做鞋材的朋友平时大概率都碰到过这种情况,发泡倍率调得刚刚好,开出来的胶片摸着手感也软,可回弹率就是差那么好几个点,用手使劲捏一下,半天都弹不回来,这时候多数人第一反应就是换发泡剂,要么就多调点发泡剂用量,可来来回回试了好多轮,效果往往都不怎么明显。

很多人碰到这种问题,第一时间都想不到,其实根本不一定是发泡剂本身的问题,多半是助剂的形态和配方匹配度没兼顾到,光盯着高发泡率去调,没同步把控泡孔结构还有交联密度的协同性,回弹性能自然很难真正提上去,我们平时接触的很多客户都踩过这类坑。一般来说市面上常见的发泡助剂就分粉体和预分散母胶粒两种形态,放在鞋材配方里,这两种形态直接就会影响发泡效率还有泡孔均匀度,粉体助剂的价格相对低一些,但放到密炼或者开炼环节里,很容易在胶料里分散不均匀,出现局部浓度过高的情况,最后做出来的泡孔大小不一,大孔占比多,回弹性能自然就上不去,对于要做高回弹的鞋底来说,这种结构缺陷是很难忽略的问题。预分散母胶粒的话,是提前通过预分散工艺把发泡剂和分散剂、载体树脂做成粒状,加到胶料里之后能做到分子级的均匀分散,泡孔成核的一致性更好,发泡之后的泡孔壁也更完整更薄,回弹性相应就会提升,用到高回弹改性场景里,这种形态的助剂还能减少局部过发泡导致的应力集中,物料受力之后就能更快恢复原状。要是你的配方对回弹率有硬性指标,比如要按ASTM D2632标准来测定,或者现有工艺里泡孔控制的重复性一直不太好,就可以先从助剂形态入手做优化,高回弹改性发泡剂做成母胶粒形态之后,对胶料流动性还有硫化速率的匹配要求也更容易调控。

很多人都以为发泡剂是单独起作用的,其实根本不是,同一套配方里,发泡剂的分解温度、分解速度,和硫化体系、促进剂体系形成的交联网络,必须适配好才行,鞋材发泡的过程里,发泡剂分解产生气体,推着橡胶不断膨胀,要是硫化反应还没建起足够的交联网络,气体就直接冲破泡孔壁,最后形成开孔或者窜气,回弹率直接就往下掉,反过来要是硫化反应走得太早,橡胶已经提前定型,发泡剂分解出来的气体挤不出去也进不来,发泡倍率还有回弹表现都会受影响。高回弹配方需要的状态,就是发泡剂分解和硫化交联几乎同步推进,或者在发泡剂分解的峰值阶段,硫化已经完成了大部分,这样泡孔壁既不会太脆弱容易破,也不会硬邦邦的没弹性,才能同时兼顾弹性和强度。一些活性剂比如常用的活性氧化锌还有促进剂的存在,也会改变发泡剂的分解特性,就算是同一个牌号的发泡剂,用不同活性的氧化锌搭配的时候,发泡峰的起点还有峰值温度可能会偏移10-15摄氏度,要是没摸清楚这种偏移的规律,根本很难找准最佳的发泡区域,这也是很多人换了助剂批次之后回弹率突然飘掉的原因,配方里哪怕只有一个变量变了,都有可能通过反应协调性把影响放大,解决的思路不能只盯着调发泡剂,要把活性剂、促进剂、发泡剂放在一起做成适配包去整体匹配,杜巴化学平时处理这类客户问题的时候,通常会建议大家先把硫化曲线锁定,再反推出发泡剂对应的工艺窗口,这样回弹的稳定性会高不少。

鞋材高回弹发泡效率上不去?助剂选型与工艺匹配要同时拿捏-1

选对了助剂形态还有配方组合,才算是把核心骨架的问题解决了,工艺窗口的设定,才是决定配方实际落地效果的关键,要是配方里用的是熔点比较低的发泡剂,混炼或者成型温度又设得偏高,发泡气体就会在物料还没填满模具的时候就提前泄出来,成品就会出现局部欠泡的问题,回弹表现自然也会打折扣,一般建议大家根据发泡剂的热失重曲线或者差示扫描量热结果,设定“低温预膨泡、高温定形”的分段工艺,比如先在150度左右完成一段预发泡,再快速升温到160度做硫化定形,这种多段工艺对高回弹改性发泡剂的效果尤其明显,另外成型压力也要控制在合适区间,要能辅助泡孔正常膨大,又不会把泡孔壁压坏,压力太高会把小泡孔直接压垮,压力太低又容易生出大孔。就算你用的是分散性很好的母胶粒,也不能完全不管剪切分散的环节,要是密炼的转数设得太低、时间太短,母胶粒没被完全碾碎融入胶料里,还是会出现局部浓度偏差的问题,一般建议大家按照母胶粒的推荐加工窗口,设置至少3-5分钟的充分剪切时间,确认颗粒完全分散开之后再排胶。

你要评估一款用在鞋材里的高回弹改性发泡剂合不合适,可以从几个维度快速判断,先看发泡效率,同样用量的前提下,泡孔密度也就是每立方厘米的泡孔数量有没有明显提升,泡孔越多越密,回弹表现就越有保障,再看泡孔结构,最好是闭孔结构、孔径分布窄,比如多数孔径都在80-150微米以内,拿体视显微镜就能做简单的观察,最后看动态回弹率,最好做连续多次的回弹测试,有些助剂头几次测回弹数据还行,多测几次循环恢复的数据就开始往下掉,说明泡孔壁的耐久性差,这类就不适合选。针对鞋材类的应用场景,要是你现有配方的回弹率已经摸到了瓶颈,或者发泡过程的稳定性一直不太好,完全可以从助剂形态还有配方协同性两个层面重新捋一遍,不要把助剂当成单一的原料来选,要当成一整套配方系统来适配,最终的效果往往会更可控,你要是需要结合自己的具体配方、工艺要求还有性能目标评估专属方案,直接和杜巴化学的技术团队进一步沟通就可以。

鞋材高回弹发泡效率上不去?助剂选型与工艺匹配要同时拿捏-2