一般来说现在轮胎企业都在推进轻量化设计,OBSH发泡剂就是实现微孔结构、降低产品重量的关键助剂之一,随着环保法规对VOC、亚硝胺等指标的限制越来越严,不少一线技术人员都碰到过类似的问题,沿用传统配方或者旧工艺的话,要么发泡效果达标但环保检测过不了,要么换了新牌号之后泡孔变粗、闭孔率往下掉,这根本不是什么非此即彼的选择题,核心还是要从环保属性、工艺窗口和配方适配性三个维度重新捋选型的思路。

当前轮胎行业重点关注的环保指标,基本就集中在VOC排放和亚硝胺含量两个方面,OBSH发泡剂也就是4,4’-氧代双苯磺酰肼,本身就属于无亚硝胺发泡剂的品类,从化学结构层面就规避了亚硝胺生成的风险,这一点对比老一代的ADC这类发泡剂是有明显区别的。但“无亚硝胺”并不等于全链路环保,实际生产过程里,发泡剂的分解产物、载体体系还有加工温度,都会影响最终的VOC总量,有的OBSH产品虽然原料检测不含亚硝胺,但它的热分解温度窗口比较窄,和胶料的相容性也一般,用到胎面胶或者气密层里的时候,很容易出现局部没分散开的颗粒,这些颗粒到后续高温硫化阶段就会生成异常挥发物,反而拉高了整体的VOC数据。选型的时候,不能只盯着原料证书上的亚硝胺检测结果,还得重点关注OBSH发泡剂在特定胶料配方里的实际VOC表现,以及分解后残留物的气味与毒性情况。

同一种OBSH发泡剂,放到不同的轮胎胶料里表现差异还挺大的,以天然胶为主的胎面配方,和合成胶比例高的帘布胶,两者的硫化速度、门尼粘度、混炼剪切生热都不一样,这些因素直接就影响发泡剂的分散状态和分解时机。如果OBSH发泡剂的分解温度和胶料的硫化起点不匹配,就容易出现发泡速度赶不上交联速度的情况,气泡还没完全膨胀,胶料就已经开始定型,结果出来的泡孔虽然细小但闭孔率过高,密度根本降不下来;反过来要是分解得太早,气泡在胶料还没定型前就聚集并上浮,就会出现大泡、连泡的问题,直接破坏泡沫结构的均一度。通常情况下,不少工厂会在配方调整阶段,用可变形的预分散母胶粒形态来包覆OBSH发泡剂,这么做既能提高它在胶料中的分散均匀性,还能通过载体熔点调节实际的分解温度窗口,预分散助剂形态还有个额外的好处,就是能减少粉尘飞扬,这在环保车间的工况评估里也有对应的优势。

轮胎用OBSH发泡剂,怎样兼顾环保标准和泡孔质量-1

想要同时满足环保标准和泡孔质量的要求,单靠更换OBSH发泡剂牌号很多时候效果有限,更系统的思路是从配方协同的角度入手,适当后移硫化起点或者增加延迟剂,为发泡剂留出更充裕的分解与膨胀时间,有利于泡孔尺寸均一化,活性氧化锌除了作为硫化活化剂用,也能吸收部分分解过程中产生的酸性副产物,对抑制VOC有辅助作用,OBSH发泡剂本身对剪切温度比较敏感,混炼的时候不要打着“快速分散”的名义长时间开高剪切,不然可能提前引发部分分解,导致有效发气量损失。这些调整不需要对现有配方做大幅改动,但需要建立在对发泡剂、硫化剂和促进剂三者反应门槛的准确理解上,多数情况下,发泡效果不佳的根源不是OBSH发泡剂本身不行,而是配方工程师没有把环保标准的相关要求纳入初始的工艺设计框架中。

如需结合您的具体配方、工艺要求和性能目标评估方案,可与杜巴化学技术团队进一步沟通。

轮胎用OBSH发泡剂,怎样兼顾环保标准和泡孔质量-2