有时对水管通温水。成形低融点成形材料时，成形面积大或大型成形品时，也会将模具加热，此时用热水或热油，蔌用加来控制模具温度模具温度较高时，需考虑模具滑动部位的间隙，避免模具因热膨胀而作动不良。一般中融成形材料，有时因成形品的品质或流动性而使用加热方式来控制模具温度，为了使材料固化为最终温度均匀化，使用部份加热方式，防止残留变。 以上所，模具的温度控制是利用加热的方式来调整的。 冷却管路的分布
欲提高成形效率，获得应变少的成形品时，模具构造须能以对变于成形空间的形状或肉厚，进行均匀的高效率冷却。在模具加式冷却管时，管数目，大小及配置极其重要。如图1所示，相同的成形空间，加式相近的大泠却管加工远离的小泠却路，探讨热 的传导路径。现在大管通入5983℃的水，小管路通入45℃的水，求温度斜度，求连结等温曲线，即得图1，可见模具成形空间表面的温度分布，大管路是每周期有60~6005℃的温度变化，而小管路，则有5333…60℃的温度变化。 模具成形阀间表面的温度分布，因水管的大小，配置，水温而异，上示图之667℃（60-5333）温度差在某一成形条件止也许充分，但残留之内部应力，对尺寸精度高的成形品，可能造成成形应变或经时变，热传导率愈高时，模具成形空间的表面动少，传导率 低时，表面温度变化大。 通常熔融材料充填成形空间 时，浇口附近温度高，离浇口愈远处的温度愈低， 若将成形品分割成若干部份，则该部份的热量正比于体积。
（1） 冷却管的口径，间隔以入至成形空间表面的距离，对模具温度的控制有重大影响，这些关
系比的更大值如下，如冷却管口径为1时，管与管的间隔更大值为5，管与成形空间表面的更大距离为3。再者，成形品肉厚较厚处比肉厚较薄处，冷却管必须缩小间隔并且较接近成形空间表面。
（2） 为保持模具温度分布均匀，冷却水应先从模具温度较高处进入，然后循环至温度较低处再
出口中。通常注道，浇口附近的成形材料温度高，所以通冷水，温度低的外侧部份，则循环热交换的温水，此循环系统的管路连接，是在模具内加工贯窜孔，在模具外连接孔与孔。 （3） 成形PE等收缩大的材料进，因其成形收缩大，冷却管路不宜沿收缩方向设置，使生变形。
（4） 冷却管应尽量沿成形空间的轮廓来设置，以保持模具温度分布均匀。
（5） 直径细长的心形或心型销，可在其中心钻盲孔，再将入套筒或隔板进行冷却，若无法装入
套管及隔板时，热传率良好的铜合金作心型心心型销材料，或以导热管直接装入盲孔中，再以泠却水作间接之冷却，效果佳。
（6） 冷却水流动过程中不得有短捷或停滞现象而影响冷却效果，而且冷却管路尽可能使用贯窜
孔方式，以便日后方便清理。
