一、胶料喷彩现象的定义与解释

在混炼胶或橡胶制品表面停放过程中，可能出现不同颜色变化（如泛红、泛蓝、泛彩等）的现象，这种现象被称为“喷彩”。其本质是胶料内部含有发色基团的分子迁移到表面并附着在表面。

不同材料分子中包含特定的基团，如碳碳双键、羰基、醛基、羧基、偶氮基、亚硝基、-C=S 等。这些基团能够吸收特定波长的光，而反射其他波长的光，从而在太阳光照射下表现出不同的颜色。这些能够导致颜色变化的基团被称为“发色基团”。当含有发色基团的物质迁移到胶料表面时，就会导致喷彩现象。

这些带有发色基团的分子主要来源于橡胶原材料中的小分子挥发分、反应中间产物，或脱模剂中的小分子挥发物。这些物质与胶料具有良好的相容性，在加工过程中受热挥发并迁移至胶料表面，与橡胶互溶或被橡胶表面吸附。

二、发色基团的来源

生胶体系

生胶中残留的未聚合单体（如丙烯腈、苯乙烯、ENB）是发色基团的来源之一。

补强填充体系（主要因素）

炭黑在燃烧裂解过程中，表面会残留碳碳双键、羰基、醛基、羧基、偶氮基、-C=S 等官能团，以及硫、焦油等杂质。这些物质容易迁移到产品表面，引起泛蓝或泛彩现象。炭黑用量过大、吸油值低、结构度小，更容易导致喷彩。一般来说，小粒径、高结构炭黑吸附性强，残留油状物多，更容易泛彩。例如，N220、N330 炭黑表面羧基含量高，容易泛蓝；而 N550、N660、N774 等大粒径炭黑着色强度低，更容易泛红。

橡胶油（主要因素）

如果橡胶油提纯不足，多环芳烃含量高，或者含氮、硫等元素的物质含量高且闪点低，可能会导致喷彩现象。此外，再生胶橡胶油添加比例过大，且相容性不好，也可能引发喷彩。

其他助剂

防老剂、促进剂、活化剂、脱模剂等含有羧基、杂环、偶氮、叠氮等发色基团，或者在高温氧化条件下，也可能导致喷彩现象。

三、非黑色橡胶制品的变色问题

对于非黑色胶料或与非黑色胶料接触的制品，变色问题尤为重要。以下实验方案可能有助于改善胶料的耐变色性，但需要注意的是，这些通用方案不一定适用于所有情况。任何改善耐变色性的措施都可能对其他性能产生影响，具体效果需要根据实际情况评估。

1. 油的选择

应优先选用非芳烃油，因为芳烃油比石蜡油和环烷油更容易变色。

2. 硫化方式

过氧化物硫化的胶料通常比硫黄硫化的胶料具有更好的耐变色性。

3. 抗氧剂的选择

酚类抗氧剂比胺类抗氧剂具有更好的耐变色性。在酚类抗氧剂中，双酚类抗氧剂的耐变色性表现最佳。研究发现，双（四氢苯甲醛）季戊四醇缩醛可以赋予 CR、IIR、CIR 或 BIIR 等胶料优异的耐臭氧性和耐变色性。此外，四氢-1,3,5-三唑硫酮三正丁酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯氰乙酸酯和 2,4,6-三二甲苯苯二胺三聚氰胺等化合物也被证明具有良好的耐臭氧性和耐变色性。

4. 使用饱和橡胶

为了确保橡胶制品在整个使用期间保持良好的光洁度，胶料中应含有足够的饱和橡胶组分。即使不使用抗氧剂，这些饱和橡胶也能提供较好的抗臭氧性（因为抗氧剂有时会迁移到表面，影响光洁度）。常见的饱和橡胶包括 EPDM、BIR、CIR 和溴化异丁烯对甲基苯乙烯橡胶（BIMS）。

5. 使用遮色助剂

通过搭配耐紫外线和耐变色的助剂，可以掩盖变色成分（尽量减少变色成分的使用）。

四、喷彩现象的影响及解决方案

喷彩现象（如泛蓝、泛彩）通常不影响制品的使用性能，但对于对彩色和浅色外观要求较高的制品（如胶鞋、玩具等日用品），这种问题可能导致退货或拒收。橡胶制品泛蓝的原因主要包括以下几点：

软化剂：油在加入混炼胶之前已经被氧化，或者大分子芳香烃类橡胶软化油加入过多，容易导致硫化胶变蓝。

炭黑：生产炭黑时，大分子芳香烃未充分燃烧，加入橡胶后容易导致制品变蓝。

防老剂：颜色较深的防老剂用量过多，或者使用 PEG、SA、4010NA 等助剂，也可能导致泛彩问题。古马隆树脂颜色较深，也容易引发颜色问题。

硫化温度：加入易泛蓝的添加剂时，混炼温度过高可能导致硫化制品变蓝。

混炼不均匀：橡胶混炼不均匀，分散不均匀，容易导致某种添加剂浓度过高，从而引发喷彩现象。

炭黑中石蜡油相溶不完全：炭黑用量越大，吸油值越小，结构度越小，越容易出现泛彩现象。例如，N550 和 N774 更容易泛红，而 N330 更容易泛蓝。

硫化不足或硫化剂偏少：可能导致喷霜现象，进而引发泛彩。

解决方案

更换炭黑：如果有实验条件，可以尝试不同炭黑的搭配；如果没有实验条件，可以更换炭黑品牌。一种简单的测试方法是：将 30 克炭黑放入烧杯，加水浸没后煮沸，冷却后观察炭黑表面是否有油花。

调整油的用量：适当减少油的用量，尽量选择高闪点、高粘度的油和软化剂。环烷油比石蜡油在抑制泛彩方面表现更好。在 EPDM 中，可以避免使用 4010 等重物质防老剂。

更换填料：如果填料有泛彩现象，可以调整填料配比，尽量使用纳米硅铝酸盐、强威粉等材料，加入 10 到 20 份有助于解决泛彩问题。

调整硫化体系：防止喷霜现象的出现。

改善加工工艺：提高分散性。

后处理：对于已经生产完成的制品，可以通过水煮或烘烤来处理（但这种方法可能会对制品寿命产生一定影响）。

（摘自《提高橡胶胶料性能实用办法1500例》）