鞋材中底做二次发泡或者模压发泡工序的时候,发泡剂分解产出的气体,得跟橡胶或者EVA基材的粘度,硫化速率精准匹配上,才能形成细密均匀的闭孔结构。平时不少技术人员碰到泡孔粗细不均,表里密度有差异的情况,第一反应就去查发泡剂本身的分解温度够不够准,反倒把分散性和工艺窗口控制这两个更关键的环节给漏掉了。
一般来说OBSH发泡剂作为中温发泡的主流代表品种,它的分解温度窗口通常在155℃-185℃之间,要是发泡剂在混炼环节没做到均匀分散,就会在胶料里形成局部的富集区还有贫瘠区,升温的时候,富集区瞬间冒出大量气体,泡孔过度膨胀还会互相合并形成大孔,贫瘠区的产气又不够,泡孔要么特别细小要么直接闭合,最后整批材料的发泡密度就全乱了。传统的粉体发泡剂在混炼的时候很容易出现团聚情况,尤其是跟高粘度基材比如三元乙丙胶,或者高填充体系搭配的时候,分散的难度还会更高,这种时候选预分散母胶粒形式的OBSH就是个挺实用的解决思路,发泡剂粒子提前就被包覆在载体里面了,跟着混炼剪切力快速解离开,分散均匀度比同等用量的粉体直接添加要好不少,同时母胶粒的熔点窗口也更稳定,能减少粉体吸潮或者粒径差异带来的性能波动。当鞋材配方里白炭黑或者碳酸钙的填充量超过30份,又或者混炼温度偏低,剪切不足导致粉料很难分散的时候,技术人员就可以优先去排查发泡剂在基材里的分散状态。

发泡工序的温度设定,根本不是简单对标发泡剂的分解温度上限就完事的,实际生产过程里,胶料内部升温本来就有滞后性,模具表面的导热速度还会影响制品中心和边角的温度梯度,理想的状态就是发泡剂分解速率跟胶料的交联也就是硫化速率保持同步,让泡孔在基材刚好具备合适弹性的阶段形成,直接定型。模具升温速度太快的话,表层的胶料瞬间就硫化定型了,发泡剂还没来得及充分分解就被直接锁死,等到热量传到制品中心层的时候,发泡剂已经产出大量气体,但中心基材的强度还没建立起来,气体很容易冲破泡壁,最后形成不规则的大孔,出来的制品就会出现泡孔表密里疏的情况。要是硫化速度明显比发泡速度快,早期形成的微孔会被硬化的基材限制住,没法继续膨胀,做出来的成品单位密度偏高,表面还容易出现熔接不良的问题,也就是常说的开花情况,反过来如果发泡速度太快,硫化进度又跟不上,大量气体直接往外逸出,成品就会出现塌陷问题,回弹性也达不到要求。
针对鞋材中底的发泡作业,一般建议先通过小样试验标定发泡剂的发气速率曲线,还有胶料的硫化发泡曲线,以这个结果作为基准,再去调整模具加热温度和保温时间的组合,通常情况下,摸索出升温速率稍慢,恒温时间略长的工艺轨迹,就能缩小制品表里的温差梯度,进而改善泡孔的均匀性。要是设备条件限制,没法把恒温时间拉长,或者配方里硫化体系的活化能跟常规值不一样,也可以考虑搭配使用活性剂,比如杜巴化学的活性氧化锌,来微调硫化速度,让交联窗口往发泡窗口的方向靠拢,活性氧化锌的比表面积和反应活性,对硫化速率的调节作用挺明显的,是行业里调整工艺匹配度的常用手段。

静态配方确认没问题之后,发泡均匀性出现波动的另一个常见来源,就是原辅料不同批次之间的品质差异,比如氧化锌的活性不一样,就会导致硫化速率出现漂移,发泡剂的粒径分布变宽,或者含湿量超出标准,也会直接影响它的分解速率,建议生产企业在入厂检验的环节,不光要检测发泡剂的发气量和分解温度,还得建立粒径中线值与分散性快速评估的验证流程。另外如果产品有明确的低VOC或者零亚硝胺的合规要求,比如不少高端运动鞋品牌的指定标准,传统的AC发泡剂也就是偶氮二甲酰胺体系大概率是不适用的,OBSH发泡剂本身就属于无亚硝胺类品种,在中温段发泡工艺里,可以同时兼顾环保合规性和工艺稳定性。

要解决中温发泡剂的发泡均匀性波动问题,得从混炼分散工艺,还有硫化发泡窗口的精细匹配两个方向着手,粉体发泡剂分散困难的时候,可以先评估切换成预分散母胶粒的实际效果,要是温度滞后导致泡孔异常,就优先调整升温曲线,再搭配活性助剂做微调就行,杜巴化学可以根据你的实际生产需求,提供配方改性和工艺改进的全流程技术支持。