橡膠小知識(shí)之橡膠發(fā)泡技術(shù)與常見質(zhì)量問(wèn)題（上）

時(shí)間：2025-01-14作者：蔚林新材料科技股份有限公司瀏覽：2

一、發(fā)配橡膠制品概述


發(fā)泡橡膠制品以橡膠為基材，采用物理發(fā)泡或者化學(xué)發(fā)泡的方法進(jìn)行生產(chǎn)，從而得到海綿狀的橡膠多孔結(jié)構(gòu)品。這一技術(shù)在目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中，如汽車門窗密封條、緩沖墊，建筑施工墊片、抗震材料、體育防護(hù)設(shè)施等。

 1、發(fā)泡橡膠概念

所謂的發(fā)泡橡膠也被廣泛的稱之為橡膠發(fā)泡技術(shù)，是利用特定的發(fā)泡劑來(lái)處理橡膠，從而使得橡膠具備特征性能的一種處理手段。這種技術(shù)在目前的生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，是現(xiàn)階段生產(chǎn)工作中Zui為常見的一種方法。

 2、發(fā)泡橡膠制品分類

發(fā)泡橡膠制品是目前生產(chǎn)領(lǐng)域采用Zui多的產(chǎn)品之一，其根據(jù)孔洞可以分為微孔結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)兩種。而微孔結(jié)構(gòu)又可以分為單獨(dú)發(fā)泡制品和連續(xù)發(fā)泡制品。根據(jù)橡膠的原材料可以將這一制品分為天然橡膠發(fā)泡制品、異戊二烯發(fā)泡制品、SBR發(fā)泡制品、乙丙橡膠發(fā)泡制品等。


二、發(fā)泡橡膠制品配合分析


發(fā)泡橡膠制品在當(dāng)前的社會(huì)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其在制取和生產(chǎn)過(guò)程中與熱塑性塑料發(fā)泡有著天壤之別，它存在著一個(gè)硫化交聯(lián)速度與發(fā)泡劑分解速度相匹配的問(wèn)題。也就是說(shuō)，一種橡膠材料成功發(fā)泡除了與交聯(lián)速度存在著密切關(guān)系之外，橡膠材料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑分解時(shí)候所發(fā)生的原理基本上相同的，都是一個(gè)對(duì)氣體膨脹壁產(chǎn)生相應(yīng)阻力的延伸流程。

 1、主體材料的選擇

在制造的過(guò)程中，通常都要求根據(jù)制品的具體目標(biāo)來(lái)選擇科學(xué)的橡膠主體材料，這些材料在選擇中要做到柔軟、強(qiáng)度適中、彈性量好的天然橡膠制品，同時(shí)還要選擇一些能夠滿足制品需求的人工橡膠。對(duì)于耐油發(fā)泡制品生產(chǎn)中，除了需要選擇合理科學(xué)的丁腈橡膠之外，還要分析氯丁橡膠的比例和關(guān)系，甚至為了滿足某些特殊產(chǎn)品需要，還可以采用兩種或者多種橡膠并用的形式。

 2、發(fā)泡劑的選擇

發(fā)泡劑是整個(gè)發(fā)泡橡膠制取中Zui為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其選用與工作效率、工作質(zhì)量息息相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，制的性能良好的發(fā)泡制品就必須要選擇科學(xué)、合理的發(fā)泡劑，且發(fā)泡劑的使用量、使用方法都要滿足目前社會(huì)發(fā)展要求。在當(dāng)前，發(fā)泡劑主要包含有**發(fā)泡劑和無(wú)機(jī)發(fā)泡劑兩種。其中無(wú)機(jī)發(fā)泡劑主要指的是碳酸氫鈉、碳酸氫銨、尿素等，這些發(fā)泡劑在應(yīng)用中有著分解速度快、溫度低的優(yōu)勢(shì)，理論上來(lái)說(shuō)其發(fā)泡性能也較為良好。由于這一技術(shù)在應(yīng)用中所產(chǎn)生的氣體主要是二氧化碳和氨氣等，這些氣體的存在使得橡膠結(jié)構(gòu)存在著滲透系數(shù)大、難以制造出閉孔的發(fā)泡橡膠，制取的發(fā)泡橡膠品質(zhì)低、強(qiáng)度低、收縮率大、容易變形，因此在工作中較容易單獨(dú)使用，且一般都可以作為**發(fā)泡劑來(lái)進(jìn)行使用。

