平时做橡胶密封件发泡生产的时候,不少人都碰到过泡孔尺寸忽大忽小的情况,同一批次里有的部位密实有的部位疏松,一般来说这类问题很少是单一助剂出问题导致的,大多是选的发泡助剂参数和现有配方体系的匹配度不够,很多厂家花了不少时间调配方,改硫化温度,换胶种,反倒忽略了发泡剂参数里对密封件生产特别关键的两个维度,就是初硫点和分散性。密封件的应用场景里,对发泡制品的泡孔均匀性还有表面致密性要求本来就高,通常情况下配方师最先关注的都是发泡剂的分解温度和发气量,可实际生产的时候只参考这两项是完全不够的,同样的分解温度,不同的助剂形态,不管是粉体还是预分散母胶粒,在配方里的实际分散效果差得挺多的,直接就影响实际发泡的起点还有泡孔的发育节奏。不少密封件产品要求在140-160℃的区间里完成低温硫化,这时候选的发泡剂要是分解曲线太陡,就会让气体集中释放,泡孔很难撑得均匀,要是分散做得不到位,局部的助剂团聚还会形成大泡或者串泡,直接影响最终产品的压缩永久变形还有气密性指标。密封件生产过程里,胶料在模腔里的流动状态还有硫化交联速度,必须和发泡剂的分解速度匹配上,要是发泡剂的起始分解温度比胶料的焦烧温度还低,很容易出现提前发气的情况,气泡在胶料还没填满模腔的时候就已经生成了,最后出来的产品就会缺料,表面也不平整,反过来要是分解温度太高,气体释放就会滞后,模压完成之后发气过程还没充分走完,产品密度就会偏高,弹性也跟着下降,所以初硫点是密封件配方里要重点考察的低温发泡剂参数之一,它直接影响发泡窗口的宽窄还有操作工艺的宽容度。除了起始分解温度,发泡剂在较低温度段的发气速率变化曲线也很重要,不同类型的密封件产品,像静态O型圈,动态唇形密封,发泡橡胶垫片,对泡孔直径还有分布均匀性的要求差得挺多的,一般来说泡孔直径控制在100-300微米以内的时候,密封件的压缩回弹性能还有密封效果就更容易达到预先设计的指标,要是发气速率太快,单位时间生成的气体量远超胶料粘度能承受的范围,泡孔就会被撑大甚至直接破裂,反过来发气速率太慢,部分区域的胶料已经交联定型了,气体推不动泡孔继续生长,最后就会出现泡孔大小不一的问题,配方工程师调整参数的时候,可以多留意助剂厂家提供的不同温度区间下的发气量数据,把这些数据和现有工艺窗口做有效匹配就好。助剂的分散性是密封件生产里最容易被漏掉的参数环节,同一款发泡剂,如果以粉末形态加到开放式炼胶机或者密炼机里,混炼时间偏短的情况下,颗粒很难做到均匀分布,要是为了提效把混炼节奏加快,配合剂就很容易出现局部富集的情况,直接导致每一模的产品发泡效果都不一样,哪怕反复调工艺参数也很难收到效果,这种情况下,改用预分散母胶粒就是很有效的解决路径,发泡剂预先被分散在高弹性载体里,颗粒大小均匀,在混炼过程里可以分阶段释放,能大幅降低团聚的概率,这也是很多密封件生产厂家的实际经验,不改动原有的化学成分配比,只是把助剂形态从粉体换成母胶粒,就能让出件合格率有明显的提升。不同密封件生产线的混炼工艺,硫化设备,操作温度窗口,全都是影响发泡剂选型的因素,大家选型的时候可以先确认自家胶料体系的焦烧时间还有硫化诱导期范围,划出合理的发气开始时间区间,再结合现有锁模时间还有硫化温度,判断需要发泡剂在哪个温度下完成80%以上的气体释放,也可以评估现有混炼设备的吃粉能力还有排胶温度,确认要不要切换助剂形态来改善分散效果,针对密封件配方对均匀性还有工艺窗口的特殊要求,大家也可以先做一轮小试对比,验证粉体和母胶粒在相同配方条件下的泡孔分布差异,之后再调整工艺参数,针对性会更强。配方工程师在调整工艺的时候,抓牢初硫点,发气速率,分散性这三个维度,密封件发泡参数不稳定带来的调机时间过长还有废品占比偏高的问题,大概率会逐步收窄,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,要是需要结合具体的密封件配方,工艺要求还有性能目标评估对应的助剂方案,直接和杜巴化学的技术团队对接沟通就可以。
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