做鞋材发泡的厂家多半都碰到过不少难搞的小问题,软质泡沫的泡孔结构啊,直接就影响鞋材的弹性、手感还有外观的,很多厂家碰到批次泡孔粗大、表面不平的情况,第一反应就归结成发气量不够或者发泡温度不对,随便换个更高发气量的发泡剂试,试来试去问题还反复冒出来。实际上对EVA、EVA共混体系这类软质泡沫来说,软质泡沫用改性发泡剂的选择,远不止发气量这一个指标的;改性出来的分散性、分解窗口和活性匹配,也同样决定了最终产品能不能稳定交付的。
通常情况下行业里有个很容易被忽略的点,传统OBSH虽然分解平稳、没有亚硝胺,但是它的极性偏高,直接放到高填充或者流动性比较差的EVA体系里分散的话,经常会出现局部提前分解、泡孔合并的情况,最后出来的泡沫软但弹性差。要是没摸透配方体系里各个组分的相互作用,盲目调整发泡剂往往要走不少弯路的。

改性发泡剂不是简单调整下粒度和纯度的,而是在保留所需功能性气体,主要就是氮气与一氧化碳的释放能力的基础上,靠表面活化、包覆或者复配的手段,改变它的物理形态和分解特性的。对软质泡沫来说,改性首先指向的就是相容性,添加剂工厂通常会在OBSH的外层引入和EVA/POE融合性更好的组分,让发泡剂微粒在开炼或者密炼过程里,能更快均匀进到橡胶与塑料的共混界面里,不会聚集成团各走各的。其次还会把分解温度调整到某一个居中的数值,既能防止冷混的时候就提前分解,又不会在高剪切温升的条件下过早气化,这种预反应的设计,就是改性发泡剂在软质体系里价值比较高的地方。

鞋材生产的时候,发泡剂在混炼阶段的分散状态,直接决定了气泡核能不能同步生成的,要是分散不均匀,浓缩区域的瞬间产气就会把附近的泡孔壁撑破,生成粗大的空洞;分布太稀薄的地方就会出现局部密度不均,拉低回弹性能。从配方适配性的角度来看,大家可以多留意助剂形态,粉状OBSH虽然价格偏低,但是在高填充体系里很难彻底打散的,预分散母胶粒形式虽然成本稍高一点,却能把发泡剂提前封包在载体树脂里面,保证混炼的时候颗粒均匀分布,软质泡沫用改性发泡剂尤其这种形态,更适配EVA高度填充体系的。也可以多审视下配方体系的流动性,高份量填料比如碳酸钙、滑石粉这些会让体系增黏,这时候母胶粒里的分散剂就能减小颗粒间的内摩擦,辅助发泡剂实现均匀的异相成核,要是把粉体换成母胶粒之后泡孔状态明显改善,那就说明之前的瓶颈就是分散性的问题。还要多关注加工温度带,要是开炼温度偏高,得保证改性剂不会因为局部过热就提前爆发分解;反过来模压温度比较低的时候,就该选起始分解温度更低的品类,不存在什么万能发泡剂,只有和配方配合恰当的合适方案。
EVA软质泡沫的硫化和发泡,本来就是一套并行的反应,发泡剂太快释放气体,交联还没完成的话,熔体没法有效约束气泡,就会出现气体逃逸,泡孔粗大的问题;反过来发泡滞后,交联网络完全定型了,气体没法膨胀,就会导致闭合泡率高、回弹性差。改性发泡剂可以通过调节分解阶段的步幅,来匹配特定的硫化体系,一般来说需要保证发泡剂的分解起始温度略低于交联终点温度T90约5-10℃的,实际生产里DINP之类的增塑剂和硫化体系还会催化早期分解,这时候选稳定性更高的改型OBSH,就是解决这类问题的常用路径,杜巴化学的技术团队处理这类问题的时候,经常会微调氧化锌和硬脂酸的并用比例,配合改性发泡剂的活性梯度,最后就能得到泡孔细腻均匀的成品。
除了分解温度之外,发气速率曲线其实更值得关注,软质泡沫用改性发泡剂通常要求在一个相对较宽的时间窗口里平稳释气,避免出现暴气现象,就是气体瞬时压力集中,把泡壁撕裂、泡孔串通的情况,用到鞋材上的话,暴气往往就意味着表面起皱、底层空洞甚至制品发软。软质泡沫用改性发泡剂的粉体经过表面处理之后,能缓解气体的瞬间爆发,让气泡均匀长大,到冷却定型之前就能得到稳定的微孔结构。可以选用带延迟分解的改型产品,延长气体释放窗口,也可以调整氧化锌的用量,控制发泡剂的分解活性,还能适当降低二次模压回炉温度,降低表面爆孔的风险,每一次调整都要结合配方里的交联速率精准微调,不存在什么固定的解方,不过这三步组合起来算是比较稳妥的优化路径。

选对发泡剂不只是挑个对应型号,而是让它在配方里和硫速、填料、加工温度彼此适配,不管是EVA拖鞋料还是高回弹中底,软质泡沫的每一个细节,最后都会由发泡剂的表现如实呈现出来,要是贵司现在正碰到粗泡、不平或者扩幅困难的问题,可以从分散性和反应活性两个方向去排查,需要结合您的具体配方、工艺要求和性能目标评估方案的话,可以和杜巴化学的技术团队进一步沟通。