一、發(fā)配橡膠制品概述  

  發(fā)泡橡膠制品以橡膠為基材，采用物理發(fā)泡或者化學(xué)發(fā)泡的方法進(jìn)行生產(chǎn)，從而得到海綿狀的橡膠多孔結(jié)構(gòu)品。這一技術(shù)在目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中，如汽車(chē)門(mén)窗密封條、緩沖墊，建筑施工墊片、抗震材料、體育防護(hù)設(shè)施等。    

1、發(fā)泡橡膠概念  

  所謂的發(fā)泡橡膠也被廣泛的稱(chēng)之為橡膠發(fā)泡技術(shù)，是利用特定的發(fā)泡劑來(lái)處理橡膠，從而使得橡膠具備特征性能的一種處理手段。這種技術(shù)在目前的生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，是現(xiàn)階段生產(chǎn)工作中最為常見(jiàn)的一種方法。    

2、發(fā)泡橡膠制品分類(lèi)  

  發(fā)泡橡膠制品是目前生產(chǎn)領(lǐng)域采用最多的產(chǎn)品之一，其根據(jù)孔洞可以分為微孔結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)兩種。而微孔結(jié)構(gòu)又可以分為單獨(dú)發(fā)泡制品和連續(xù)發(fā)泡制品。根據(jù)橡膠的原材料可以將這一制品分為天然橡膠發(fā)泡制品、異戊二烯發(fā)泡制品、sbr發(fā)泡制品、乙丙橡膠發(fā)泡制品等。  

  二、發(fā)泡橡膠制品配合分析  

  發(fā)泡橡膠制品在當(dāng)前的社會(huì)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其在制取和生產(chǎn)過(guò)程中與熱塑性塑料發(fā)泡有著天壤之別，它存在著一個(gè)硫化交聯(lián)速度與發(fā)泡劑分解速度相匹配的問(wèn)題。也就是說(shuō)，一種橡膠材料成功發(fā)泡除了與交聯(lián)速度存在著密切關(guān)系之外，橡膠材料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑分解時(shí)候所發(fā)生的原理基本上相同的，都是一個(gè)對(duì)氣體膨脹壁產(chǎn)生相應(yīng)阻力的延伸流程。   

 1、主體材料的選擇  

  在制造的過(guò)程中，通常都要求根據(jù)制品的具體目標(biāo)來(lái)選擇科學(xué)的橡膠主體材料，這些材料在選擇中要做到柔軟、強(qiáng)度適中、彈性量好的天然橡膠制品，同時(shí)還要選擇一些能夠滿足制品需求的人工橡膠。對(duì)于耐油發(fā)泡制品生產(chǎn)中，除了需要選擇合理科學(xué)的丁腈橡膠之外，還要分析氯丁橡膠的比例和關(guān)系，甚至為了滿足某些特殊產(chǎn)品需要，還可以采用兩種或者多種橡膠并用的形式。  

  2、發(fā)泡劑的選擇  

  發(fā)泡劑是整個(gè)發(fā)泡橡膠制取中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其選用與工作效率、工作質(zhì)量息息相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，制的性能良好的發(fā)泡制品就必須要選擇科學(xué)、合理的發(fā)泡劑，且發(fā)泡劑的使用量、使用方法都要滿足目前社會(huì)發(fā)展要求。在當(dāng)前，發(fā)泡劑主要包含有有機(jī)發(fā)泡劑和無(wú)機(jī)發(fā)泡劑兩種。其中無(wú)機(jī)發(fā)泡劑主要指的是碳酸氫鈉、碳酸氫銨、尿素等，這些發(fā)泡劑在應(yīng)用中有著分解速度快、溫度低的優(yōu)勢(shì)，理論上來(lái)說(shuō)其發(fā)泡性能也較為良好。由于這一技術(shù)在應(yīng)用中所產(chǎn)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(jié)構(gòu)存在著滲透系數(shù)大、難以制造出閉孔的發(fā)泡橡膠，制取的發(fā)泡橡膠品質(zhì)低、強(qiáng)度低、收縮率大、容易變形，因此在工作中極容易單獨(dú)使用，且一般都可以作為有機(jī)發(fā)泡劑來(lái)進(jìn)行使用。  

