發(fā)泡橡膠制品以橡膠為基材，采用物理發(fā)泡或者化學(xué)發(fā)泡的方法進(jìn)行，從而海綿狀的橡膠多孔結(jié)構(gòu)品。這一技術(shù)在目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各行業(yè)當(dāng)中，如汽車(chē)門(mén)窗密封條、緩沖墊，建筑施工墊片、抗震材料、體育防護(hù)設(shè)施等。

    1、發(fā)泡橡膠概念

    所謂的發(fā)泡橡膠也被廣泛的稱(chēng)之為橡膠發(fā)泡技術(shù)，是利用特定的發(fā)泡劑來(lái)處理橡膠，從而使得橡膠具備特征性能的一種處理手段。這種技術(shù)在目前的領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，是現(xiàn)階段工作中為常見(jiàn)的一種方法。

    2、發(fā)泡橡膠制品分類(lèi)

    發(fā)泡橡膠制品是目前領(lǐng)域采用多的產(chǎn)品之一，其根據(jù)孔洞可以分為微孔結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)兩種。而微孔結(jié)構(gòu)又可以分為單獨(dú)發(fā)泡制品和連續(xù)發(fā)泡制品。根據(jù)橡膠的原材料可以將這一制品分為天然橡膠發(fā)泡制品、異戊二烯發(fā)泡制品、SBR發(fā)泡制品、乙丙橡膠發(fā)泡制品等。

    二、發(fā)泡橡膠制品配合分析

    發(fā)泡橡膠制品在當(dāng)前的社會(huì)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其在制取和過(guò)程中與熱塑性塑料發(fā)泡有著天壤之別，它存在著一個(gè)硫化交聯(lián)速度與發(fā)泡劑分解速度相匹配的問(wèn)題。也就是說(shuō)，一種橡膠材料成功發(fā)泡除了與交聯(lián)速度存在著密切關(guān)系之外，橡膠材料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑分解時(shí)候所發(fā)生的原理基本上相同的，都是一個(gè)對(duì)氣體膨脹壁產(chǎn)生相應(yīng)阻力的延伸流程。

    1、主體材料的選擇

    在制造的過(guò)程中，通常都要求根據(jù)制品的具體目標(biāo)來(lái)選擇科學(xué)的橡膠主體材料，這些材料在選擇中要做到柔軟、強(qiáng)度適中、彈性量好的天然橡膠制品，同時(shí)還要選擇一些能夠滿(mǎn)足制品需求的人工橡膠。對(duì)于耐油發(fā)泡制品中，除了需要選擇合理科學(xué)的丁腈橡膠之外，還要分析氯丁橡膠的比例和關(guān)系，甚至為了滿(mǎn)足某些特殊產(chǎn)品需要，還可以采用兩種或者多種橡膠并用的形式。

    2、發(fā)泡劑的選擇

    發(fā)泡劑是整個(gè)發(fā)泡橡膠制取中為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其選用與工作效率、工作質(zhì)量息息相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，制的性能良好的發(fā)泡制品就**要選擇科學(xué)、合理的發(fā)泡劑，且發(fā)泡劑的使用量、使用方法都要滿(mǎn)足目前社會(huì)發(fā)展要求。在當(dāng)前，發(fā)泡劑主要包含有有機(jī)發(fā)泡劑和無(wú)機(jī)發(fā)泡劑兩種。其中無(wú)機(jī)發(fā)泡劑主要指的是碳酸氫鈉、碳酸氫銨、尿素等，這些發(fā)泡劑在應(yīng)用中有著分解速度快、溫度低的優(yōu)勢(shì)，理論上來(lái)說(shuō)其發(fā)泡性能也較為良好。由于這一技術(shù)在應(yīng)用中所產(chǎn)生的氣體主要是二氧化碳和氨氣等，這些氣體的存在使得橡膠結(jié)構(gòu)存在著滲透系數(shù)大、難以制造出閉孔的發(fā)泡橡膠，制取的發(fā)泡橡膠品質(zhì)低、強(qiáng)度低、收縮率大、容易變形，因此在工作中極容易單獨(dú)使用，且一般都可以作為有機(jī)發(fā)泡劑來(lái)進(jìn)行使用。

    目前的工作中，我們常用的發(fā)泡劑主要包含有氮二甲酰胺、亞硝基、二苯磺酰肼醚等。這些材料在應(yīng)用中其分解溫度大約都在200℃以上，且在的過(guò)程中還需要加入其它的助發(fā)泡劑，如尿素、氧化鎂、氧化鋅等，因此其分解大大降低，熱分解所產(chǎn)生的氣體主要包含有氮?dú)?、二氧化碳、氨氣等，這些氣體不僅無(wú)毒、無(wú)臭，甚至還具備著不污染環(huán)境、不變色的優(yōu)勢(shì)。用發(fā)泡劑制得的橡膠發(fā)泡制品孔徑較大，收縮率也較大；使用發(fā)泡劑時(shí)，助發(fā)泡劑有硬脂酸、明礬等，加入后可明顯降低發(fā)泡劑的分解溫度至130～150℃。

