一般来说,做鞋材、电缆料或者保温材料的生产环节里,发泡质量不稳定是不少一线技术人员头疼的常见问题,很多车间换了一批ADC改性发泡剂,明明标称的发气量差不了多少,实际做出来的产品泡孔粗大,闭孔率还偏高,甚至还会出现局部欠发泡的情况,大伙第一反应基本都是去检测原料纯度,测完的结果往往全是合格的,最后就笼统把问题归成批次差异,完全没留意到ADC改性发泡剂对特定工艺窗口和对应配方的敏感度其实很高的,从助剂形态的选择、热分解区间的调控到胶料分散体系的适配,每一个环节的偏差都会影响最终的发泡效果。通常情况下,ADC改性发泡剂出厂的时候,发气量、分解温度还有粒径分布这些技术指标都能做到稳定可控,可真进到实际生产环节里,这些指标的实际表现,就会跟着设备剪切力、加工温度升降速率、助剂分散方式的不同出现很明显的差异,加工温度这块,发泡剂的分解温度得和实际加工窗口匹配上,不然就容易出现提前分解漏气,或是分解不彻底导致泡孔粗大的问题,剪切强度这块,对母胶粒和胶料的相容性、粉体分散能力都有要求,要是分散不均就会形成大泡甚至空洞,冷却速度的把控也得跟上,要留足适配的发泡时间窗口,冷却过快的话就容易出现闭孔率异常的情况,不少技术人员之前都凭经验去调参数,没成想缺乏系统的判断方法,同类问题就反复出现,有针对性的选适配的ADC改性发泡剂,才是解决这类问题的核心。

传统的粉体类ADC改性发泡剂,在密炼或者开炼的过程里很容易扬尘,和胶料的相容性也比较差,很容易造成分散不均的问题,预分散母胶粒的形态,是通过预混工艺把发泡剂均匀包覆在载体里的,能明显提升它在极性或者非极性体系里的分布均匀性,粉体状态的发泡剂,就适合对成本要求低、对分散度要求不高的配方,不过日常存放的时候要多留意储存稳定性,避免出现结块的情况,母胶粒形态的发泡剂,用在多层发泡或者超临界发泡工艺里,预分散的属性有助于稳定泡孔结构,也能有效减少批次之间的波动。ADC改性发泡剂的改性方向会直接影响它的分解温度区间,和锌化物复配的话就能降低分解温度,部分改性款还能提高分解温度,用来适配高温硫化体系,采购的时候不用死卡出厂标称的参数,要多关注目标胶料本身的硫化温度和发泡温度的时间差,供应商那边一般都能提供多个温阶的样品,大家可以用DSC也就是差示扫描量热法,或是扭矩流变仪的曲线,提前预判发泡剂和现有生产设备的匹配度,部分ADC改性发泡剂哪怕标称的出厂数据完全一样,不同批次的分解速率还是可能存在差异,走一遍验证小试的流程就能提前把异常暴露出来,也能减少后续停机调整的时间。

发泡剂分散效果不好,不光会影响泡孔的均匀度,还会拉低产品的力学性能,很多人容易陷进一个误区,就是只盯着工艺参数调整,完全忽略活性剂和发泡剂之间的协同作用,要是配方里加了活性氧化锌或者促进剂,体系的酸碱性就会改变发泡剂的分解速率,得提前确认两者之间会不会产生相互作用,选粒径分布比较窄的ADC改性发泡剂,也有助于控制气泡的核心尺寸,避免出现大小泡共存的结构,不同形态的ADC改性发泡剂,对体系的溶解或是溶胀效应也有区别,行业里摸出来的经验是,极性较强的聚氨酯配方里,预分散后的母胶粒相容性比粉体要好,非极性的EVA发泡体系里,粉体形态经过预先研磨,也能达到不错的效果。不少车间都碰到过类似的情况,同一批ADC改性发泡剂,在A生产线生产是合格的,换到B工艺段就出问题,这类问题很多时候都被直接归成原料质量问题,实则是不同工艺产线和配方体系的匹配度没协调到位,很多人采购的时候仅凭发气量这一个指标判断好坏,完全忽略了分解窗口和剪切分散带来的影响,后续可以根据DSC曲线调整加工温度窗口和助剂的比例,也有不少人为了控成本,一套配方从头到尾用到底,掩盖了很多潜在的故障可能性,完全可以在不同加工设备上,多验证几种不同形态的发泡剂,还有不少人会忽略季候变化的影响,环境温度波动会影响DCP硫化和发泡的时间,后续可以调整储存工艺,根据季节变化更换适配的助剂型号,面向鞋材、电缆料这类需求的应用场景里,调整发泡剂的形态,往往比整体调整全配方要更容易落地,部分配方体系对温度敏感度比较高的,也可以试着推迟发泡剂的加入时间,或是调整混炼的先后顺序。

采购ADC改性发泡剂的时候,得先摸清楚自身配方体系和工艺窗口的边界,先明确自己的加工温度范围,确定好合理的分解温度区间,再评估现有混炼设备,对粉体或是母胶粒形态发泡剂的分散能力,拿到样品之后走完小试和中试的流程,确认发泡剂不同批次之间的稳定性,要是条件允许的话,也可以和供应商沟通对应的改性方向,针对自家胶料的特性做微调,要是需要结合具体的配方、工艺要求和性能目标做适配方案的,也可以和杜巴化学的技术团队进一步沟通。

ADC 改性发泡剂采购,先理解工艺窗口与配方适配性-1