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海绵橡胶制备方法分析

2014/3/24 23:04:00 点击:
海绵橡胶制备方法分析如下:
发泡剂的要求
用于海绵橡胶的发泡剂,应满足如下要求。
①贮存稳定性好,对酸、碱、光、热稳定。
②无毒、无臭、对人体无害,发泡后不产生污染,无臭味和异味。
③分解时产生的热量小。
④在短时间内能完成分解作用,且发气量大,可调节。
⑤粒度均匀、易分散,粒子形态以球形为好。
⑥在密闭的模腔中能充分分解。
选择发泡剂时应该注意以下几个特性:①分解温度;②分解气体的量;③分解时产生的热量(放热反应、吸热反应);④分解气体和分解生成物的异味、毒性等卫生性能;⑤混炼时的分散性能;⑥与生胶的相容性;⑦与硫化体系的匹配性;⑧对制品的污染性;⑨操作安全性;⑩贮存稳定性等。
硫化体系的选择设计
海绵橡胶硫化体系的原则是,使胶料的硫化速度与发泡剂的分解速度相匹配。
不同的胶种选择不同的硫化体系。通用橡胶,如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等,采用硫黄一促进剂硫化体系,硫黄的用量为1.5一3.0份。促进剂采用DM(或CZ)与TMTD,PZ,D,M等并用,促进剂M,DM,CZ,DZ,TMTD,PZ等单用或并用也可作海绵橡胶的促进剂,但用量较实心制品多一些。硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁睛橡胶、EVA、聚氯乙烯/丁睛橡胶以及某些橡塑共混材料,可选用过氧化物硫化体系,此时应注意过氧化物的用量是按聚合物的交联效率来计算的,其用量的增减只能控制交联密度的大小。使用过氧化物硫化的硫化时间,应按它在硫化温度下的半衰期来决定,一般取其硫化温度下半衰期的5-10倍即可。
硫化过程中硫化速度与发泡速度的关系
A为焦烧时间,AB为热硫化的前期,BC为热硫化的中期,CD为热硫化后期,D为正硫化点。如果在A点前发泡,此时胶料尚未开始交联,赫度很低,气体容易跑掉,得不到气孔。当在AB阶段发泡时,这时薪度仍然较低,孔壁较弱,容易造成连孔。如果在BC阶段发泡,这时胶料已有足够程度的交联,豁度较高,孔壁较强,就会产生闭孔海绵。若在D点开始发泡,这时胶料已全部交联,赫度太高,也不能发泡。因此必须根据发泡剂的分解速度来调整硫化速度。
海绵橡胶硫化速度和发泡速度的平衡
发泡早于硫化时,大量气体分解出来时,橡胶分子仍处于未交联的自由状态,形成的气孔在分解出来的气体的猛烈地冲击下孔壁塌陷或破裂,部分气体由橡胶表面跑掉,造成发泡不足和表面不光滑,形成不均匀的大孔及表皮非常薄的制品;若硫化早于发泡时,当发泡剂开始分解产生气体时,胶料已产生相当程度的交联,胶料薪度增大,发泡剂分解出来的气体受硫化橡胶的束缚难以使橡胶起泡,发泡困难,造成发泡不足。其结果是所生产出来的海绵为厚表皮的小孔制品,发泡程度低、硬度高、弹性低。因此,适当调节硫化速度很重要,因它对海绵橡胶的密度(发泡倍率)、吸水率(开孔气泡增加而吸水率增大)和表皮状态是否良好有极大影响。