在硅橡膠膠料中加入發泡劑,然后在受壓狀態下加熱硫化使橡膠發泡,可制得硅橡膠海綿。但必須注意以下幾個問題。
(1)應選用其分解產物不影響硅橡膠耐熱性的發泡劑。一般采用有機發泡劑如發泡劑BN、尿素等,其分解產物在二段硫化中除去。
(2)適當控制硫化劑和發泡劑的用量,以使發泡速度與硫化速度相匹配。增大發泡劑的用量,將增大海綿孔的孔度,降低密度;增大硫化劑的用量將縮小海綿孔的孔度,增大密度,產生較厚的孔壁。此外,硫化溫度對海綿的發孔情況也有很大影響。
(3)硫化劑適當并用可較好地控制海綿孔度和密度。通常硫化劑DBPMH與BP或TBPB與DCBP并用效果較好。
(4)可采用2號氣相法白炭黑或2號氣相法白炭黑與沉淀法白炭黑并用作補強劑。應嚴格控制膠料的塑性值,塑性值過大,發孔時易造成過度膨脹,形成粗燥的開孔結構,甚至很多孔破裂;塑性值過小,則發孔不足,產品較硬。采用弱補強性填充劑的膠料比較容易控制塑性值,返煉的膠料好當天使用。
(5)發泡劑應均勻分散于膠料中。一般發泡劑粒子易結團,難以分散,可先制成生膠/
發泡劑母煉膠配比(1∶1),再進行混煉,以提高分散效果。 (6)采用模壓工藝的膠料,應注意去除膠料中的氣泡,防止破壞海綿結構。用于模壓海綿制品的膠料,經混煉出片后,應根據模具規格進行裁料,并在表面涂隔離劑,以備入模硫化。一般用滑石粉作隔離劑,也可用白炭黑。硅橡膠海綿模型制品的定型硫化有兩種方法:一種是一步法,即膠料在模具中一次發孔成一定形狀和尺寸的海綿,二段硫化不再發孔;另一種是兩步法,即先使膠料在模具中進行短時間硫化,使其初步發孔并恰好形成一層表面,然后置于烘箱中再發孔成一定形狀和尺寸。對海綿薄板來說,前一種的硫化時間通常為15~20min,后一種的硫化時間一般在5min之內。
發泡工藝的幾項基本原則:
同一發泡膠料,泡的大小與硫化溫度有關。硫化溫度高,泡孔大;硫化溫度低,泡孔小。相同的硫化溫度,泡的大小跟膠料的硬度有關。硬度高,泡孔小;硬度低,泡孔大。
泡的密度與發泡劑量有關。發泡劑量大,泡的密度大;發泡劑量少,泡的密度小。
發泡過程的一切變化均遵循氣體方程原理。
發泡溫度宜比硫化溫度稍低,發泡速度則宜比硫化速度稍快。