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发泡的理论( V4 p; l& V1 K2 |2 a2 f% 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。
0 }. T/ T) q7 q# I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。: X5 ^( q6 u9 h3 B- ?
影响气泡成长的因素很多,归纳走来可分为两大类。
, o e) D# j* g0 J7 S$ K1 S- l y1、原材料的规格、品种、性能以及用量的影响。1 e; G% E \' A1 d9 {
(例如:发泡剂的浓度、溶解度、扩散係数、橡胶的粘弹性能等。)
0 K; K; n; |# l; X3 M2、加工参数的影响。
6 l/ O3 I, b& Q1 A* I$ z(例如:压力、温度、速度等)
0 S, @0 r. p- H# I. M" o7 L/ p7 _) O. ^/ [/ k, [& z7 }
气泡的稳定和固化过程" H0 U$ ?; r3 N. e5 F+ ]8 h$ w
发泡剂在发泡过程中,多数是不稳定的。
2 {# {; @: H1 @- x3 i& H7 v, e4 x(形成的气泡可以继续膨胀、合併、塌陷或破裂)
! q6 B( G! v1 @2 e h `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。
1 R+ y" M r' Z3 a ?#固化速度对泡体的品质影响很大。. @7 p$ X! Q$ F: S: m$ K/ v
1 L! s; T+ |- T: @( t气泡塌陷和破裂的原因
# F9 q# K' H' o: F" }. O1、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。
{4 C0 F0 D r8 j. N& ?3 s: q( X2、气泡不稳定的情况,发生在两个大小不等的相邻气泡间。
* s, t7 O' b- K$ l(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。)
7 @+ s* Z7 I- W- T7 \% ~( m, ~% X l1 R( N& [9 b7 j4 ]+ E; N
#低粘度橡胶中的泡体,常常造成气泡的破裂和塌陷
) e9 R3 c s7 P# ]
& |9 N" k( K9 q% J1 o3 J1 E- F0 w
2 x M" P/ d# |0 u7 f' V4 ?+ \气泡在橡胶中所受力平衡关系如下式:
) n" P) H7 T P% O! e- O/ \; z, UPg:橡胶中气的内压6 O/ C4 c7 [. J4 `0 p' o8 c
P(R):橡胶中溶解气体的分压力5 h2 D2 ^, P$ ^$ l* ?
Trr(R):橡胶作用在气泡壁上的法向应力
$ E) O5 \/ x7 rQ:橡腋的表面张力/ {# h: J% p& G0 |; n
R:气泡半径
5 o% K# U2 \; g: i
# j n0 E1 A$ {- k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* |* u# u4 J* K5 E3 x4 H/ h
+ Y. [4 Z/ L7 C( G# b8 C
发泡剂在橡胶溶解度之影响
2 k# X! ?. L1 p4 F2 C- W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。2 Q b! D: P6 X) I. d/ Z# L
; a' X* z- ]2 j1 g) [# u
表皮层的形成: y' U8 A& W+ [3 X) W7 n3 ]
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。
3 W2 U4 b: P, ?/ [! j2 _. Z# y1、发泡剂的脱附时间越长其表皮层越容易形成。6 i7 r' I( S: X" d% e* m7 | p
2、发泡温度越高其表皮层厚度越薄。2 |& W& d' v- v
1 V: i; B6 O" W) g! l3 @( o
发泡剂及其原理# r6 x7 w& o. p' t4 B0 {
发泡剂:化学发泡剂、物理发泡剂# a6 n9 z, Y& ^- q, _7 D
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。6 G" a- h: ]* O2 l
2、物理发泡剂:一、惰性气体 二、挥发性气体
$ s7 A4 j `2 _; Y! a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。1 w' z! `" t2 t% [5 D. d& F# M" _7 T
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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