很多做鞋材的工厂平时生产的时候,发泡工序总调不对,泡孔要么偏大,要么闭孔率太高,有时候明明核对过分解温度是对的,最后出来的产品还是发脆,这类问题大家其实碰到好多次了,不少人第一反应就把原因归到发泡剂不纯,或者设备温度没校准上,其实低温发泡剂用在塑料体系里,影响最终效果的因素藏得更深的,助剂是粉体还是母胶粒形态,它在配方里的分散路径,还有分解特性和聚合物熔体强度的匹配度,这些都会直接影响最后出来的发泡质量的。
OBSH发泡剂是典型的低温型发泡剂,它的分解起始温度大概在130℃-170℃之间可以调整,分解产物主要是氮气、二氧化碳还有水蒸气,通常情况下大家会觉得发气量高对应的发泡倍率就大,可要是发气速率和聚合物熔体的流变特性匹配不上,就容易出现串孔或者泡孔破掉的问题。这类低温发泡剂之所以应用广,核心就是它的分解温度能适配那些对热敏感,或者加工窗口比较窄的塑料体系,比如EVA、PVC、TPR这些常用在鞋材上的材料,这类聚合物本身熔融温度就偏低,要是用传统分解温度更高的发泡剂,很容易把基材弄降解,或者表面烤焦的。
鞋底作为鞋材里对技术要求比较高的部分,对密度、回弹性、压缩永久变形这些指标都有明确要求,尤其是运动鞋、休闲鞋底的中底层,大多会做低密度发泡,同时还要维持不错的回弹率和耐磨性,这种场景下OBSH发泡剂因为不含亚硝胺,分解产物也没有腐蚀性,慢慢就成了替代AC发泡剂的重要选择,更关键的是它的分解反应本身比较干净,残留的东西少,不会轻易干扰后续的硫化或者交联体系,对做浅色、彩色鞋底的工厂来说,这点就很实用。
不少做鞋材的朋友有个误区,觉得只要选对了发泡剂,出来的发泡效果就肯定没问题,实际上低温发泡剂用在塑料里,单靠OBSH本身的性能是不够的,实际生产里的核心要求是,发泡剂得在塑料基体里分散到足够细的程度,才能保证每一个泡孔在相同条件下均匀成核,这就对助剂的加工兼容性提了要求,普通的粉体发泡剂在存放和投料的时候,很容易吸潮结块,倒进密炼机或者开炼机之后,要是混炼时间不够,或者剪切力没达到标准,很容易形成局部高浓度的区域,导致发泡剂集中分解,生出大泡或者空腔,这也是不少鞋材厂泡孔分布不均的直接原因之一。

预分散母胶粒的出现,就是为了规避这类问题,把发泡剂提前均匀包裹在载体胶里,一般载体用的是EPDM或者EVA,做成粒状之后,投料过程里飞尘少,混炼的时候也更早更容易和基体融合,因为每一粒里面的有效成分含量是固定的,分散路径就变得可预判,泡孔的均匀性也能明显提上来,杜巴化学推出的预分散母胶粒形态OBSH发泡剂,在鞋材应用端就做过专门的配方适配性优化,厂家可以根据用户的具体基材和加工工艺,调整母胶粒的软化点和流动性,保证发泡剂在对应的工艺窗口里释放气体。
选低温发泡剂不能只盯着分解温度看,还要同时结合发气量和聚合物熔体的强度一起考量,聚烯烃鞋材需要发泡剂的发气速率和交联反应的时间窗口做好匹配,也就是发泡剂要等配料充分塑化,交联刚启动的时候再大量分解,分解得太早,气体直接就跑掉了,分解得太晚,熔体已经固化,气体根本撑不开泡孔。低温发泡剂用在塑料里,最终效果好不好,从来不是发泡剂单一决定的,是整个配方体系里发泡剂、活性剂交联助剂还有硫化剂之间的协同作用的结果,比如氧化锌和硬脂酸组成的活化体系,可以调整发泡剂的实际分解速率,润滑剂的占比会影响发泡过程里产生的剪切热,用的填料种类不一样,又会改变熔体的黏弹性,活性剂加得太多会让发泡剂提前分解,交联剂加得不够的话泡壁强度不足,很容易塌掉,所以任何针对低温发泡剂的调整方案,都得把配方里多个因素的平衡纳入考量。
通常情况下就算是同一款发泡剂,用到不同批次、不同基材里,它的分解温度也会因为含水率、粒径分布的区别出现小幅波动,建议量产之前先用小型打样机做一次温度梯度测试,找到实际最优的发泡温度窗口。低温发泡剂用到塑料里,根本不是简单替换一下原有材料的操作,是对助剂形态、配方平衡还有工艺窗口的全方面评估,采购的时候与其只盯着价格看,不如先确认几个点,助剂的形态能不能适配你这边现有的加工方式,保证均匀分散,要是对洁净度要求高,或者用的是自动投料线,就优先选预分散母胶粒,发泡剂的分解曲线能不能和你这边的升温速率、塑化时间对上,配方里其他组分会不会对发泡剂的起始温度造成影响,不用把所有技术指标的压力都给到发泡剂这单一变量,把它放到整个生产流程里去捋,很多问题自然就能找到对应的解决方向,杜巴化学可以根据你的实际需求,提供配方改性和工艺改进的全流程技术支持。
