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行業(yè)新聞

橡膠發(fā)泡材料與發(fā)泡工藝技術(shù)介紹

來源: 時(shí)間:2022-04-25 09:04:03 瀏覽次數(shù):

橡膠發(fā)泡材料又稱為橡膠海綿、微孔橡膠或泡沫橡膠,由構(gòu)成材料本身的連續(xù)固相(基質(zhì)膠)和形成孔隙的流體相(孔隙)所組成。根據(jù)孔洞是否連通,分為開孔發(fā)泡材料、閉孔發(fā)泡材料和混合孔發(fā)泡材料。發(fā)泡橡膠通過適當(dāng)增加泡孔體積,可以節(jié)約橡膠資源,并獲得一般硫化橡膠所沒有的高壓縮率、柔軟性等特點(diǎn),最大限度地發(fā)揮橡膠的功能。

橡膠發(fā)泡制品的性能和用途很大程度上由橡膠生膠所決定,

天然橡膠(NR)、順丁橡膠(BR)氣味較小,常用于制造生活用品;

丁苯橡膠(SBR)耐磨性好,多用于鞋底材料;

三元乙丙橡膠(EPDM)因耐臭氧性、耐熱性、耐候性、低溫柔軟性等優(yōu)點(diǎn),常用于制造汽車密封條、密封圈、隔熱產(chǎn)品等;

丁腈橡膠(NBR)耐油、耐熱性以及回彈性好,多用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的減震材料;

硅橡膠因可承受300℃高溫,用于密封材料、特殊環(huán)境中的膨脹連接材料以及隔熱、吸振材料等。

橡膠發(fā)泡材料

發(fā)泡橡膠質(zhì)量輕,具有優(yōu)異的彈性、柔軟性,隔熱吸音效果好,被廣泛用于密封、減震、隔熱、隔音、印染等方面,在航空、汽車、儀器、儀表、家電和包裝中廣為應(yīng)用。制得的發(fā)泡材料作為鞋底材料,具有高止滑性的優(yōu)點(diǎn)。

目前,對橡膠發(fā)泡材料配方的研究主要涉及填料、硫化劑、發(fā)泡劑等方面。

目前對橡膠發(fā)泡材料工藝的研究主要涉及發(fā)泡溫度、發(fā)泡時(shí)間、成型工藝(模壓、擠出成型)等方面?! ∠鹉z發(fā)泡底

橡膠發(fā)泡底是用天然或人造橡膠制造的橡膠閉孔或開孔發(fā)泡材料制造的鋪底面料。在半個(gè)世紀(jì)以前,人們將這種材料大量用于球鞋、運(yùn)動(dòng)鞋、旅游鞋、解放鞋、休閑鞋等。它具有彈性優(yōu)良、抗撕裂性能好、耐老化、耐腐蝕、電絕緣等性能。

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人發(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,其中最關(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。

發(fā)泡劑的發(fā)氣量和分解速度

發(fā)泡劑的發(fā)氣量是指單位質(zhì)量的發(fā)泡劑完全分解所釋放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積,單位為mL/g。

發(fā)泡劑的分解速度是指在一定溫度下一定質(zhì)量的發(fā)泡劑單位時(shí)間分解釋放出的氣體量。

由于聚合物本身并不改變發(fā)泡劑的分解機(jī)理,因此就可不在聚合物中測發(fā)泡劑的發(fā)氣量。通常是將發(fā)泡劑放人一定溫度的惰性分散劑(如DOP或礦物油)中,加熱一段時(shí)間''收集放出的氣體,繪制氣體體積(換算為標(biāo)準(zhǔn)條件下的體積)隨加熱時(shí)間發(fā)泡劑的分解,分解完全后的氣體總體積除以發(fā)泡劑的質(zhì)量就得到發(fā)泡劑的發(fā)氣量。

發(fā)泡劑品種不同,粒徑不同,溫度不同,其分解速度不同。一般情況下,分解溫度低的發(fā)泡劑,其分解速度快;對同一種發(fā)泡劑,粒徑小,溫度高,其分解速度快。發(fā)泡劑的發(fā)氣量與分解速度影響泡孔的大小和結(jié)構(gòu),發(fā)氣量大,分解速度快,形成的泡孔大,開孔的概率大。發(fā)泡劑的分解速度與膠料硫化速度匹配的分析。

兩者的匹配性影響泡孔的生成和結(jié)構(gòu)。若發(fā)泡劑的分解速度或膠料的硫化速度相差太大,不能配合,則不能發(fā)泡。要實(shí)現(xiàn)兩者的匹配,做出更好的橡膠制品,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)泡劑分解速度的最重要因素之一。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,因此可通過選擇合適的發(fā)泡劑粒徑來調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的分解速度與膠料硫化速度之間的平衡。此外,嚴(yán)格控制發(fā)泡劑的粒徑分布是獲得均勾泡孔的關(guān)鍵。發(fā)泡劑AC的平均粒徑在2~15fnn之間,不同粒徑范圍的發(fā)泡劑AC。
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