橡胶小知识之橡胶发泡技术与常见质量问题（下）​

 

三、加工工艺

1、塑炼

生胶塑炼的实质是使橡胶的大分子链断裂破坏。提高橡胶的可塑性，使配合剂的混合和混炼加工更加容易进行。在制备发泡橡胶制品时，橡胶的可塑性越好，越容易制得泡孔均匀、密度小、收缩率小的制品。因此生胶要进行充分塑炼。
 2、停放
橡胶在混炼完之后，一定要放置足够长的时间，一般要停放2～4h，使各种助剂在混炼胶中充分分散，橡胶助剂分散得越均匀，产品尺寸的稳定性、表面光滑程度、气泡均匀程度越好。
  3、温度
橡胶发泡对温度非常敏感。同一种胶料，在不同温度下发泡效果不一样。因为发泡体系和硫化体系对温度的敏感程度不同，改变硫化温度要重新调整硫化体系与发泡体系相匹配的问题。
 4、成型

发泡橡胶制品的成型方法有：挤出成型、模压成型、平板成型等各种方法。EPDM发泡制品常用挤出成型，NBR多采用模压成型。

四、橡胶发泡时常见的质量问题及解决办法

 

 1、发泡孔不足原因：

  （1）发泡剂质量问题；

  （2）胶料可塑度过低；

  （3）混炼温度过高，发泡剂早期分解；

  （4）胶料停放时间过长或停放温度过高，部分发泡剂挥发或分解；

  （5）胶料硫化速度过快；

  （6）压力过高，超过发泡剂发生气体所形成的内压，造成发泡孔不足；

  对策：

  （1）检查发泡剂是否在有限期限内，是否合格；

  （2）检查胶料可塑度是否符合标准，可塑度过低应补充混炼，增大可塑度以利于发孔；

  （3）检查密炼机卸料温度是否过高，辊温是否太高，胶料是否焦烧。一些因混炼温度过高的胶料可以少量掺和处理或添加发泡剂重工；

  （4）停放时间过长胶料应返炼进行补充加工；    

  （5）配方调整，检查硫化剂的临界温度与发泡剂的分解温度是否接近，并相互协调，使硫化速度与发泡速度相配合；

  （6）调整机台压力。

  2. 填充模不足原因：

   （1）用胶量不足；

   （2）模具光洁度不够或模具使用过久未清洁，胶料流动受到阻力；

   （3）模腔构造复杂与胶料流动性不相配合，发孔后往往不能填充模具顶端，形成缺陷；

   （4）模腔内死角处的空气排不出去，使胶料填充不满模腔，导致边缘缺胶；

   对策：

（1）逐条称量，保证胶料重量；

（2）提高胶料的流动性；

（3）修改模具，合理设计排气孔，分模构造等。

 3. 发泡孔不均匀（过大或过小）

发泡孔过大，产品的硬度、密度不合标准，闭孔会变成联孔，微孔变成小孔，某些部分发生塌陷或某些部分发不起来。

   原因：

  （1）发泡剂结团或粒子过粗；

  （2）混炼不均匀；

  （3）配合剂含水量过高，胶料中混有空气或杂质；

  （4）硫化不足，出模后继续发孔；

 对策：

 （1）检查发泡剂，如有结团现象应过筛，粒子粗则应粉碎，充分混炼（或薄通）使之分散均匀；

 （2）配合剂水分过高应干燥后使用，除去胶料中的空气或杂质，使之充分硫化。

  4. 过硫化或欠硫化

  （1）过硫化

一般表面变色，孔眼较小，硬度较高，产品边缘裂开，产生原因是操作不当，或温度过高，硫化时间太久或仪表失灵，应检查各阀门和仪表是否有问题，再则要严格执行操作规则。

  （2）欠硫化

硫化不足时，出模后气孔内压大于外压，胶料若继续发孔，轻则造成硬度过低，强性差，变形大；重则孔眼爆破。应检查仪表，阀门是否有问题，严格执行操作规则。

  注：发泡制品控制质量指标

  （1）表观密度，越小越好；

  （2）机械强度一般为0.5-1.6Mpa；

  （3）静压缩永久变形；

  （4）硬度；

  （5）冲击弹性；

  （6）连续动疲劳；

  （7）老化试验（70度*70小时；100度*24小时）；

  （8）低温试验。

​五、结语

 

 

 作为功能性高分子材料，随着科学技术的发展，发泡橡胶制品的用途会越来越广泛。在以后的研发过程中应注意以下问题：

  （1）研发用节能、低公害的发泡剂制作发泡橡胶制品；

  （2）在发泡剂中碳酸氢钙类无机发泡剂安全卫生，应在与有机发泡剂的并用中加大其用量；

  （3）解决硫化速率与发泡相匹配的问题仍将是发泡制品研发的重点；

  （4）发泡工艺的研究也不容忽视。

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