鞋材闭孔发泡不饱满?先检查发泡剂形态与工艺匹配度
平时做鞋材闭孔发泡的时候,不少厂里的技术人员都碰到过发泡不饱满的问题,很多人第一反应就去调温度调压力,其实不妨先看看发泡剂的形态和当前工艺的匹配度合不合适,鞋材生产环节里,闭孔发泡的均匀度和饱满度,直接关联到成品的回弹表现,轻量化效果还有尺寸稳定性的,很多人碰到泡孔塌陷,密度不均或者制品收缩率太大的情况,习惯性就去调整温度或者压力的窗口,反而容易忽略发泡剂本身的状态是不是已经发生了物理转变。行业里其实有个挺常见的误区,就是不少人觉得只要添加量达标,同一种物理橡胶发泡剂在什么工艺条件下表现都差不了多少,实际上发泡剂的形态,是粉体还是母胶粒,在胶料里的分散程度,还有它的分解温度和硫化曲线的契合度,才是决定最终成品品质的根本,我们这边就从几个实际的技术维度拆解原因,也给大家一些可落地的优化思路。
物理橡胶发泡剂里最常用的就是OBSH,通常情况下市面上供应的就分粉体和预分散母胶粒两种形态,粉体的形态你一眼就能算出成本,看着很直观,但是混炼过程里特别容易团聚,尤其是碰到胶料门尼粘度比较高,或者混炼温度偏低的情况,发泡剂颗粒很难做到微观尺度的均匀分布,这么一来就容易出两个问题,局部发泡剂浓度太高,分解之后泡孔太大,壁很薄容易破,直接就变成开孔了,还有部分区域发泡剂的量不够,泡孔数量少,制品整体的发泡率就往下掉,粉体的比表面积还很高,存放的时候很容易吸潮结块,后续分散的表现就更差了。用母胶粒形态的发泡剂就不一样,比如杜巴化学供应的预分散母胶粒产品,发泡剂粉体早就被功能性载体和分散剂提前预包裹好了,混炼阶段就能更均匀的融进胶料基体里,尤其是鞋材里常用的EPDM或者SBR体系,母胶粒的颗粒大小和软化点都是做过针对性设计的,能保证开炼或者密炼过程里剪切力有效传递,不会出现粉体发泡剂很常见的“打滑”或者“滚圆”的现象,对想要保证量产一致性的鞋材厂商来说,从粉体切换到母胶粒形态,往往是投入最小,见效也最快的调整方式。
就算你选的发泡剂分散性已经很好了,要是它的分解温度和胶料的硫化诱导期不匹配,照样拿不到饱满的闭孔结构,物理发泡剂的分解是个吸热过程,它产生的气体得被胶料在粘流态下包裹住,等硫化交联发生的时候,刚好被固定在橡胶网络里面,要是发泡剂分解太快,胶料硫化还没建立足够强度的时候,气体就已经溢出来了,直接就会造成泡孔坍缩,反过来要是发泡剂分解的速度比硫化慢,交联网络都已经成型了,内部残留的没分解的发泡剂根本没法有效膨胀,最后做出来的制品密度就会偏高。鞋材配方体系里,促进剂和硫化剂的选型直接决定了硫化诱导期的长短,所以选物理橡胶发泡剂的时候,不能只盯着目数或者发气量的参数做决定,最好找供应商要对应型号发泡剂的分解温度曲线,也就是常说的DSC数据,和自己家配方的硫化流变曲线做下对照,杜巴化学也可以给客户提供这类技术比对的服务,能避免因为温度窗口错配导致的发泡不良问题。
等发泡剂形态和配方适配性都基本调整到位了,制品偶尔还是会出现区域性泡孔不均的情况,那问题一般就出在工艺窗口的细节上面,鞋材生产过程里,挤出或者压延的机头温度,模口剪切速率还有模腔压力,都会影响发泡剂在熔体里的最终分布,剪切力太大的话,母胶粒形态的发泡剂还可能提前“破乳”,造成局部析出,剪切力太小,又没法让颗粒充分拉伸变形,还是以近似球形的状态存在,分解之后形成的泡孔形态偏圆形,不是纤维状的,对各向同性回弹没什么好处。碰到这种情况,我们建议工艺技术人员分段记录混炼和成型区间的实际胶料温度,排查下有没有“死角”温差,比如说设定的是80℃的混炼规程,实际胶料前沿温度已经超过90℃了,部分粉体发泡剂可能在混炼过程里就提前预分解了,后面的发气量自然就不足,用HAAKE流变仪或者MDR硫化仪模拟真实的加工条件,就能更精准的锁定最适配当前配方的温度和时间组合。

采购物理橡胶发泡剂的时候,鞋材厂商最好优先确认几个信息,发泡剂的形态是粉体还是母胶粒或者复配款,供货稳不稳定,对应型号是不是常备现货,还有能不能提供典型胶料体系下的应用参考数据,不同配方体系对发泡剂纯度,粒径分布和分解温度区间的要求差得挺多的,光凭着“价格”或者“参数表”就做决策,后续批量生产的时候很容易出现性能波动,选一家既能提供合格助剂,又能帮忙调试工艺的合作方,能帮厂商缩短试错周期,还能降低原料的库存压力,要是需要结合你这边具体的鞋材配方,工艺要求和性能目标评估方案,直接和杜巴化学的技术团队进一步沟通就可以。
