平时鞋材中底做模压发泡的时候,要是出了表面不平整,泡孔偏大甚至局部塌掉的情况,配方技术人员一般来说都会先去查硫化体系或者模具温度,有个很容易被漏掉的关键变量,就是发泡剂的分解温度能不能和胶料的硫化温度窗口真正匹配上的,不少用氧代双苯磺酰肼类发泡剂(OBSH)当主体发泡体系的配方里,大家都把“分解温度”当成文献里印的死数字,其实它是直接影响泡孔尺寸,材料密度还有最终外观的核心工艺参数的,我们就围绕分解温度这个核心要素,结合鞋材生产的实际工艺特点,聊下对应的判断标准和优化方向。
不少技术人员容易犯的误区,就是死盯着一个固定的温度数值,忘了还有“工艺窗口”这个概念的,氧代双苯磺酰肼发泡剂(OBSH)本身就是种常用的有机发泡剂,它的分解反应是同时受温度和时间两个因素控制的,纯的OBSH分解起始温度一般在160℃左右,真放到实际鞋材配方里的时候,混了橡胶基质,填料,活性剂还有硫化体系之后,实际分解温度还会出现前后偏移的情况,要判断分解温度合不合适,得结合几个实际变量来看,一个是模具的实际温度,要算上设定温度和模腔内部真实温度的差值,还有升温速率,就是从室温升到硫化温度的时间跨度,一般在1.5到3分钟左右,再就是硫化反应的进程,看硫化交联网络是什么时候开始形成的,和发泡剂的分解过程是不是处在同一个时间轴上,要是发泡剂太早大量分解,胶料还没形成足够的交联强度,释放出来的气体根本锁不住,最后就会出现泡孔塌陷的问题,反过来要是分解得太晚,硫化网络都已经完全建好了,气体也很难膨胀开,形成均匀的泡孔。
在鞋材密炼和模压的全流程里,氧代双苯磺酰肼发泡剂分解温度和工艺参数不匹配的情况,有不少典型的表现,要是模具温度偏高,或者胶料在模子里待的时间太长,发泡剂在硫化交联刚开始之前就差不多全部分解完了,早期放出来的气体在胶料黏度还很低的时候就直接逸散掉了,最后做出来的制品表面就会出现凹陷,收缩痕,后面就算拿去二次加热处理,也没法恢复到合格状态,要是混炼环节的剪切分散没做到位,或者助剂选的形态不对,比如粉体和母胶粒选错了,OBSH颗粒在胶料里面分布不均匀,局部区域的分解温度就会因为剪切热积聚或者共硫化效应出现波动,小范围内的发泡气体释放时间没法同步,最后成品的泡孔就大小不一,孔壁偏厚,摸起来有粗糙感,厚底鞋材模压的时候,从表层到芯部的升温梯度差得很大,要是发泡剂的分解温度设定和硫化体系的正硫化点配合得不对,很容易出现表层过发泡,芯部发泡不足的问题,最后成品的密度参差不齐。
碰到这些问题,配方技术人员可以从两个方向着手调整,通过助剂的形态来调整分解窗口,粉状OBSH的分解行为对温度的敏感度比较高,它的分散状态直接决定了局部分解温度的一致性,预分散型母胶粒因为提前经过载体预分散处理,在混炼阶段就能实现更均匀的分布,也能帮着把实际分解温度窗口稳住,还要和硫化体系做配合调整,调整硫化体系里主促进剂和活性剂的比例,改变正硫化的时间,让硫化交联反应的高峰期和发泡剂分解的高峰期尽可能重合,比如说适当提高氧化锌的活性,或者调整促进剂硫代苯并噻唑类(M/DM)的比例,就能让交联网络的形成稍微提前或者延后,刚好匹配发泡剂的分解温度范围,杜巴化学平时处理这类配方问题的时候,通常会安排实验对比不同助剂形态下实际泡孔形态的差异,这比单纯靠产品手册上印的分解温度数据要更有实际指导意义。

技术人员很难靠单一的参数就判定氧代双苯磺酰肼发泡剂分解温度是“对”还是“错”,实际工作里,大家最好建立“设备实际温度-配方硫化参数-发泡剂分解窗口”三者之间的调试记录,要是需要更换或者试新批次的产品,建议让供应商提供特定升温速率下的分解速率曲线,而不是只给一个起始温度就完事,另外发泡剂的价格高低和分解温度本身没有直接的线性关系,更多是由产品纯度和配方适配度决定的,初次选型的时候,建议先做小样模压,对比不同批次的产品表现,别光比单价,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。
