橡胶密封件生产过程里,发泡工序是决定产品密封性跟弹性的关键环节,一般来说不少技术人员平时调试的时候都遇到过这类问题,就是给发泡剂加量之后,泡孔反而变粗糙了,甚至还会出现烧边或者制品脆化的情况。这类生产异常啊,通常情况下不是靠多加发泡剂就能解决的,根源往往是发泡剂分解温度和胶料硫化温度窗口的匹配度不够。单纯去比拼发泡剂的克重,不如先捋清楚低温发泡剂性能对应的分解温度区间、分散均匀性还有发气效率,把这几点摸透了,才能把那些异常生产情况转化成可调整优化的工艺参数。

密封件发泡的理想状态,是硫化交联跟发泡剂分解在时间轴上基本同步,要是发泡剂分解温度偏低,胶料还没建立足够强度的时候就提前大量产气,泡壁很容易被撕裂,形成串孔或者直接坍塌,要是分解温度偏高呢,就可能等到硫化后期才开始起发,这时候交联网络已经定型了,发泡剂很难完全膨胀,做出来的产品密度偏高,压缩永久变形也大,两种情形都会导致密封件性能出现大幅波动,排查问题的时候,不能只盯着发泡剂的品牌看,得聚焦分解温度、放气速率这两个关键技术参数,看它们是不是和当前密封件的硫化体系还有模具热传导情况适配。

密封件发泡焦烧难控?先看低温发泡剂性能匹配-1

同样是低温发泡剂,粉体款和预分散母胶粒在工艺窗口的稳定性上是有明显差距的,常规的粉体发泡剂,要是配方里的混合剪切力不够,或者胶料门尼黏度偏低,很容易在混炼阶段出现团聚,局部团聚的区域发泡剂浓度过高,分解的时候局部产气量突然暴增,周围区域反倒可能因为缺了发泡剂,导致泡孔层不均匀,这就会出现同一模胶料里,某些部位焦烧情况严重,某些部位又没充分膨胀的问题。预分散母胶粒是把发泡剂均匀包覆在载体体系里的,胶料里的颗粒分布会更均匀,这种形态上的调整直接提升了低温发泡剂性能在既定硫化温度下的发气响应一致性,允许技术人员选用更窄的硫化窗口,也能减少因为混炼批次差异带来的工艺波动,对于密封件这类尺寸精度要求高的制品,这个调整往往能明显拉低废品率。

密封件发泡焦烧难控?先看低温发泡剂性能匹配-2

也不用把所有希望都寄托在发泡剂本身,配方里活性氧化锌的用量、促进剂的选择,同样会影响胶料的硫化速率,当硫化速度偏快的时候,适当调整活性氧化锌的加入量,或者切换成低锌配比,都是可以尝试的调整方向,杜巴化学可以针对密封件配方组合提供活性氧化锌比表面积、纯度等指标的技术资料,帮客户找到更均衡的配方关系。

工程实践当中,判断一款发泡剂适不适合用在密封件的低温发泡工艺上,可以从几个方面入手,先看分解温度区间,能不能覆盖目标硫化温度的前、中段,偏差量是不是在±5℃以内,再看发气量和发气速率,密封件发泡倍率要求不高的时候,没必要追求特别大的发气量,反倒要关注发气速率是不是平稳,避免出现爆发式产气的情况,还有就是残留物的影响,发泡剂分解残渣会不会影响密封件的气密性,或者和其他接触介质的相容性。平时做模具调温的时候,结合测温纸或者模温仪先确认模腔的实际温度分布,再选定发泡剂规格,效果会比随便调慢速度降低温度好很多,要是批量出现泡孔均匀性不佳、尺寸不稳定这类问题,可以从当前配方和硫化窗口的配合度入手,先分析机台上的实际升温曲线和发泡剂分解温度曲线是不是叠合,要是需要结合您的具体配方、工艺要求和性能目标评估方案,直接和杜巴化学技术团队进一步沟通就可以。

密封件发泡焦烧难控?先看低温发泡剂性能匹配-3