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图发泡橡胶橡胶发泡的原理和配方1-【xinwen】

发布时间:2021-10-12 09:24:07 阅读: 来源:岩棉复合板厂家

第21卷 第2期青 岛 化 工 学 院 学 报Vol.21 No.2

2000年6月JournalofQingdaoInstituteofChemicalTechnologyJune.2000

文章编号:1001-4764

关键词:EPDM橡胶;硫化速度;发泡速度中图分类号:TQ333.4   文献标识码:A

橡胶材料发泡过程与热塑性塑料发泡不同,

它存在着一个硫化交联速度与发泡剂分解速度相匹配的问题。即一种胶料的成功发泡除与交联度有关外,胶料的硫化过程与发泡剂分解发气过程应基本同步;硫化橡胶泡孔壁对气体膨胀力的阻力应等于或稍小于析出气体对泡孔壁的膨胀拉伸力。

由于橡胶材料发泡对上述匹配问题要求严格,因此海绵橡胶制品生产中对工艺过程的控制非常重要。这种匹配除影响到发泡的成功与否外,还会影响所生成泡孔的结构。在焦烧点前发泡,胶料尚未交联,粘度很低,包不住气体,因而得不到气孔;在热硫化前期发泡,胶料粘度仍较低,孔壁较弱,容易造成并大泡或开孔结构;在热硫化中期发泡,胶料已有足够程度的交联,粘度较高,孔壁较强,易于产生闭孔海绵;而在硫化后期发泡,胶料已全部交联,粘度偏高,亦不易顺利发泡

性能测试:密度,按GB/T533-91进行测试;邵A硬度,按GB/T531-92进行测试;拉伸强度,按GB/T528-92进行测试;泡孔结构,试样冷冻切片制样,采用光学显微镜进行观察拍照。

DCP和硫磺用量下的硫化发泡曲线,其中扭矩值

反映胶料的硫化情况,气体压力值反映发泡剂分解放气情况。

由图1各配方两曲线的发展走势看,配方A1两曲线的走势基本同步,说明有良好的匹配,而其它配方两曲线的走势相差较远,匹配情况差

2 结果与讨论

211 硫化体系对匹配的影响

三元乙丙橡胶(EPDM)由于引入了第三单

体,从而由完全饱和橡胶变成了不饱和橡胶,既可用硫磺硫化体系也可用过氧化物硫化体系进行硫化。本实验选用了过氧化物硫化体系,以DCP为主交联剂,硫磺为助交联剂,研究了不同DCP、硫磺和促进剂用量对硫化速度和发泡剂分解速度的影响。21111 DCP和硫磺

采用EPDM发泡体系基本配方,每100份EPDM加10份复合化学发泡剂HCB,以表2所示配方研究复合化学发泡剂HCB与各硫化体系的匹配情况。

表2 EPDM橡胶硫化体系   (质量份)

配方号

A1A2A3A4

DCP3.02.01.00

图1 DCP和硫磺用量对EPDM胶料硫化

发泡曲线的影响

1-硫化曲线  2-发泡曲线

硫磺

0.30.71.01.5

ZnO5.05.05.05.0

TT0.50.50.50.5

DM0.150.150.150.15

硫化速度与发泡剂分解速度的匹配情况可以

从以下三个方面综合考虑,加以判断:①硫化曲线与发泡曲线的走势;如果两曲线的走势基本同步,

Δt说明硫化速度与发泡剂分解速度匹配较好;②值的大小:定义t1为正硫化时间,t2为“正发泡时

(定义气体压力达到最大压力值90%时的时间”

间),本文自定义Δt=t1-t2,并认为|Δt|→0说明硫化速度与发泡剂分解速度匹配良好,Δt>0说明硫化速度小于发泡剂分解速度,发泡剂分解产生的气体易于冲破泡孔壁而形成开孔结构,Δt<0说明硫化速度大于发泡剂分解速度,有利于闭孔结构的形成;③发泡效果和制品性能;评价胶料能否成功地模压发泡及发泡制品性能的优劣。

图1给出了160℃时EPDM胶料在不同

由表3中的Δt值亦可看出配方A1的硫化速度与发泡剂HCB的分解速度匹配良好,硫化速度略大于发泡剂的分解速度,这样既能保证胶料边硫化边发泡,同时又能保证发泡制品中气泡以闭孔结构为主,从而提高制品的综合性能。配方A2、A3、A4的匹配则较差,Δtμ0说明硫化速度远远小于发泡剂分解速度。由橡胶的发泡机理可知,在这种情况下,将出现胶料因来不及硫化而包不住气,造成气泡破裂制品发不起来。此外,配方A1的门尼粘度值最小,可塑度最大,从这个角度

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