橡膠發(fā)泡生產(chǎn)工藝控制和配方設(shè)計(jì)
1、塑煉工藝
生膠的可塑度直接影響孔眼的大小和密度?？伤芏扔?，則膠料柔軟性大，發(fā)孔容易，孔眼大，密度小；可塑度愈小，則正好相反，但如果塑煉過(guò)度或不足，則會(huì)影響發(fā)孔。一般多孔橡膠的可塑度以0.50～0.60（威氏）為宜。
2、混煉工藝
發(fā)孔劑要均勻地分散到膠料中去，以便得到孔眼大小和分散均勻的多孔橡膠。煉膠時(shí)輥溫不能過(guò)高，以免造成膠料早期發(fā)孔。混煉順序一般是：先加促進(jìn)劑，然后加填充劑、軟化劑和硫磺，發(fā)泡劑后加入，或在加硫磺之前加入。若采用發(fā)泡助劑時(shí)，應(yīng)先加入發(fā)泡助劑，然后加入發(fā)泡劑。如先加入發(fā)泡劑或一并加入，則會(huì)影響發(fā)孔結(jié)構(gòu)，并會(huì)使發(fā)孔率下降。為了使發(fā)泡劑分散均勻，可將發(fā)泡劑和軟化劑制成膏狀混合物加入膠中。
3、膠料停放
膠料停放一段時(shí)間，以消除膠料在煉膠中所受的應(yīng)力，防止海綿在硫化后發(fā)生收縮和變形。但停放時(shí)間不能長(zhǎng)，一般為12～20h，停放過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響發(fā)孔。膠料應(yīng)停放在盡可能低的溫度下。
4、發(fā)孔和時(shí)間
發(fā)孔過(guò)程和膠料前期硫化往往是在同一溫度條件下進(jìn)行的。在溫度低于發(fā)泡劑分解溫度時(shí)，發(fā)泡劑不能解出氣體，而硫化過(guò)程仍然進(jìn)行。因此，膠料僅硫化而不發(fā)泡。在高溫時(shí)，發(fā)泡劑劇烈分解，產(chǎn)生大量氣體，發(fā)孔速度大于硫化速度，此時(shí)膨脹大，孔眼大而不均且氣體易逸出。因此，溫度要嚴(yán)格控制。在平板硫化機(jī)上進(jìn)行硫化，發(fā)孔過(guò)程中平板壓力要大于膠料發(fā)孔時(shí)產(chǎn)生的壓力，正硫化應(yīng)處在膠料完全發(fā)孔的實(shí)際，以便獲得好質(zhì)量。
1、 海綿橡膠對(duì)膠料的要求（門尼粘度30～50）
1.1、 膠料應(yīng)具有較高的可塑度，它影響到多孔橡膠孔眼的大小和密度；
1.2、 海綿橡膠的發(fā)孔速度和硫化速度要盡量一致，當(dāng)開(kāi)始發(fā)孔時(shí)，膠料已初步硫化，以使孔壁有一定的強(qiáng)度，以免氣體沖破孔壁形成開(kāi)孔。如果發(fā)孔速度慢于硫化速度時(shí)，則孔眼小，表面膠層厚；若硫化速度慢于發(fā)孔速度時(shí)，則發(fā)孔大，不均勻及表皮較薄，這是影響多孔橡膠質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素；
1.3、 膠料在發(fā)孔時(shí)，其內(nèi)部壓力應(yīng)大于外表壓力，否則發(fā)布起來(lái)；
1.4、 膠料的傳熱性要好，可使內(nèi)外發(fā)孔均勻及硫化程度一致；
1.5、 橡膠孔眼的結(jié)構(gòu)類型大體上決定于發(fā)泡產(chǎn)生氣體時(shí)橡膠的透氣性，如透氣性低時(shí)，制得的時(shí)閉孔橡膠；相反，如透氣性高時(shí)，則制得的是開(kāi)孔橡膠。
2、 配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1、生膠的選擇
一般，NR和各種合成橡膠都可用于制造海綿橡膠，如要求耐磨性好的多孔橡膠，好采用高苯乙烯、聚氨酯橡膠；要求耐油的，好選用CR和NBR；要求耐熱的，好選用丁基橡膠、EPDM和MVQ；要求耐寒的，選用NR和順丁橡膠；要求耐酸堿的，好選用SBR、CR。
2.2、硫化體系
根據(jù)生膠品種選定硫化體系，因多孔橡膠配方中有發(fā)泡劑，所以，選用的促進(jìn)劑、交聯(lián)劑等對(duì)發(fā)泡劑應(yīng)具有穩(wěn)定性，不能使發(fā)泡劑分解。還有，促進(jìn)劑應(yīng)不影響和干擾有色多孔橡膠的色澤，也不應(yīng)使膠料有早期硫化現(xiàn)象，應(yīng)使膠料具有良好的耐老化性。一般常用的促進(jìn)劑有M、DM、D和醛胺縮合物等?；钚詣檠趸\4～5份，硬脂酸3～5份。
2.3、發(fā)泡劑
分為化學(xué)、物理發(fā)泡劑兩大類。常用的化學(xué)發(fā)泡劑主要有無(wú)和有機(jī)兩類。無(wú)發(fā)泡劑主要包括NaHCO3、ANCO3、亞硝酸鈉等。對(duì)發(fā)泡劑的要求是： （1）、硫化時(shí)放出的氣體量要大以免陷塌，填充孔穴；
（2）、發(fā)泡劑的分解溫度與膠料的硫化溫度相適應(yīng)；
（3）、在膠料中的分散性要好；
（4）、它所分解出的氣體應(yīng)、無(wú)臭、、無(wú)變色。
發(fā)泡劑和硫化體系都直接影響孔眼結(jié)構(gòu)類型。若要獲得開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，可用小蘇打?yàn)榘l(fā)泡劑，他在預(yù)成型階段就獲得開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，因此孔腔在尚未牢固的情況下，即遭到破壞，形成開(kāi)孔。反之要制造閉孔橡膠則選用分解溫度較高的發(fā)泡劑，此時(shí)孔壁已具有足夠的強(qiáng)力以阻止氣體膨脹穿破，如發(fā)泡劑H等。
2.4、填充體系
所有填充劑都會(huì)給橡膠發(fā)孔帶來(lái)困難，若大量填充能使膠料透氣性下降，影響發(fā)孔。但使用填充劑可提高制品的硬度，使之有較好的挺性，防止孔眼在使用中塌陷。因此，多采用非補(bǔ)強(qiáng)型填充劑，對(duì)NR來(lái)說(shuō)適宜的有CaCO3、陶土等，通常不使用CB和碳酸鎂等。
2.5、軟化體系
由于軟化劑能降低膠料粘度，使膠料柔軟，故可提高發(fā)孔率和增加多孔橡膠的柔軟性，同時(shí)還改善膠料的工藝性能，防止膠料中某些配合劑的噴出。常用的有凡士林、SA、古馬隆、油膏等，一般用量20～50份。隨軟化劑用量增加，拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度下降，當(dāng)配合量由10份增加至50份時(shí)，拉伸強(qiáng)度下降20%～40%，定伸應(yīng)力下降1.5～2MPa，撕裂強(qiáng)度下降15～20KN/m。此外，用量大時(shí)，彈性和壓縮永久變形、老化性能變壞。
2.6、防護(hù)體系
橡膠發(fā)孔后，因表面積增大而易老化，所以多孔橡膠配方中防老劑用量要比一般膠料用量多2～3倍。