  目前的工作中，我們常用的發(fā)泡劑主要包含有氮二甲酰胺、亞硝基、二苯磺酰肼醚等。

這些材料在應(yīng)用中其分解溫度大約都在200℃以上，且在生產(chǎn)的過(guò)程中還需要加入其它的助發(fā)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(chǎn)生的氣體主要包含有氮?dú)?、二氧化碳、氨氣等，這些氣體不僅無(wú)毒、無(wú)臭，甚至還具備著不污染環(huán)境、不變色的優(yōu)勢(shì)。用發(fā)泡劑制得的橡膠發(fā)泡制品孔徑較大，收縮率也較大；使用發(fā)泡劑時(shí)，助發(fā)泡劑有硬脂酸、明礬等，加入后可明顯降低發(fā)泡劑的分解溫度至130～150℃。   

 3、硫化體系的選擇  

  硫化體系在發(fā)泡制品的研究過(guò)程中非常重要，首先硫化體系與發(fā)泡體系是否匹配是制得性能良好的發(fā)泡制品的關(guān)鍵。一種膠料能否成功發(fā)泡，最重要的是膠料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑的分解過(guò)程應(yīng)基本同步，或起硫時(shí)間比起泡時(shí)間稍微提前。因此，選擇硫化體系后調(diào)整發(fā)泡體系與之匹配，或選擇發(fā)泡體系后調(diào)整硫化體系與之匹配。 

   4、補(bǔ)強(qiáng)填充劑的選擇  

  炭黑、白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑可以改善發(fā)泡橡膠制品的強(qiáng)度及挺性，適當(dāng)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(bǔ)強(qiáng)fef和srf類(lèi)炭黑，填料宜選擇輕質(zhì)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(fā)性小，不遷移，無(wú)毒、無(wú)臭，價(jià)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(fā)泡倍率高的發(fā)泡橡膠制品，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(fā)泡橡膠制品為多孔結(jié)構(gòu)，表面積較大，相對(duì)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(fā)泡劑的分解?？蛇x4010、264、mb等防老劑，用量比一般橡膠制品要多一些。   

 三、加工工藝  

  1、塑煉  

  生膠塑煉的實(shí)質(zhì)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(jìn)行。在制備發(fā)泡橡膠制品時(shí)，橡膠的可塑性越好，越容易制得泡孔均勻、密度小、收縮率小的制品。因此生膠要進(jìn)行充分塑煉。    

2、停放  

  橡膠在混煉完之后，一定要放置足夠長(zhǎng)的時(shí)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(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性、表面光滑程度、氣泡均勻程度越好。  

  3、溫度  

  橡膠發(fā)泡對(duì)溫度非常敏感。同一種膠料，在不同溫度下發(fā)泡效果不一樣。因?yàn)榘l(fā)泡體系和硫化體系對(duì)溫度的敏感程度不同，改變硫化溫度要重新調(diào)整硫化體系與發(fā)泡體系相匹配的問(wèn)題。  

  4、成型  

  發(fā)泡橡膠制品的成型方法有：擠出成型、模壓成型、平板成型等各種方法。epdm發(fā)泡制品常用擠出成型，nbr多采用模壓成型。   

 四、結(jié)語(yǔ)  

  作為功能性高分子材料，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)泡橡膠制品的用途會(huì)越來(lái)越廣泛。在以后的研發(fā)過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）研發(fā)用節(jié)能、低公害的發(fā)泡劑制作發(fā)泡橡膠制品；

（2）在發(fā)泡劑中碳酸氫鈣類(lèi)無(wú)機(jī)發(fā)泡劑安全衛(wèi)生，應(yīng)在與有機(jī)發(fā)泡劑的并用中加大其用量；

（3）解決硫化速率與發(fā)泡相匹配的問(wèn)題仍將是發(fā)泡制品研發(fā)的重點(diǎn)；

（4）發(fā)泡工藝的研究也不容忽視。