海綿橡膠（橡膠發(fā)泡制品）

海綿狀多孔結(jié)構(gòu)的硫化橡膠。有開孔、閉孔、混合孔和微孔之分?？芍瞥绍浵鹉z或硬橡膠制品。質(zhì)輕、柔軟、有彈性、不易傳熱。具有防震、緩和沖擊、絕熱、隔音等作用。用合成橡膠制成的還具有耐油、耐老化、耐化學(xué)藥品等特點(diǎn)。廣泛用于汽車、飛機(jī)、化學(xué)、日用品等工業(yè)，用作保溫、隔音、防震材料，以及制座墊、床墊、醫(yī)療機(jī)械、衛(wèi)生用品、體育用品等?？捎缮鹉z中加起泡劑（如碳酸銨、尿素、偶氮二異丁腈等）或上濃縮的膠乳經(jīng)攪拌鼓入空氣，再經(jīng)硫化而成。

此為海綿橡膠加工成品，在各種行業(yè)中廣泛應(yīng)用

所有的橡膠，EVA(乙烯一醋酸乙烯醋)，高苯乙乙烯，以及橡塑共混的熱塑性彈性體，均可用來制造海綿橡膠。具體膠種的選擇，應(yīng)根據(jù)制品的使用條件、制品物化性能的指標(biāo)、制造方法及加工性能等進(jìn)行綜合考慮來確定。

普通的海綿橡膠主要選用天然橡膠、丁苯橡膠、丁二烯橡膠;檔次較低(如膠鞋普通中底)的可使用再生膠;無臭鞋墊使用EVA/橡膠并用，制造微孔鞋底可采用EVA或高苯乙烯與通用橡膠并用，或采用丁睛橡膠與聚氯乙烯共混;耐油的可選用丁睛橡膠、氯丁橡膠、丁睛橡膠/聚氯乙烯、環(huán)氧化天然橡膠等;要求耐熱、耐臭氧老化時，可選用三元乙丙橡膠和硅橡膠;輕質(zhì)(相對密度小于1)且高硬度(不小于80)、彎折回彈性優(yōu)異的發(fā)泡片材常要用塑料/橡膠并用，單靠sBs或橡膠難以達(dá)到此綜合要求。

從使用壽命、工藝、成本等綜合考慮，較為理想的膠種是三元乙丙橡膠、氯丁橡膠;天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠及其與塑料的共混料，多用于制造民用海綿橡膠制品。三元乙丙橡膠、氯丁橡膠多用于制造工業(yè)海綿橡膠制品。

發(fā)泡劑的要求

用于海綿橡膠的發(fā)泡劑，應(yīng)滿足如下要求。

①貯存穩(wěn)定性好，對酸、堿、光、熱穩(wěn)定。

②無毒、無臭、對人體無害，發(fā)泡后不產(chǎn)生污染，無臭味和異味。

③分解時產(chǎn)生的熱量小。

④在短時間內(nèi)能完成分解作用，且發(fā)氣量大，可調(diào)節(jié)。

⑤粒度均勻、易分散，粒子形態(tài)以球形為好。

⑥在密閉的模腔中能充分分解。

選擇發(fā)泡劑時應(yīng)該注意以下幾個特性:①分解溫度;②分解氣體的量;③分解時產(chǎn)生的熱量(放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng));④分解氣體和分解生成物的異味、毒性等衛(wèi)生性能;⑤混煉時的分散性能;⑥與生膠的相容性;⑦與硫化體系的匹配性;⑧對制品的污染性;⑨操作安全性;⑩貯存穩(wěn)定性等。

硫化體系的選擇設(shè)計

海綿橡膠硫化體系的原則是，使膠料的硫化速度與發(fā)泡劑的分解速度相匹配。

不同的膠種選擇不同的硫化體系。通用橡膠，如天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等，采用硫黃一促進(jìn)劑硫化體系，硫黃的用量為1.5一3.0份。促進(jìn)劑采用DM(或CZ)與TMTD,PZ,D,M等并用，促進(jìn)劑M,DM,CZ,DZ,TMTD,PZ等單用或并用也可作海綿橡膠的促進(jìn)劑，但用量較實(shí)心制品多一些。硅橡膠、三元乙丙橡膠、丁睛橡膠、EVA、聚氯乙烯/丁睛橡膠以及某些橡塑共混材料，可選用過氧化物硫化體系，此時應(yīng)注意過氧化物的用量是按聚合物的交聯(lián)效率來計算的，其用量的增減只能控制交聯(lián)密度的大小。使用過氧化物硫化的硫化時間，應(yīng)按它在硫化溫度下的半衰期來決定，一般取其硫化溫度下半衰期的5-10倍即可。

硫化過程中硫化速度與發(fā)泡速度的關(guān)系

A為焦燒時間，AB為熱硫化的前期，BC為熱硫化的中期，CD為熱硫化后期，D為正硫化點(diǎn)。如果在A點(diǎn)前發(fā)泡，此時膠料尚未開始交聯(lián)，赫度很低，氣體容易跑掉，得不到氣孔。當(dāng)在AB階段發(fā)泡時，這時薪度仍然較低，孔壁較弱，容易造成連孔。如果在BC階段發(fā)泡，這時膠料已有足夠程度的交聯(lián)，豁度較高，孔壁較強(qiáng)，就會產(chǎn)生閉孔海綿。若在D點(diǎn)開始發(fā)泡，這時膠料已全部交聯(lián)，赫度太高，也不能發(fā)泡。因此必須根據(jù)發(fā)泡劑的分解速度來調(diào)整硫化速度。

