关于橡胶发泡的知识

以下是关于橡胶发泡的一些知识：

1、发泡剂的种类与应用特性

碳酸氢钠：

无机发泡剂中最为常用的一种，分解温度130~180℃，理论发气量267ml/g，但实际发气量只有理论发气量的一半，加入硬脂酸可以降低发泡温度，提高发气量，促进碳酸氢钠的分解；硬脂酸用量为碳酸氢钠的1%~10%

碳酸氢钠在橡胶中分散困难，采用油，蜡包裹后容易分散，且可以提高分解效率

碳酸氢铵：

所有发泡剂中发气量最大的一种，理论发气量700~850ml/g，分解温度36~60℃，可低温直接加入橡胶中

碳酸铵：

由于极易分解，没办法与橡胶混合，常用在乳胶产品

AC发泡剂：

偶氮二甲酰胺，分解温度205~215℃，分解产生氮气，二氧化碳，一氧化碳、氨气，发气量220ml/g；由于分解温度高，不利于发泡，常常需要配合助发泡剂，如氧化锌，有机锌盐，可以降低发泡温度至140~180℃；使用时要注意通风，有CO产生，避免中毒；一般用量在2~10%，用于闭孔橡胶材料的制备

发泡剂H：

二亚硝基五亚甲基四胺，分解温度：190~205℃，并用硬脂酸，发泡温度可以降到130℃左右；分解释放N2、CO2、H2O、NH3、CO,发气量260~275ml/g；发泡剂H单用时发热量大，容易出现发泡中心烧焦现象，有臭味，并用尿素可以解决这个问题；推荐用量2~10份

发泡剂OBSH：

磺酰肼类发泡剂，分解温度161℃，释放氮气，H2O，有酸性残渣，对于一般橡胶具有延迟硫化的作用；发气量313ml/g；在橡胶中容易分散，推荐用量1~15份，又可以与碳酸氢钠并用

注：无机发泡剂吸热，有机发泡剂放热，无机有机并用，可以解决放热量大的问题，得到发泡性能稳定，分解温度适中的复合发泡剂

为了保证泡孔均匀，有机发泡剂应该优先于其他配合剂加入橡胶体系中，促进发泡剂的分散

2、发泡原理与影响因素

发泡剂发气量与分解速度图：斜率越大，分解速度越快；

发气量大、分解速度快容易形成大泡孔，也容易出现开孔结构

要得到小泡孔可以采用发气量适中，分解速度适中的发泡剂

图1发泡剂气体释放量与时间关系

提高温度，发泡剂的分解速度提高

一般发泡温度越低的发泡剂，其分解速率越快

硫化速度与发泡速度匹配的方案：

①根据硫化温度选择分解温度相适应的发泡剂，根据该发泡剂的分解速度来确定硫化速度

②确定了硫化温度和硫化速度，通过选择发泡的粒径，调节发泡速度，从而使两者匹配

3、泡孔结构

开孔结构：力学性能差，压变大，隔音隔热差，回弹率低，主要用在吸收，吸溶剂的场合

闭孔结构：较高回弹，力学性能好，具有较好的保温，隔热性能，主要用在缓冲，保温，隔热，隔音的场合

图2.闭孔结构橡胶泡沫

4、发泡工艺

常压发泡：

常压下将含有发泡剂的橡胶胶片放入模腔中，预留空间，升高温度，实现硫化发泡，橡胶片会膨胀充满模腔，一般这种工艺下的发泡都需要使用一片布用来提高胶料的排气

高压二段硫化发泡：

现在120~140℃的高压力的条件下实现预硫化，预发泡，此时模腔是完全充满物料的，当泄压时气体迅速膨胀，橡胶片发泡弹出；之后再在高温下烘箱中实现二段发泡