一般来说,中温发泡剂在鞋材生产领域的应用场景是很普遍的,不少生产厂家都碰到过泡孔分布不均、制品表面出瑕疵的问题,很多人碰到这类问题第一反应是去调温度或者压力参数,就容易忽略助剂自身的分散状态是不是已经达标了,要是助剂在胶料里没均匀铺开,再精准的工艺窗口也很难保证每批次发泡效果的一致性,我们这里就从分散性、配方适配性两个角度,梳理这类常见问题的分析思路。传统的中温发泡剂大多是粉体形态供应的,在开放式炼胶机或者密炼机里加工的时候,很容易出现粒子团聚的现象,通常情况下,要是碰到胶料门尼粘度偏高、混炼时间又不够的情况,粉体就会以小聚团的形式,而不是单个颗粒的状态分散在胶料里面,混炼工序走完之后,常规的一次检测很难发现这些微观层面的分布差异,一般的进料抽检也很难覆盖到这么细的维度,等到了发泡工序,团聚的区域就会因为局部发泡剂浓度太高,出现提前分解或者过量分解的情况,最后形成大泡、串泡之类的缺陷。预分散母胶粒是提前把发泡剂包裹在载体材料里的,粉体颗粒之间的物理接触就被完全隔离开了,混进胶料之后可以直接和生胶分子融在一起,这种形态上的调整,能让发泡剂在橡胶体系里的分布均匀度得到明显提升,也得注意,不管是片状还是颗粒状的母胶粒,都要考察它在特定胶料配方里的适配性,不同载体材料的熔点、极性有差异,同样会影响最终的分散效果。鞋材发泡工序一般都是在相对固定的140℃—170℃温度区间里完成的,中温发泡剂的分解特性在这个温度范围内要足够稳定,不会因为温度的小幅波动就出现过发或者欠发的情况,实际生产里大家更要留意的,是胶料从模压到出模整个热历程里,发泡剂的分解速率能不能和材料的交联速度匹配上,要是发泡剂分解太快,硫化工序还远没完成,泡孔就直接塌陷了,要是分解太慢,交联已经完全定型,发泡剂的分解也起不到作用,相当于做了无用功。不少鞋材配方里会添加少量的活化剂或者引发剂,用来调整发泡剂的分解温升速率,这种操作要是控制不好,很容易打乱原本适配的温度-时间窗口,所以打算添加这类助剂的时候,得先用差示扫描量热分析这类工具,验证它对实际胶料体系的催化效果,擅自往配方里加成分,很可能导致小批量试生产和大货生产之间的工艺窗口不一致。配方适配性这块,不能只盯着发泡剂本身的标称指标来看,同样一款中温发泡剂,放到SBS体系里的表现,和放到EVA/POE共混体系里的表现是完全不一样的,就算发泡剂本身的分解温度、发气量都符合标称要求,要是它的化学极性和生胶体系差得太大,颗粒表面和橡胶基体之间的界面结合力就会偏弱,后续在制品拉伸或者弯折的时候,就容易形成应力集中点,最后导致制品表面出现微孔或者外观瑕疵。为了优化硫化效率或者提升制品的上手触感,鞋材配方里通常会加入多种活性剂、软化剂、硫化促进剂,这些成分互相之间要是存在酸碱中和反应或者产生竞争吸附的作用,就会影响发泡剂的实际分解效率,比如部分强碱性填料,可能会提前消耗掉一部分发泡剂,导致实际的有效发气量比预期值低不少,这种情况下,单纯靠增加发泡剂的用量是解决不了问题的,反而会让泡孔的均匀度进一步变差。针对中温发泡剂的不同批次差异,建议大家用热重分析法去确认它的分解曲线是不是和前一批次保持一致,同时可以通过小比例混炼试样的方式,快速检查分散情况,不要等大生产上线之后才把问题暴露出来,选型阶段要是能提供详细的配方组分信息,助剂供应商就可以针对具体体系的极性、酸碱性给出对应的使用建议,让选型结果更贴近实际的生产工况,要是已经出现了泡孔相关的缺陷,最好能提供一定量的胶料样品,配合做针对性的测试。要是需要结合您这边的具体配方、工艺要求和性能目标评估适配方案,可直接和杜巴化学技术团队做进一步沟通。
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