海绵橡胶配方之硫化体系的选择
图8-26 硫化过程与发泡的关系
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。通用胶种可选用硫黄作硫化剂,用量为1.5~3.0份;硅橡胶三元乙丙胶可选用过氧化物作硫化促进剂:氯丁橡胶常用氧化锌和活性氧化镁作硫化剂。促进剂M、促进剂DM、促进剂CZ、促进剂DZ、促进剂TMTD、促进剂PZ等单用或并用均可作海绵橡胶的促进剂,但用量较实心制品多一些。无论选择哪一个硫化体系,必须注意的是,要使硫化速度与发泡速度相匹配,这是胶料能否发泡以及形成气孔状态好坏的关键。硫化过程中硫化速度与发泡速度的关系,可用图8-26说明。图中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,黏硫化时间/min度很低,气体容易跑掉,得不到气孔。当在AB阶段发图826硫化过程与发泡的关系泡时,这时黏度仍然较低,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黏度较高,孔璧较强,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,黏度太高,亦不能发泡。因此必须根据发泡剂的分解速度来调整硫化速度。
一般按胶种来选择硫化体系。通用橡胶如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等,采用硫黄促进剂硫化体系,硫黄的用量为1.5~3.0质量份。促进剂采用DM(或CZ)与TMTD、PZ、D、M等并用。硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、EVA、聚氯乙烯/丁腈橡胶以及某些橡望共混材料,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。氯丁橡胶常用氧化锌、活性氧化镁作硫化剂,用NA22作促进剂。活性氧化镁的吸碘值以100~150mg/g较好,它在空气中易吸收二氧化碳和水,会影响海绵橡胶的质量。总之,无论选择什么硫化体系,都要使硫化速度和发泡速度相匹配,这是胶料能否发泡以及形成多孔结构的关键。
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