發泡海綿橡膠詳解

超級連結：一文解讀發泡劑

發泡橡膠製品配合分析 
　　發泡橡膠製品在當前的社會中應用越來越廣泛，其在製取和生產過程中與熱塑性塑料發泡有著天壤之別，它存在著一個硫化交聯速度與發泡劑分解速度相匹配的問題。也就是說，一種橡膠材料成功發泡除了與交聯速度存在著密切關係之外，橡膠材料的硫化過程與發泡劑分解時候所發生的原理基本上相同的，都是一個對氣體膨脹壁產生相應阻力的延伸流程。 
　　1、主體材料的選擇 
　　在製造的過程中，通常都要求根據製品的具體目標來選擇科學的橡膠主體材料，這些材料在選擇中要做到柔軟、強度適中、彈性量好的天然橡膠製品，同時還要選擇一些能夠滿足製品需求的人工橡膠。對於耐油發泡製品生產中，除了需要選擇合理科學的丁腈橡膠之外，還要分析氯丁橡膠的比例和關係，甚至為了滿足某些特殊產品需要，還可以採用兩種或者多種橡膠並用的形式。 
　　2、發泡劑的選擇 
　　發泡劑是整個發泡橡膠製取中最為關鍵的環節，其選用與工作效率、工作質量息息相關。一般來說，制的性能良好的發泡製品就必須要選擇科學、合理的發泡劑，且發泡劑的使用量、使用方法都要滿足目前社會發展要求。在當前，發泡劑主要包含有有機發泡劑和無機發泡劑兩種。其中無機發泡劑主要指的是碳酸氫鈉、碳酸氫銨、尿素等，這些發泡劑在應用中有著分解速度快、溫度低的優勢，理論上來說其發泡性能也較為良好。由於這一技術在應用中所產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構存在著滲透係數大、難以製造出閉孔的發泡橡膠，製取的發泡橡膠品質低、強度低、收縮率大、容易變形，因此在工作中極容易單獨使用，且一般都可以作為有機發泡劑來進行使用。 
　　目前的工作中，我們常用的發泡劑主要包含有氮二甲醯胺、亞硝基、二苯磺醯肼醚等。這些材料在應用中其分解溫度大約都在200℃以上，且在生產的過程中還需要加入其它的助發泡劑，如尿素、氧化鎂、氧化鋅等，因此其分解大大降低，熱分解所產生的氣體主要包含有氮氣、二氧化碳、氨氣等，這些氣體不僅無毒、無臭，甚至還具備著不汙染環境、不變色的優勢。用發泡劑製得的橡膠發泡製品孔徑較大，收縮率也較大；使用發泡劑時，助發泡劑有硬脂酸、明礬等，加入後可明顯降低發泡劑的分解溫度至130～150℃。 
　　3、硫化體系的選擇 
　　硫化體系在發泡製品的研究過程中非常重要，首先硫化體系與發泡體系是否匹配是製得性能良好的發泡製品的關鍵。一種膠料能否成功發泡，最重要的是膠料的硫化過程與發泡劑的分解過程應基本同步，或起硫時間比起泡時間稍微提前。因此，選擇硫化體系後調整發泡體系與之匹配，或選擇發泡體系後調整硫化體系與之匹配。 
　　4、補強填充劑的選擇 
　　炭黑、白炭黑等補強劑可以改善發泡橡膠製品的強度及挺性，適當加入碳酸鈣、陶土等填充劑可以改善膠料的加工性能及降低成本。炭黑宜選擇半補強FEF和SRF類炭黑，填料宜選擇輕質碳酸鈣、陶土等，用量不宜太多，最好為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，揮發性小，不遷移，無毒、無臭，價廉易得。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。要求發泡倍率高的發泡橡膠製品，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 
　　發泡橡膠製品為多孔結構，表面積較大，相對更容易老化，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，又不影響發泡劑的分解。可選4010、264、MB等防老劑，用量比一般橡膠製品要多一些。

　　三、加工工藝 
　　1、塑煉 
　　生膠塑煉的實質是使橡膠的大分子鏈斷裂破壞。提高橡膠的可塑性，使配合劑的混合和混煉加工更加容易進行。在製備發泡橡膠製品時，橡膠的可塑性越好，越容易製得泡孔均勻、密度小、收縮率小的製品。因此生膠要進行充分塑煉。 
　　2、停放 
　　橡膠在混煉完之後，一定要放置足夠長的時間，一般要停放2～4h，使各種助劑在混煉膠中充分分散，橡膠助劑分散得越均勻，產品尺寸的穩定性、表面光滑程度、氣泡均勻程度越好。 
　　3、溫度 
　　橡膠發泡對溫度非常敏感。同一種膠料，在不同溫度下發泡效果不一樣。因為發泡體系和硫化體系對溫度的敏感程度不同，改變硫化溫度要重新調整硫化體系與發泡體系相匹配的問題。 
　　4、成型 
　　發泡橡膠製品的成型方法有：擠出成型、模壓成型、平板成型等各種方法。EPDM發泡製品常用擠出成型，NBR多採用模壓成型。 
　　四、結語 
　　作為功能性高分子材料，隨著科學技術的發展，發泡橡膠製品的用途會越來越廣泛。

在以後的研發過程中應注意以下問題：

（1）研發用節能、低公害的發泡劑製作發泡橡膠製品。

（2）在發泡劑中碳酸氫鈣類無機發泡劑安全衛生，應在與有機發泡劑的並用中加大其用量。

（3）解決硫化速率與發泡相匹配的問題仍將是發泡製品研發的重點。

（4）發泡工藝的研究也不容忽視。

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