不少鞋材生产企业,平时做EVA或者橡胶大底发泡的时候,经常会碰到同一个麻烦,同一套用了很久的配方,换了批号或者换了新供应商的发泡剂之后,要么出来的泡孔偏大还不均匀,要么干脆就发不起来,很多人第一反应就觉得是发泡剂质量有问题,但通常情况下,更常见的原因其实是你选的型号和自家现有的工艺窗口没对上而已。发泡剂的那些规格参数,直接就决定了它在密炼温度还有硫化速度的条件下,能不能稳定释放气体,还有气孔的尺寸好不好控制。

行业里不少人做发泡剂选型,普遍会把分解温度当成唯一的判断标准,实际生产的时候,发气速率、粒径分布、还有助剂在胶料里的分散均匀性,这些也都会影响最终的泡孔品质,这里面有三个和工艺窗口关联很紧的技术维度,能帮大家把不同发泡剂型号背后的实际差异给拆解开。

发泡剂的分解温度,直接决定了气体释放的时间点,如果分解温度远低于硫化温度,气体就会过早释放出来,胶料还没完成交联定型,气泡很容易就逃逸掉,或者在没固化之前直接破裂,最后出来的制品表面粗糙,内部还会有空洞;反过来要是分解温度太高,气体释放的速度就滞后于交联过程,胶料早就硬化了,发泡剂就算完全分解,也没办法把材料给撑开,最后得到的都是闭孔,整体密度还偏高。所以大家核对发泡剂型号规格的时候,不能只看产品手册上标的那个单点分解温度,还得结合自己在用的促进剂体系、硫化速度,还有实际密炼或者注射过程里的温度曲线来调整,比如说氧化锌和硬脂酸的配比,会轻微影响体系活性,进而改变胶料的焦烧时间,这些都会间接影响发泡剂的最佳分解区间,不同规格的OBSH发泡剂,它的分解温度范围或者起始点本来就有差异,选型的时候得多留意和自身硫化体系的匹配程度。

选对鞋材发泡剂型号,先看这三个工艺参数-1

除了温度相关的参数,发泡剂的发气量也就是单位质量能产生的气体体积,还有发气速度,是决定泡孔大小和均匀性的关键因素,发气量太小的产品,没法提供足够的膨胀力,做出来的制品发泡倍率达不到要求,要是过量添加的话,又容易导致气体没法被胶料充分包裹,最后形成连通气泡。发气速度的影响其实更隐性,发气速度太快的话,气泡在胶料里会迅速膨胀,互相挤压之后就合并成大泡,成品断面会出现很明显的空心或者粗孔;速度太慢的话,气体压力积累不足,就没法形成致密又均匀的闭孔结构。一般来说工艺窗口里的剪切速率和塑化时间,会直接影响发泡剂微粒在胶料里的分散状态,要是助剂在混炼阶段没有均匀铺展开,局部的发泡剂出现团聚,一旦达到分解温度,就会在这些区域集中爆气,造成局部泡孔完全失控,大家挑选发泡剂的时候,多关注它的粒径分布和表面处理方式,往往比只盯着分解温度看要更有实际意义,部分经过预分散处理的母胶粒形态发泡剂,在分散均匀性上,比普通的粉体产品有明显的优势。

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发泡剂的粒径也不是越小就越好的,过细的粉体虽然能在短时间内容易分散开,但在混炼过程里特别容易吸附水分或者直接结块,反而会造成分散不良,而粒径偏粗的产品,在低剪切或者温度偏低的混炼条件下很难被打散,成品表面容易出现白色晶点或者气泡坑,对于鞋材这类产品来说,中底或者大底的表面质量,直接就会影响产品的外观等级。不同发泡剂型号对应的粒径规格,通常会跟着它的合成工艺和后处理方式的不同有所区别,用户选型的时候,得结合自身密炼设备的转子转速、混炼时间,还有有没有使用预分散助剂来综合判断,在配方调试的阶段,先做小样的热失重测试或者发泡倍率对比,就可以有效降低批量生产的时候出现匀质波动的风险,同时发泡剂的载体形态,不管是粉体、颗粒还是母胶粒,也会影响它在胶料里的分散路径,进而改变工艺窗口内的时间控制节奏。

选对鞋材发泡剂型号,先看这三个工艺参数-3

很多企业在采购环节,往往只确认了型号和批次,却忽略了它和自身回料添加比例、充油量、还有填充剂之间的协同影响,高填充配方里,碳酸钙或者白炭黑会吸收掉一部分发泡剂释放的气体,导致实际发气效果比理论值要低,这种情况下,就需要适当调整发泡剂的用量,或者选用发气量更高的细分规格。另外存放环境的温湿度,也很容易被大家低估,吸了潮的发泡剂在分解过程里,水分会汽化之后和释放的气体混合,直接破坏泡孔的均匀性和稳定性,哪怕型号完全相同,拆封之后没密封保存的助剂,用起来的表观效果可能完全不一样,建议大家入库的时候就留意产品包装的密封性,平时使用前也保留好和供应商沟通工艺参数的通道。

任何一个发泡剂型号规格的最终确认,都离不开实际工况下的验证,通常的操作是先明确自身配方体系的硫化温度窗口、需要的发泡倍率范围还有表面要求,再和助剂供应商沟通对应的参考技术参数,做小批量试产之后检测泡孔剖面和回弹性指标就行,当发现成品密度或者手感有异常的时候,不用急着换品牌,先回头看看助剂的分解温度、发气速度和粒径分布,是不是和当前的工艺条件产生了错位。发泡助剂的选型本来就不是一次性的决策,不同季节、不同批次原料的波动,都有可能改变现有的工艺窗口,保持对助剂性能特征的持续关注和微调,是控制鞋材发泡品质稳定性的务实方法,要是需要获取针对性的助剂选型建议和配方优化方向,直接联系杜巴化学技术团队就可以。