发泡成型工艺步骤(发泡生产工艺简介)
发泡成型工艺步骤(发泡生产工艺简介)发孔和时间胶料停放一段时间,以消除胶料在炼胶中所受的应力,防止发泡在硫化后发生收缩和变形。但停放时间不能长,一般为12~20h,停放过长会影响发孔。胶料应停放在尽可能低的温度下。混炼工艺发孔剂要均匀地分散到胶料中去,以便得到孔眼大小和分散均匀的多孔橡胶。炼胶时辊温不能过高,以免造成胶料早期发孔。混炼顺序一般是:先加促进剂,然后加填充剂、软化剂和硫磺,发泡剂最后加入,或在加硫磺之前加入。若采用发泡助剂时,应先加入发泡助剂,然后加入发泡剂。如先加入发泡剂或一并加入,则会影响发孔结构,并会使发孔率下降。为了使发泡剂分散均匀,可将发泡剂和软化剂制成膏状混合物加入胶中。胶料停放
汽车的门窗密封条、减震胶片、建筑用密封材料、低压电器的隔热材料、防振材料、救生衣、鞋类等产品都使用发泡橡胶制品。发泡橡胶制品虽然有很多,但关于发泡橡胶的配方技术和制造技术的文献资料却很少。本文对发泡橡胶的发泡生产工艺进行了简要介绍。
01 工艺流程
塑炼工艺
生胶的可塑度直接影响孔眼的大小和密度。可塑度愈大,则胶料柔软性大,发孔容易,孔眼大,密度小;可塑度愈小,则正好相反,但如果塑炼过度或不足,则会影响发孔。一般多孔橡胶的可塑度以0.50~0.60(威氏)为宜。
混炼工艺
发孔剂要均匀地分散到胶料中去,以便得到孔眼大小和分散均匀的多孔橡胶。炼胶时辊温不能过高,以免造成胶料早期发孔。混炼顺序一般是:先加促进剂,然后加填充剂、软化剂和硫磺,发泡剂最后加入,或在加硫磺之前加入。若采用发泡助剂时,应先加入发泡助剂,然后加入发泡剂。如先加入发泡剂或一并加入,则会影响发孔结构,并会使发孔率下降。为了使发泡剂分散均匀,可将发泡剂和软化剂制成膏状混合物加入胶中。
胶料停放
胶料停放一段时间,以消除胶料在炼胶中所受的应力,防止发泡在硫化后发生收缩和变形。但停放时间不能长,一般为12~20h,停放过长会影响发孔。胶料应停放在尽可能低的温度下。
发孔和时间
发孔过程和胶料前期硫化往往是在同一温度条件下进行的。在温度低于发泡剂分解温度时,发泡剂不能解出气体,而硫化过程仍然进行。因此,胶料仅硫化而不发泡。在高温时,发泡剂剧烈分解,产生大量气体,发孔速度大于硫化速度,此时膨胀大,孔眼大而不均且气体易逸出。因此,温度要严格控制。
02 发泡橡胶对胶料的要求(门尼粘度30~50)
1.胶料应具有较高的可塑度,它影响到多孔橡胶孔眼的大小和密度;
2. 胶料在发孔时,其内部压力应大于外表压力,否则发不起来;
3.胶料的导热性要好,可使内外发孔均匀及硫化程度一致;
4.橡胶孔眼的结构类型大体上决定于发泡产生气体时橡胶的透气性,如透气性低时,制得的时闭孔橡胶;相反,如透气性高时,则制得的是开孔橡胶。
5.发泡橡胶的发孔速度和硫化速度要尽量一致,当开始发孔时,胶料已初步硫化,以使孔壁有一定的强度,以免气体冲破孔壁形成开孔。如果发孔速度慢于硫化速度时,则孔眼小,表面胶层厚;若硫化速度慢于发孔速度时,则发孔大,不均匀及表皮较薄,这是影响多孔橡胶质量好坏的关键因素;
03 配方设计要点
生胶的选择
一般,各种合成橡胶都可用于制造发泡橡胶,如要求耐磨性好的多孔橡胶,最好采用高苯乙烯、聚氨酯橡胶;要求耐油的,最好选用CR和NBR;要求耐热的,最好选用EPDM和MVQ;要求耐寒的,选用NR和顺丁橡胶;要求耐酸碱的,最好选用SBR、CR。
硫化体系
根据生胶品种选定硫化体系,因多孔橡胶配方中有发泡剂,所以,选用的促进剂、交联剂等对发泡剂应具有稳定性,不能使发泡剂分解。还有,促进剂应不影响和干扰有色多孔橡胶的色泽,也不应使胶料有早期硫化现象,应使胶料具有良好的耐老化性。一般常用的促进剂有M、DM、D和醛胺缩合物等。活性剂为氧化锌4~5份,硬脂酸3~5份。
发泡剂
分为化学、物理发泡剂两大类。常用的化学发泡剂主要有无极和有机两类。无机发泡剂主要包括NaHCO3、亚硝酸钠等。
对发泡剂的要求是:
(1)硫化时放出的气体量要大以免陷塌,填充孔穴;
(2)发泡剂的分解温度与胶料的硫化温度相适应;
(3)在胶料中的分散性要好;
(4)它所分解出的气体应无毒、无臭、无污染、无变色。
填充体系
所有填充剂都会给橡胶发孔带来困难,若大量填充能使胶料透气性下降,影响发孔。但使用填充剂可提高制品的硬度,使之有较好的挺性,防止孔眼在使用中塌陷。因此,多采用非补强型填充剂,对NR来说最适宜的有CaCO3、PF81(上海玄络)等,通常不使用CB和碳酸镁等。
软化体系
由于软化剂能降低胶料粘度,使胶料柔软,故可提高发孔率和增加多孔橡胶的柔软性,同时还改善胶料的工艺性能,防止胶料中某些配合剂的喷出。常用的有凡士林、SA、古马隆、石蜡油(善贞实业sanepar936/sanepar986)等,一般用量20~50份。随软化剂用量增加,拉伸强度、撕裂强度下降,当配合量由10份增加至50份时,拉伸强度下降20%~40%,定伸应力下降1.5~2MPa,撕裂强度下降15~20KN/m。此外,用量大时,弹性和压缩永久变形、老化性能变差。
防护体系
橡胶发孔后,因表面积增大而易老化,所以多孔橡胶配方中防老剂用量要比一般胶料用量多2~3倍。一般黑色多孔橡胶用防老剂A、D、4010等;浅色多孔橡胶则采用不变色的防老剂DOD、2246、SP、MB、RD等。