發(fā)泡橡膠應(yīng)用領(lǐng)域：

汽車的門窗密封條、減震膠片、建筑用密封材料、低壓電器的隔熱材料、防振材料、救生衣、鞋類等產(chǎn)品都使用發(fā)泡橡膠制品。發(fā)泡橡膠制品雖然有很多，但關(guān)于發(fā)泡橡膠的配方技術(shù)和制造技術(shù)的文獻(xiàn)資料卻很少，本文對發(fā)泡橡膠的發(fā)泡生產(chǎn)工藝進(jìn)行簡要的介紹。

一、 工藝流程：

1、   塑煉工藝

什么叫塑煉：生膠因粘度過高或質(zhì)地不均而難于混煉或制漿，塑煉是提高生膠可塑性和均勻性的作業(yè)，塑煉是在開煉機(jī)兩輥筒間的剪切力或通過密煉機(jī)的密煉室轉(zhuǎn)子和上下頂栓的間隙剪切力作用下，使生膠分子鏈斷裂，平均分子量降低，從而增大可塑度、柔軟性等，此為機(jī)械塑煉。
生膠的可塑度直接影響孔眼的大小和密度。可塑度愈大，則膠料柔軟性大，發(fā)孔容易，孔眼大，密度??；可塑度愈小，則正好相反，但如果塑煉過度或不足，則會影響發(fā)孔。一般多孔橡膠的可塑度以0.50～0.60（威氏）為宜。常使用的設(shè)備有：密煉機(jī)或開煉機(jī)



2、   混煉工藝

什么叫混煉：混煉是指在塑煉的基礎(chǔ)上又一個(gè)煉膠工序，在煉膠機(jī)上將各種配合劑均勻的混到生膠種的過程.混煉的質(zhì)量是對膠料的進(jìn)一步加工和成品的質(zhì)量有著決定性的影響,即使配方很好的膠料,如果混煉不好,也就會出現(xiàn)配合劑分散不均,膠料可塑度過高或過低,易焦燒、噴霜等,使壓延、壓出、涂膠和硫化等工藝不能正常進(jìn)行,而且還會導(dǎo)致制品性能下降。所以，發(fā)孔劑要均勻地分散到膠料中去，以便得到孔眼大小和分散均勻的多孔橡膠。煉膠時(shí)輥溫不能過高，以免造成膠料早期發(fā)孔。混煉順序一般是：先加促進(jìn)劑，然后加填充劑、軟化劑和硫磺，發(fā)泡劑最后加入，或在加硫磺之前加入。若采用發(fā)泡助劑時(shí)，應(yīng)先加入發(fā)泡助劑，然后加入發(fā)泡劑。如先加入發(fā)泡劑或一并加入，則會影響發(fā)孔結(jié)構(gòu)，并會使發(fā)孔率下降。為了使發(fā)泡劑分散均勻，可將發(fā)泡劑和軟化劑制成膏狀混合物加入膠中。

以前混煉也是用開煉機(jī)，由于開煉機(jī)的容易產(chǎn)生粉塵污染、分散效果差以及工作效率低的問題，現(xiàn)在主要是用密煉機(jī)混煉。

3、膠料停放
膠料停放一段時(shí)間，以消除膠料在煉膠中所受的應(yīng)力，防止海綿在硫化后發(fā)生收縮和變形。但停放時(shí)間不能長，一般為12～20h，停放過長會影響發(fā)孔。膠料應(yīng)停放在盡可能低的溫度下。


4、發(fā)孔和時(shí)間
發(fā)孔過程和膠料前期硫化往往是在同一溫度條件下進(jìn)行的。在溫度低于發(fā)泡劑分解溫度時(shí)，發(fā)泡劑不能解出氣體，而硫化過程仍然進(jìn)行。因此，膠料僅硫化而不發(fā)泡。在高溫時(shí)，發(fā)泡劑劇烈分解，產(chǎn)生大量氣體，發(fā)孔速度大于硫化速度，此時(shí)膨脹大，孔眼大而不均且氣體易逸出。因此，溫度要嚴(yán)格控制。在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，發(fā)孔過程中平板壓力要大于膠料發(fā)孔時(shí)產(chǎn)生的壓力，正硫化應(yīng)處在膠料完全發(fā)孔的實(shí)際，以便獲得最佳質(zhì)量。


