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发泡的理论1 p- G; o! n. G* ^( e
发泡的成型,首先应在橡胶熔体或固体中形成大量均匀细密的气泡核,然后再膨胀成为所要求之泡体结构的泡体。1 S, H6 G, G' b$ [- q
要控制气泡的膨胀过程,必须了解气泡膨胀的动力和阻力,各影响因素和相互之间的关系。
4 Q# n/ O3 H" _4 C7 ~6 ~影响气泡成长的因素很多,归纳走来可分为两大类。. P* ]5 ^5 f* i8 G j# ~
1、原材料的规格、品种、性能以及用量的影响。. ?; e( r6 R9 A. A/ `& V3 A
(例如:发泡剂的浓度、溶解度、扩散係数、橡胶的粘弹性能等。): f& q( {0 {. R- H0 I: S
2、加工参数的影响。. m( i. ~( F- K& G* p5 B s
(例如:压力、温度、速度等)
K1 y, u" ? [ {7 a) M: q4 K! C
气泡的稳定和固化过程
7 J C$ {4 |/ G, ~+ {$ j& M发泡剂在发泡过程中,多数是不稳定的。+ x2 \, A. J$ \
(形成的气泡可以继续膨胀、合併、塌陷或破裂)! v. N7 Q( G9 J. P3 y6 p' i
固化过程 – 在加热的条件下产生硫化,分子的结构逐步网状化,泡体逐渐失去流动性,而固化成型。7 w& E7 Q9 F4 B1 L+ A/ }! Z# E
#固化速度对泡体的品质影响很大。& _0 Q) A9 G: C2 q$ R
' K4 G/ N/ W2 g) C. E/ O
气泡塌陷和破裂的原因" G4 u a; y) C+ B4 T& V
1、气泡在橡胶中所受力平衡关系就不能维持,气泡中的气体就会向橡胶中扩散,并导到气泡塌陷。5 n0 v! q4 S8 y7 R
2、气泡不稳定的情况,发生在两个大小不等的相邻气泡间。
& N" O6 E1 |) |1 f(小泡中的气体压力比大泡中的气体压力大,因此小泡易向大气泡扩散。), r+ z8 P' h( J7 q2 P7 `- o
% R0 ]; \3 ~1 o: P4 u. c* y J: r#低粘度橡胶中的泡体,常常造成气泡的破裂和塌陷
+ M, t% I |* K* w5 `9 W* `( m% z& k8 f4 J! N: B! Z$ V
; J* Y# ~ a% V5 H9 \; @2 }
气泡在橡胶中所受力平衡关系如下式:! g( O0 q" a: V
Pg:橡胶中气的内压
* F* c0 j' G9 J. CP(R):橡胶中溶解气体的分压力# S! F, k) k3 ^4 x
Trr(R):橡胶作用在气泡壁上的法向应力: j+ A: H! D: B5 F; _4 ~
Q:橡腋的表面张力
$ [2 H: H' f2 a& z1 q0 E: K! NR:气泡半径
6 E, v# P) Q v4 _2 t! J6 f; H* Y1 b/ Y
如果P(R)值过低,以上平衡关系就不能维持,气泡中的气体就会向) J; H( k$ k* O8 D2 K
, z" ^' R2 Q+ u# T( `3 v
发泡剂在橡胶溶解度之影响
y: D$ q+ }6 x$ Y$ V发泡剂溶解度与扩散度会随着不同的发泡剂及橡胶种类而有所改变,也会随着不同的操作温度而有所变化。6 E$ X2 c1 t% c% V+ n* j8 ]4 V3 w
) v, n, ~3 l# ^0 K0 W2 m' ^
表皮层的形成# g* x1 F- t: i8 `9 _; g
主要是发泡剂脱附时间及发泡温度,影响表皮层的形成及厚度。; v( X( \( t' X# ^, U7 V5 k% h
1、发泡剂的脱附时间越长其表皮层越容易形成。
) W) ^$ H4 m4 A7 P7 a# @0 O% E8 @' y2、发泡温度越高其表皮层厚度越薄。
7 y2 ~ Q0 d% Y. i
* h$ R& Q# x+ j发泡剂及其原理
/ Z: l2 N' r. _% j* {& w9 P O发泡剂:化学发泡剂、物理发泡剂0 @+ E @, T: x& h: z; |
1、化学发泡剂:橡胶料温度达化学发泡剂的分解温度的,依其化学成份不同而有所不同形式的化学反应产生,主要用以滻生大量气体。" m1 Y+ } q& M( W4 s9 Q/ i. U% E( R
2、物理发泡剂:一、惰性气体 二、挥发性气体
2 v3 x( E! a& L8 K% ]一、 惰性气体:以高压将气体导入橡胶中,由于高之故,所充入之气体以过饱和状态存在。当橡胶料的外压减少时,被压缩的过饱合气体开始膨胀,逐渐形成小气泡。* y- {! b/ _/ `9 p# t2 H: A7 Y
二、 挥发气体:通常为直链的碳氢化合物或低沸点的醇类、醚类和酮类等,其发泡形式也是用高压将低沸点液灌入熔融橡胶中,当橡胶料的外压减少时,被压缩的过饱合气体开始膨胀,逐渐形成小气泡。 |
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