海綿橡膠硫化速度和發(fā)泡速度的平衡

發(fā)泡早于硫化時，大量氣體分解出來時，橡膠分子仍處于未交聯(lián)的自由狀態(tài)，形成的氣孔在分解出來的氣體的猛烈地沖擊下孔壁塌陷或破裂，部分氣體由橡膠表面跑掉，造成發(fā)泡不足和表面不光滑，形成不均勻的大孔及表皮非常薄的制品;若硫化早于發(fā)泡時，當(dāng)發(fā)泡劑開始分解產(chǎn)生氣體時，膠料已產(chǎn)生相當(dāng)程度的交聯(lián)，膠料薪度增大，發(fā)泡劑分解出來的氣體受硫化橡膠的束縛難以使橡膠起泡，發(fā)泡困難，造成發(fā)泡不足。其結(jié)果是所生產(chǎn)出來的海綿為厚表皮的小孔制品，發(fā)泡程度低、硬度高、彈性低。因此，適當(dāng)調(diào)節(jié)硫化速度很重要，因它對海綿橡膠的密度(發(fā)泡倍率)、吸水率(開孔氣泡增加而吸水率增大)和表皮狀態(tài)是否良好有*影響。

塑煉

所謂塑煉，就是從外部向生膠畢加機(jī)械剪切力，解開分子間的凝聚力，切斷分子鏈，降低生膠的6性，使之具有一定的可塑度，使配合劑的混合和混煉加工容易進(jìn)行的一道工序。塑煉分為低溫塑煉和高溫塑煉兩種。對于EPDM等合成橡膠而言，橡膠供應(yīng)商在聚合階段就已經(jīng)調(diào)整了適用于制造海綿橡膠的各種ARF33P度。因此，不需要進(jìn)行塑煉。但是，對于天然橡膠，塑煉還是必需的，塑煉膠的可塑度應(yīng)保持在0.56以上，這主要基于以下幾點(diǎn)考慮:a.生膠充分的塑煉，使它便于混煉，各種配合劑能很好地分散到橡膠中去，使發(fā)泡均勻;b.高的可塑性，便于膠料發(fā)磯，在發(fā)泡的過程中阻力降低;c.能減少硫化制品的收縮性?？梢菟苄缘拇笮。瑢＞d底的收縮影響很大。在海綿橡膠的制造過程中，橡膠a度越低，膠料越容易膨脹，越能夠制得泡孔均勻，收縮率小的海綿橡膠。

混煉

混煉膠的熟化制造海綿橡膠的技術(shù)關(guān)鍵就是混煉膠的熟化。;在海綿橡膠生產(chǎn)過程中，混煉膠熟化極為重要。所謂熟化就是在生膠中加人配合劑混煉后，使混煉膠停放一段時間，可緩愛和其在加工等過程中產(chǎn)生的殘余變形，增進(jìn)配合劑(發(fā)泡劑、硫黃、促進(jìn)劑等)的溶解和遷移穩(wěn)定性，使其物理性能、加工性能等得到改善。

發(fā)泡劑的分散性

海綿橡膠制造過程中zui重要的工序之一就是想方設(shè)法讓發(fā)泡劑分散均勻。炭黑的分散用導(dǎo)電方法和炭黑分散儀進(jìn)行測定。但是，發(fā)泡劑的分散性能還沒有比較容易的評估方法，仍在繼續(xù)沿用過去的方法，即將混煉膠片拉長，用目測的老方法進(jìn)行評價。提高分散性可采用先加發(fā)泡劑方法。

海綿橡膠的成型和硫化海綿橡膠的成型方法有擠出成型、模壓成封，平板成型等各種方法。EPDM海綿zui常用用的一般是擠出方法(汽車零部件)。多半采用連續(xù)擠出的熱空氣硫化發(fā)泡的UHF法(微波和熱空氣并用)進(jìn)行加工。制造海綿橡膠，除采用連續(xù)擠出硫化發(fā)泡法外，還有平板硫化發(fā)泡法。該方法很早以前就用于海綿橡膠的制造，其特點(diǎn)是能夠制得含有微孔的海綿制品。當(dāng)使用平板硫化機(jī)制造橡膠海綿時，一般采用二段硫化法(一段硫化，二段硫化)。一段硫化以發(fā)泡劑的分解為主要目的，一段硫化裝膠量為模具容積的105℃，經(jīng)低溫短時間〔(100-120)℃X(5一10)min〕硫化后，把所制得的半硫化海綿橡膠裝到二段硫化模具內(nèi)，再高溫長時間仁(120-160)℃X(10一15)min〕硫化，完成發(fā)泡過程。這樣所得到的海綿橡膠制品的尺寸與模具的形狀一樣。一段硫化條件和二段硫化條件因橡膠海綿的硬度、大小、厚度以及膠種、配方的不同而不同。海綿橡膠密度小，彈性和屈撓性優(yōu)異，具有較好的減震、隔音、隔熱性能。海綿橡膠被廣泛地應(yīng)用于密封、減震、消音、絕熱、服裝、制鞋、家電、印染、健身器材和離子交換等許多方面。如汽車的擋風(fēng)條、緩沖膠墊、建筑工程用密封墊片、弱電部件的絕熱材料、減震材料、簡易潛水服及鞋等制品。