海綿橡膠對膠料的要求（門尼粘度30～50）
1、 膠料應(yīng)具有較高的可塑度，它影響到多孔橡膠孔眼的大小和密度；
2、 海綿橡膠的發(fā)孔速度和硫化速度要盡量一致，當(dāng)開始發(fā)孔時(shí)，膠料已初步硫化，以使孔壁有一定的強(qiáng)度，以 免氣體沖破孔壁形成開孔。如果發(fā)孔速度慢于硫化速度時(shí)，則孔眼小，表面膠層厚；若硫化速度慢于發(fā)孔速度時(shí)，則發(fā)孔大，不均勻及表皮較薄，這是影響多孔橡膠質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素；
3、 膠料在發(fā)孔時(shí)，其內(nèi)部壓力應(yīng)大于外表壓力，否則發(fā)布起來；
4、 膠料的傳熱性要好，可使內(nèi)外發(fā)孔均勻及硫化程度一致；
5、 橡膠孔眼的結(jié)構(gòu)類型大體上決定于發(fā)泡產(chǎn)生氣體時(shí)橡膠的透氣性，如透氣性低時(shí)，制得的時(shí)閉孔橡膠；相反，如透氣性高時(shí)，則制得的是開孔橡膠。


三、 配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、生膠的選擇
一般，NR和各種合成橡膠都可用于制造海綿橡膠，如要求耐磨性好的多孔橡膠，最好采用高苯乙烯、聚氨酯橡膠；要求耐油的，最好選用CR和NBR；要求耐熱的，最好選用丁基橡膠、EPDM和MVQ；要求耐寒的，選用NR和順丁橡膠；要求耐酸堿的，最好選用SBR、CR。

2、硫化體系
根據(jù)生膠品種選定硫化體系，因多孔橡膠配方中有發(fā)泡劑，所以，選用的促進(jìn)劑、交聯(lián)劑等對發(fā)泡劑應(yīng)具有穩(wěn)定性，不能使發(fā)泡劑分解。還有，促進(jìn)劑應(yīng)不影響和干擾有色多孔橡膠的色澤，也不應(yīng)使膠料有早期硫化現(xiàn)象，應(yīng)使膠料具有良好的耐老化性。一般常用的促進(jìn)劑有M、DM、D和醛胺縮合物等。活性劑為氧化鋅4～5份，硬脂酸3～5份。

3、發(fā)泡劑
分為化學(xué)、物理發(fā)泡劑兩大類。常用的化學(xué)發(fā)泡劑主要有無極和有機(jī)兩類。有機(jī)發(fā)泡劑主要包括發(fā)泡劑OBSH (二苯磺酰肼醚),發(fā)泡劑ADC (偶氮二甲酰胺)以及發(fā)泡劑H(N.N’-二亞硝基五次甲基四胺)。

對發(fā)泡劑的要求是：

（1）、硫化時(shí)放出的氣體量要大以免陷塌，填充孔穴；
（2）、發(fā)泡劑的分解溫度與膠料的硫化溫度相適應(yīng)；
（3）、在膠料中的分散性要好；
（4）、它所分解出的氣體應(yīng)無毒、無臭、無污染、無變色。
發(fā)泡劑和硫化體系都直接影響孔眼結(jié)構(gòu)類型。若要獲得開孔結(jié)構(gòu)，可用小蘇打?yàn)榘l(fā)泡劑，他在預(yù)成型階段就獲得開孔結(jié)構(gòu)，因此孔腔在尚未牢固的情況下，即遭到破壞，形成開孔。反之要制造閉孔橡膠則選用分解溫度較高的發(fā)泡劑，此時(shí)孔壁已具有足夠的強(qiáng)力以阻止氣體膨脹穿破，如發(fā)泡劑H等。


4、填充體系
所有填充劑都會給橡膠發(fā)孔帶來困難，若大量填充能使膠料透氣性下降，影響發(fā)孔。但使用填充劑可提高制品的硬度，使之有較好的挺性，防止孔眼在使用中塌陷。


5、軟化體系
由于軟化劑能降低膠料粘度，使膠料柔軟，故可提高發(fā)孔率和增加多孔橡膠的柔軟性，同時(shí)還改善膠料的工藝性能，防止膠料中某些配合劑的噴出。常用的有凡士林、SA、古馬隆、油膏等，一般用量20～50份。隨軟化劑用量增加，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度下降，當(dāng)配合量由10份增加至50份時(shí)，拉伸強(qiáng)度下降20%～40%，定伸應(yīng)力下降1.5～2MPa，撕裂強(qiáng)度下降15～20KN/m。此外，用量大時(shí)，彈性和壓縮永久變形、老化性能變壞。


6、防護(hù)體系
橡膠發(fā)孔后，因表面積增大而易老化，所以多孔橡膠配方中防老劑用量要比一般膠料用量多2～3倍。
一般黑色多孔橡膠用防老劑A、D、4010等；淺色多孔橡膠則采用不變色的防老劑DOD、2246、SP、MB、RD等。