目前的工作中，我們常用的發(fā)泡劑主要包含有氮二甲酰胺、亞硝基、二苯磺酰肼醚等。這些材料在應(yīng)用中其分解溫度大約都在200℃以上，且在生產(chǎn)的過(guò)程中還需要加入其它的助發(fā)泡劑，如尿素、氧化鎂、氧化鋅等，因此其分解大大降低，熱分解所產(chǎn)生的氣體主要包含有氮?dú)狻⒍趸?、氨氣等，這些氣體不僅無(wú)毒、無(wú)臭，甚至還具備著不污染環(huán)境、不變色的優(yōu)勢(shì)。用發(fā)泡劑制得的橡膠發(fā)泡制品孔徑較大，收縮率也較大；使用發(fā)泡劑時(shí)，助發(fā)泡劑有硬脂酸、明礬等，加入后可明顯降低發(fā)泡劑的分解溫度至130～150℃。

 3、硫化體系的選擇

硫化體系在發(fā)泡制品的研究過(guò)程中非常重要，首先硫化體系與發(fā)泡體系是否匹配是制得性能良好的發(fā)泡制品的關(guān)鍵。一種膠料能否成功發(fā)泡，Zui重要的是膠料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑的分解過(guò)程應(yīng)基本同步，或起硫時(shí)間比起泡時(shí)間稍微提前。因此，選擇硫化體系后調(diào)整發(fā)泡體系與之匹配，或選擇發(fā)泡體系后調(diào)整硫化體系與之匹配。

 4、補(bǔ)強(qiáng)填充劑的選擇

炭黑、白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑可以改善發(fā)泡橡膠制品的強(qiáng)度及挺性，適當(dāng)加入碳酸鈣、陶土等填充劑可以改善膠料的加工性能及降低成本。炭黑宜選擇半補(bǔ)強(qiáng)FEF和SRF類炭黑，填料宜選擇輕質(zhì)碳酸鈣、陶土等，用量不宜太多，zui好為20～40份。

 5、增塑劑的選擇

增塑劑的要求是：增塑效果要好，用量少，吸收速率快，與橡膠的相容性好，揮發(fā)性小，不遷移，無(wú)毒、無(wú)臭，**易得。增塑劑可改善配合劑的分散程度、混煉膠的加工性及成型性。要求發(fā)泡倍率高的發(fā)泡橡膠制品，一般增塑劑的加入量較大，且選擇與橡膠相容性好的增塑劑。

 6、防老劑的選擇

發(fā)泡橡膠制品為多孔結(jié)構(gòu)，表面積較大，相對(duì)較容易老化，必須配合防老劑。選用防老劑的原則是既有良好的防老化效果，又不影響發(fā)泡劑的分解。可選4010、264、MB等防老劑，用量比一般橡膠制品要多一些。

 7、橡膠的發(fā)泡原理

固體橡膠發(fā)泡生產(chǎn)橡膠海綿，其原理是在選定的膠料中加入發(fā)泡劑或再加入助發(fā)泡劑，在硫化溫度下發(fā)泡劑分解釋放出氣體，被膠料包圍形成泡孔使膠料膨脹形成海綿。

決定并影響泡孔結(jié)構(gòu)的主要因素有：發(fā)泡劑的發(fā)氣量、氣體在膠料中的擴(kuò)散速度、膠料的黏度以及硫化速度'其中Zui關(guān)鍵的是發(fā)泡劑發(fā)氣量、產(chǎn)生氣體的速度和膠料的硫化速度的匹配。

做出較好的橡膠制品，選擇發(fā)泡劑品種和膠料硫化體系是關(guān)鍵。具體方法有兩種：

一是根據(jù)硫化溫度選擇分解溫度與之相適應(yīng)的發(fā)泡劑，然后再根據(jù)發(fā)泡劑在該硫化溫度下的分解速度來(lái)調(diào)整膠料硫化速度，如采用遲效性促進(jìn)劑和其他促進(jìn)劑并用硫化體系，可采用調(diào)整促進(jìn)劑的用量來(lái)調(diào)節(jié)硫化速度;

二是在硫化體系確定的情況下，根據(jù)硫化速度選擇發(fā)泡劑品種及合適的粒徑。發(fā)泡劑的粒徑也是決定發(fā)泡劑分解速度的Zui重要因素之一。粒徑減小，粒子的比表面積增大，熱傳導(dǎo)效率提高，分解速度加快，因此可通過(guò)選擇合適的發(fā)泡劑粒徑來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的分解速度與膠料硫化速度之間的平衡。


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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