平时做鞋材生产的朋友,多多少少都会碰到两类很常见的问题,一类是泡孔直径达不到预设要求,开模之后出来的产品要么尺寸偏小要么整体偏重,另一类就是结皮的厚度不均匀,直接影响到鞋底的回弹表现还有上手的触感,很多做配方的工程师第一反应就是去调整发泡剂的用量,或是直接把加工温度拉高,反倒没注意到氧代双苯磺酰肼发泡剂起泡原理里,每一个微观环节的变化,都会对最终成品的实际表现产生不同的影响,我们这里就从发泡剂的分解还有成核过程入手,聊聊助剂的形态还有工艺参数是怎么共同作用,最终决定泡孔质量的。
氧代双苯磺酰肼也就是大家常说的OBSH,属于常用的化学发泡剂,它的整个工作流程,一般来说可以拆成热分解,气体释放还有气泡成核三个连续的阶段,在橡胶混炼还有硫化的过程里,通常情况下当温度升到OBSH的分解温度窗口,也就是140-165℃的时候,分子里的磺酰肼基团就会开始发生断裂,释放出氮气还有水蒸气,这些气体会在橡胶熔体里面慢慢形成非常细小的气泡核,泡孔最终的数量,尺寸还有均匀程度,其实就取决于成核阶段的气体过饱和度,还有橡胶熔体本身的粘度环境,要是成核点不够,或是气泡生长的速度太快,出来的泡孔就会偏粗大,分布也会很稀疏。
温度,压力还有时间这几个要素,直接影响氧代双苯磺酰肼发泡剂起泡原理的落地效率,OBSH的分解不是一下子就能完成的,是跟着温度慢慢升高逐步推进的渐进反应,要是硫化温度设置得偏高,分解速率就会太快,气体短时间内大量生成,但这时候橡胶还没进入高弹态,没法把气泡牢牢包裹住,就会出现气体逃逸的情况,反过来要是温度设得太低,发泡剂分解不彻底,整体发气量不够,发泡倍率自然就上不去,实际生产过程里,大家一般都会用硫化仪先测出最合适的温度点,保证发泡剂的分解过程和橡胶的硫化过程能同步推进。
气泡生长的整个过程里,熔体的粘度其实就相当于一层屏障,粘度越高,气泡生长受到的阻力就越大,最终形成的泡孔就越小,泡壁也会更厚,这个关联在鞋底配方里体现得尤其明显,配方里用到的填充剂种类,添加份数还有生胶本身的门尼粘度,都会改变熔体的流动性能,大家在调整OBSH的用量之前,先把整个配方的流变特性评估清楚,往往比单纯增减发泡剂的用量效果要好很多。

发泡剂本身的粒径还有分散状态,是决定泡孔精细度的另一核心因素,传统的粉体OBSH粒径偏细,混炼的时候很容易因为静电作用出现抱团团聚的情况,要是混炼工序没做到位,局部区域的发泡剂浓度就会偏高,会让这部分的气泡突然暴长,最后在鞋底的截面位置形成粗孔,甚至直接出现空心的情况,这也是不少鞋材厂切换配方批次之后,泡孔结构容易出现波动的常见原因,这种粉体产品对混炼工艺的要求也更高,开炼机或是密炼机的温度,时间控制都要做得更精准才行。
预分散母胶粒的话,就是把OBSH预先分散在载体胶里面,之后再完成造粒工序,这种形态不光从根源上解决了粉体到处飞粉尘的问题,更关键的是能保证发泡剂在胶料里的分布均匀性,用了预分散型的OBSH之后,每一个颗粒释放出来的气体量都相对统一,成核点的数量也很稳定,最终得到的就是细密又均匀的泡孔结构,对那些要求高回弹,低密度的橡胶鞋底来说,这种形态的适配性也会更好。
平时碰到产品有缺陷的时候,大家可以从宏观的问题往回倒推微观层面的原因,要是出来的泡孔粗大,分布还不均匀,就先去检查混炼的均匀度,之后再考虑换用预分散母胶粒来改善整体的分散效果,要是发泡倍率偏低,就先判断当前的硫化温度是不是落在OBSH的分解窗口范围内,再去评估配方的粘度是不是太高,阻碍了气泡的正常膨胀,要是结皮太厚,大多是胶料的流变性和发泡剂的分解曲线没对齐,这种情况可以先调整硫化剂的用量,而不是急着更换发泡剂的品类,氧代双苯磺酰肼发泡剂起泡原理的核心,其实就是分解,成核还有成长三个环节的工艺匹配,不管是选粉体形态还是母胶粒形态的产品,都要结合自己的具体配方体系还有硫化条件来定。

杜巴化学这边可以提供粉体还有预分散母胶粒两种形态的OBSH产品,还能根据客户的实际配方,给出分散性对比评估还有对应的工艺调整建议,要是需要获取针对性的助剂选型建议还有配方优化方向,直接联系杜巴化学的技术团队就可以。