平时跟不少做密封件生产的老师傅聊,大家做发泡的时候都想要泡孔细腻,尺寸也稳,真落地操作的时候往往顾头顾不上尾,温度低了的话,发泡不够充分,闭孔率偏高,硬度也偏大,温度高了的话泡孔直接破掉,表面坑坑洼洼的,产品还容易收缩变形,很多人第一反应就是直接换发泡剂,其实大概率没意识到,问题可能出在配方系统的温度窗口和现有加工工艺的匹配度上。

平时生产里碰到密封件的泡孔粗细不均,内部还长出大空腔,表面看像是发泡剂分散没做好,其实往往是好几个因素叠加出来的结果,你可以先从硫化仪曲线上找对应的信号,要是焦烧期太短,胶料太早进入交联状态,发泡剂来不及充分分解,出来的产品就是表面看着致密,芯部发泡完全不彻底,这时候调整促进剂体系把焦烧时间往后延一点,比你直接换发泡剂要管用的多,粉体类的发泡剂要是没提前做预分散处理,混在胶料里很容易局部团聚,密炼的时候剪切力给的不够,这些团聚的颗粒就会在同一个位置释放过量的气体,直接形成局部大孔,换成预分散母胶粒形式的发泡助剂,整体的均匀性就能有比较明显的改善,还有补强填充体系的影响也不能忽略,高添加量的炭黑或者白炭黑,会把整个体系的粘度拉的很高,给气泡的成核还有生长带来不小的阻力,这种情况适当降低填料的用量,或者往里面加少量的分散剂,最终的发泡倍率就能更贴近之前的设计值。

不管你选的是哪一类发泡体系,温度窗口都是绕不开的前提,别光看产品说明书上标的分解温度范围就直接用,得结合活化剂、促进剂的组合,还有实际加工的温度曲线一起综合判断才行,就拿大家常用的OBSH(4,4'-氧代双苯磺酰肼)来说,它的理论分解温度大概在150-170℃左右,平时密封件生产里,很多人会把硫化温度设到160℃,要是配方里的硫化促进剂让胶料在150℃以上就快速交联,橡胶弹性体的网络已经部分形成了,这时候发泡剂才开始分解,气体膨胀的阻力就会变大,最后出来的泡孔倒是细密,但是发泡倍率达不到设计要求,反过来要是发泡的温度窗口比硫化的窗口短很多,发泡已经全完成了,硫化还没走到对应的阶段,产品就容易塌泡,一般来说,判断发泡助剂有没有用对,先看你自家的配方和工艺条件下,发泡剂的分解曲线,能不能落在胶料粘度从流体转成弹性体的最佳时间窗口里。

密封件发泡尺寸总不合格?这种助剂用对了吗-1

同一款发泡剂,你用粉体的形式加,或者母胶粒、复配预混的形式加,实际能用到的加工窗口完全不一样,不用硬套别家的参数,你自己厂里的设备条件不同,出来的实际效果也会有差。

密封件发泡尺寸总不合格?这种助剂用对了吗-2

碰到密封件发泡尺寸不合格的情况,不用上来就大改配方,先捋清楚现有发泡剂的分解起点,和硫化剂的反应起点有没有明显的错位,拿门尼粘度曲线和硫化仪的测试数据做个对比,看看粘度和转矩上升的节点,是不是刚好落在发泡剂的分解峰值区间里,再对着泡孔的实际形态看,判断问题出在分散性还是反应速率上,要是出来的泡孔均匀细密,就是发泡倍率不够,大概率是窗口错位的问题,要是局部大孔多,分布也乱,就优先查发泡助剂在胶料里的分散程度,还有对应的加工剪切工艺,你也可以评估下改用预分散母胶粒的可行性,预分散类的助剂能大幅降低因为局部浓度太高带来的工艺波动,对密封件这种对尺寸公差要求很高的产品来说,适配性也不错,调整配方的时候别死盯着发泡剂这一个变量,适当微调下促进剂的品种,硬脂酸的用量,或者加工油的粘度,也能帮着把发泡和硫化的时序搭配得更合理。

合理的橡胶发泡剂配方设计,本来就是要让硫化和发泡两个过程,在相近的温度区域里有序推进,碰到不同批次的原料,或者不同结构的密封件,一般试产阶段就先拿小型密炼或者开炼打样,确认两个窗口的配合度,助剂的分散性,还有和整个配方系统的兼容性,也值得多花点时间去验证,要是你有具体的配方、工艺要求还有性能目标想要评估方案的,完全可以跟杜巴化学的技术团队进一步沟通。

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