平时做鞋材生产的朋友,估计不少都碰到过发泡环节出状况的问题,发泡环节的表现,直接就决定了最终产品的回弹性,柔软度还有尺寸稳定性,一般来说大家碰到泡孔粗大,局部发泡不均或者收缩率波动的时候,第一反应往往是更换发泡剂的牌号,要么就调整添加量,实际上很多时候问题根源根本不在原料本身,而是发泡剂应用和现有加工工艺之间出现了错位,温度设定不合理,分散不充分或者配方体系不匹配,都可能导致同一个配方在不同批次,不同机台上表现出完全不一样的效果。
很多鞋材厂现在还是习惯用粉体发泡剂,毕竟采购成本低,调整添加量也灵活,不过粉体状态的发泡剂本身就有个天然短板,颗粒之间很容易因为静电吸附或者受潮出现团聚,当团聚颗粒大于30微米的时候,混炼或者密炼过程里很难完全打散,最终成品里就会出现局部过量的气体,形成肉眼可见的大泡或者空腔,这个问题藏得还挺深的,同一批粉体,放在A混炼机上可能分散效果还过得去,换到B设备之后,要是剪切力下降了或者混炼时间缩短了,团聚体残留的问题就会变得很明显,所以评判粉体分散效果的时候,不能只看出厂的检测报告,还要结合自己厂里的混炼设备和实际工艺参数来定,大家也可以考虑把普通粉体换成预分散母胶粒形态的发泡剂,母胶粒在生产的时候就已经借助载体树脂和分散剂把活性成分预分散好了,投进混炼设备之后能快速和基材融合,能大幅降低局部团聚的风险,杜巴化学的预分散母胶粒方案就是专门为了解决这类分散一致性难题设计的,适合多批次,多机台的连续生产场景。

每一款有机发泡剂都有自己特定的分解温度范围,鞋材里常用的OBSH发泡剂,它的分解温度通常在150-170℃之间,但这不代表只要把温度设在这个区间里,就能拿到理想的泡孔效果,实际生产里,发泡剂的应用效果还得看基材,比如常用的EVA或者橡胶的熔融温度和硫化温度,要是加工温度偏低,发泡剂分解不完全,就会导致起发率不足,制品密度偏大,加工温度偏高的话,发泡剂分解速率太快,气体来不及被基材熔体包裹,泡孔就容易坍塌,形成大孔,还有个更隐蔽的问题,就是设备内部的实际温差,螺杆的剪切热和模腔表面温度往往差了5-10℃,这会让同一块板材不同区域的发泡程度都不一样,大家可以先用示差扫描量热法或者毛细管流变仪测出发泡剂的精确分解区间,再和基材的焦烧时间与硫化曲线做交叉比对,找到既能充分发泡,又不影响交联密度的温度驻留点。
发泡剂的应用效果从来都不是孤立存在的,它和配方里的硫化剂,促进剂,活性氧化锌乃至填料之间都会产生相互影响,比如配方里酸性填料,像某些牌号的白炭黑用量偏高的时候,就会降低整个配方体系的pH值,从而抑制发泡剂的分解活性,导致实际起发温度变高,发气量下降,另外要是硫化体系和发泡剂的分解速率不匹配,硫化太快的话,泡孔刚膨胀就被交联锁死,最终尺寸就会偏小,硫化太慢的话,气体都逸散完了交联还没完成,制品表面很容易出现缩孔,这就要求大家用发泡剂的时候不能只盯着发泡剂本身,还要兼顾促进剂和活性剂的协同节奏,这种时候单靠调整发泡剂的用量基本已经起不到作用了,需要对整个配方的助剂组合做微调,比如通过改变活性氧化锌的比表面积来微调硫化速度,或者调整促进剂的比例,让交联曲线和发泡曲线能配合上。
发泡剂应用不是买一款助剂,定一个添加百分比就能稳定运行的事,它需要把原料特性,设备参数和配方架构当成一个整体来考量,平时生产里要是碰到泡孔不均,硬度波动或者收缩率异常的情况,不妨先从几个方向逐一排查,看看温度窗口是不是真正交叉匹配,分散手段能不能提供足够的机械力,配方体系里的其他助剂有没有干扰发泡剂的正常分解,大家要是需要针对性的助剂选型建议和配方优化方向,也可以联系杜巴化学的技术团队。
