鞋材行业发泡工序里,低温发泡剂的选择还有对应的配方设计,直接关系到成品鞋底的密度、回弹、尺寸稳定性与外观,不少厂商都反馈过类似的情况,说自己配方没问题,但上机后就是泡孔不匀,还有的低温段发泡效果良好,一升温就塌泡,这类问题的根源往往就在于发泡剂分解温度与橡胶硫化速度的匹配,也就是工艺窗口的设计。在橡胶发泡过程中,发泡剂分解产生气体推动泡孔膨胀,与此同时硫化体系交联固定泡孔结构,大家默认的理想状态就是气体在硫化初期产生,并在硫化完成前定型,要是发泡剂分解温度远低于硫化起始温度,气体会过早生成并逸散,导致泡孔粗大、密度不稳,若分解温度过高,气体产生时胶料已部分硫化,内压不足,泡孔难以打开,会出现闭孔或欠发的情况。杜巴的低温发泡剂配方核心价值在于,它的OBSH发泡剂有着较宽的分解温度范围,约140-170℃,且放气平稳,可以更好地与鞋材常用的硫化体系,比如促进剂M、DM、TMTD等匹配,参数调整得当的话,工艺窗口可以做到10-15℃的容差,应对烘箱或模压机的温度波动就更为从容。OBSH发泡剂本身分解温度是固定的,但通过加入氧化锌、硬脂酸这类活化剂,就可以轻微调整它的分解速率,许多厂商都忽略了这一细节,当使用高活性氧化锌时,如果氧化锌添加量偏高或活性过强,相当于提前激活了发泡剂,导致气体产生在硫化开始之前,从而出现先发后凝的泡孔塌陷。一般来说鞋材配方里,活性氧化锌的用量控制在1-3 phr即可起到活化作用,过度添加反而容易收窄工艺窗口,要是用杜巴化学的高比表面积活性氧化锌,用量还可适当下调,同时也能保持分散均匀性。硬脂酸能激活氧化锌,间接加速发泡剂分解,在硫化体系本身反应速度就比较快的配方里,硬脂酸用量不宜超过0.5 phr,否则发泡反应会早于硫化交联,导致发泡压力在交联完成前就全部释放。除了配方本身,工艺参数的设定同样影响发泡质量,大家常碰到的问题是混炼时排胶温度过高,导致少量发泡剂预分解,不仅造成气体损失,还会在后续加工中形成微小气泡核,最终成品泡孔不均。混炼排胶温度建议低于OBSH起始分解温度10℃以上,也就是排胶温度不超过130-135℃,烘箱或模压温度设置,通常情况下宜采用阶梯式升温,从120℃开始,让发泡剂逐步分解,避免瞬间产气导致爆泡,同时也可以观察硫化剂是否在相同温度区间完成交联。还要留意剪切速率的影响,螺杆转速过高时局部温升明显,可能提前引发发泡反应,如需调整转速的话,可配合预分散母胶粒形式,使发泡剂在体系内更均匀地分散,减少局部过热引发的异常分解。不少技术人员的习惯是泡孔出问题,就调发泡剂量或者换牌号,但很多时候问题出在硫化体系的速度上,如果硫化体系过慢,即使发泡剂分解温度再合适,也容易因交联滞后导致气泡合并或塌陷,反过来硫化过快,胶料在发泡剂大量分解前就已具备较高交联密度,形成细密但僵硬的泡沫结构,会影响回弹表现。大家可以对比两类常用硫化体系的差异,传统硫化体系使用硫化剂S加促进剂M、DM,硫化速度适中,适用于追求弹性与手感的产品,半有效或有效硫化体系,采用硫载体DTDM/双-25加高活性促进剂,硫化速度提升不少,更适合薄壁或复杂结构鞋材,但需相应调整氧化锌活化剂的用量以匹配发泡速率。如果您的鞋材方案同时要求泡孔均匀、表层光滑、回弹稳定,不妨从硫化体系平衡出发,再评估杜巴低温发泡剂配方的匹配度,杜巴化学的技术支持可提供相关复配建议,配合贵司的现有促进剂体系进行小样测试验证。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。
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