一般来说,很多橡胶密封件生产车间,都会碰到这类状况,刚调试完的批次产品泡孔还挺细密的,下一批用同样原料同样参数生产,就出现表面鼓包、内部串孔的问题,气密性达不到检测标准,只能整批报废返工,不少操作人员第一反应就是去增减发泡剂的添加量,反复调整之后不仅问题没解决,还额外增加了物料损耗,我们就从ADC改性发泡剂配方适配性的角度拆解问题,帮从业者跳出单一调参的误区,快速定位优化方向。

很多生产人员遇到发泡不良的情况,最先做的就是调整硫化温度或者发泡时间,通常情况下很容易忽略整个发泡体系里各组分的匹配度差异,传统粉体发泡剂如果和橡胶基体的相容性差,混炼过程中就很容易出现局部团聚,成为异常发泡核心,生成超出规格的大泡孔,还有不少情况是硫化体系的反应速度和发泡剂的分解速度不同步,气体完全释放的时候胶料还没形成足够的交联网络,泡孔撑破连通,最终产品闭孔率远达不到要求,如果胶料交联强度已经升到高位,发泡剂才开始大量分解,内部的气体会撑破已经定型的胶料结构,在产品内部形成隐秘的裂口,后续使用过程中很容易出现漏气、渗水的问题。

ADC改性发泡剂配方调整过程中,分散性是最先要确认的核心指标,不同形态的助剂在胶料里的分散效果存在明显差异,普通粉体助剂如果没有经过预处理,混炼阶段很难完全打散,哪怕混炼时间延长一倍,还是会有微米级的团聚颗粒残留,这些团聚的发泡剂颗粒会在分解阶段集中释放大量气体,在局部形成超出设计倍率的超大泡孔,直接破坏密封件的结构均匀性,调整配方的时候,可以搭配适配的分散助剂,让改性后的发泡剂颗粒均匀分布在胶料各处,每个点位的发气量保持一致,不会出现局部聚集的情况,从根源上减少大泡孔出现的概率,针对部分对泡孔均匀度要求极高的密封件产品,也可以选择预分散形态的助剂产品,减少混炼过程中可能出现的分散不均问题。

橡胶密封件发泡瑕疵多 调整ADC改性发泡剂配方适配性-1

除了分散性之外,ADC改性发泡剂配方里,发泡剂的分解温度区间要和硫化体系的交联启动区间尽量对齐,不能出现明显的时间差,如果发泡剂的分解速度太快,胶料还没形成足够的交联强度锁住气体,大量气体会直接溢出胶料表面,造成产品表面出现密集麻点,后续还要额外增加表面打磨工序,如果硫化速度太快,胶料交联完成后弹性快速下降,发泡剂分解产生的气体没法均匀撑开胶料,就会出现泡孔致密但整体密度远超设计值的问题,密封件的压缩回弹性达不到使用要求,调整的时候可以微调促进剂、活性剂的配比,让两个反应的速率逐步匹配,发泡整个过程都有对应强度的交联网络锁住气体,整个体系的反应过程平稳可控。

不同应用场景的橡胶密封件,对发泡倍率、压缩永久变形、耐老化性能的要求都不一样,不存在通用的最优配方,比如用于轨道交通设备的密封件,要求长期在高低温交变环境下保持弹性,调整的时候就要重点兼顾发泡体系和防老体系的适配性,避免发泡剂分解产物影响防老成分的作用效果,用于防水工况的密封件,要求闭孔率达到较高标准,就要重点调整发泡和硫化的反应同步性,避免泡孔连通形成渗水通道,很多工厂调整配方的时候,只盯着单一助剂的参数指标,忽略了整个体系的协同效果,反复调试很久都没法达到预期的性能要求。

橡胶密封件发泡瑕疵多 调整ADC改性发泡剂配方适配性-2

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