    3、硫化體系的選擇

    硫化體系在發(fā)泡制品的研究過(guò)程中非常重要，首先硫化體系與發(fā)泡體系是否匹配是制得性能良好的發(fā)泡制品的關(guān)鍵。一種膠料能否成功發(fā)泡，重要的是膠料的硫化過(guò)程與發(fā)泡劑的分解過(guò)程應(yīng)基本同步，或起硫時(shí)間比起泡時(shí)間稍微提前。因此，選擇硫化體系后調(diào)整發(fā)泡體系與之匹配，或選擇發(fā)泡體系后調(diào)整硫化體系與之匹配。

    4、補(bǔ)強(qiáng)填充劑的選擇

    炭黑、白炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑可以改善發(fā)泡橡膠制品的強(qiáng)度及挺性，適當(dāng)加入碳酸鈣、陶土等填充劑可以改善膠料的加工性能及降低成本。炭黑宜選擇半補(bǔ)強(qiáng)FEF和SRF類(lèi)炭黑，填料宜選擇輕質(zhì)碳酸鈣、陶土等，用量不宜太多，為20～40份。

    5、增塑劑的選擇

    增塑劑的要求是：增塑效果要好，用量少，吸收速率快，與橡膠的相容性好，揮發(fā)性小，不遷移，無(wú)毒、無(wú)臭，價(jià)廉易得。增塑劑可改善配合劑的分散程度、混煉膠的加工性及成型性。要求發(fā)泡倍率高的發(fā)泡橡膠制品，一般增塑劑的加入量較大，且選擇與橡膠相容性好的增塑劑。

    6、防老劑的選擇

    發(fā)泡橡膠制品為多孔結(jié)構(gòu)，表面積較大，相對(duì)更容易老化，**配合防老劑。選用防老劑的原則是既有良好的防老化效果，又不影響發(fā)泡劑的分解?？蛇x4010、264、MB等防老劑，用量比一般橡膠制品要多一些。

    7、橡膠的發(fā)泡原理

    固體橡膠發(fā)泡橡膠海綿，其原理是在選定的膠料中加人發(fā)泡劑或再加入助發(fā)泡劑，在硫化溫度下發(fā)泡劑分解釋放出氣體，被膠料包圍形成泡孔'使膠料膨脹形成海綿。

    決定并影響泡孔結(jié)構(gòu)的主要因素有：發(fā)泡劑的發(fā)氣量、氣體在膠料中的擴(kuò)散速度、膠料的黏度以及硫化速度'其中關(guān)鍵的是發(fā)泡劑發(fā)氣量、產(chǎn)生氣體的速度和膠料的硫化速度的匹配。

    做出更好的橡膠制品，選擇發(fā)泡劑品種和膠料硫化體系是關(guān)鍵。具體方法有兩種：

    一是根據(jù)硫化溫度選擇分解溫度與之相適應(yīng)的發(fā)泡劑，然后再根據(jù)發(fā)泡劑在該硫化溫度下的分解速度來(lái)調(diào)整膠料硫化速度，如采用遲效性促進(jìn)劑和其他促進(jìn)劑并用硫化體系，可采用調(diào)整促進(jìn)劑的用量來(lái)調(diào)節(jié)硫化速度;

    二是在硫化體系確定的情況下，根據(jù)硫化速度選擇發(fā)泡劑品種及合適的粒徑。發(fā)泡劑的粒徑也是決定發(fā)泡劑分解速度的重要因素之一。粒徑減小，粒子的比表面積增大，熱傳導(dǎo)效率提高，分解速度加快，因此可通過(guò)選擇合適的發(fā)泡劑粒徑來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)泡劑的分解速度與膠料硫化速度之間的平衡。

    三、加工工藝

    1、塑煉

    生膠塑煉的實(shí)質(zhì)是使橡膠的大分子鏈斷裂破壞。提高橡膠的可塑性，使配合劑的混合和混煉加工更加容易進(jìn)行。在制備發(fā)泡橡膠制品時(shí)，橡膠的可塑性越好，越容易制得泡孔均勻、密度小、收縮率小的制品。因此生膠要進(jìn)行充分塑煉。

    2、停放

    橡膠在混煉完之后，一定要放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間，一般要停放2～4h，使各種助劑在混煉膠中充分分散，橡膠助劑分散得越均勻，產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性、表面光滑程度、氣泡均勻程度越好。

    3、溫度

    橡膠發(fā)泡對(duì)溫度非常敏感。同一種膠料，在不同溫度下發(fā)泡效果不一樣。因?yàn)榘l(fā)泡體系和硫化體系對(duì)溫度的敏感程度不同，改變硫化溫度要重新調(diào)整硫化體系與發(fā)泡體系相匹配的問(wèn)題。

    4、成型

    發(fā)泡橡膠制品的成型方法有：擠出成型、模壓成型、平板成型等各種方法。EPDM發(fā)泡制品常用擠出成型，NBR多采用模壓成型。