多孔材料的制造方法简介

华南理工大学    吴向东

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前言

习惯上将在固体橡胶中加入发泡剂，在硫化过程中，使发泡剂发生热分解生成气体而制得的多孔硫化橡胶称为海绵橡胶（或橡胶海绵）；而使橡胶配合物起泡，随后经胶凝、硫化而制得的软质多孔橡胶称为泡沫橡胶；而由塑料、树脂制得的多孔材料称为泡沫。为方便起见，本文将此类材料统称为多孔材料。文中介绍的某些多孔材料并不是靠“发”起来制造的。

多孔材料的品种繁多，用途广泛，如各种门窗的密封条、缓冲垫、建筑材料和运输的垫片、隔热、隔振材料、胶印印板、预吸墨印章、贮墨系统、包装材料以及鞋类和各种生活用品等。

有一位日本学者认为，在生产使用化学发泡剂的橡胶海绵工厂中，对发泡的理解和判断系凭借超科学的经验。在橡胶海绵制品中，发泡剂、发泡助剂、硫化剂、硫化促进剂的选择对发泡的影响极大，这种选择首先是依靠经验。这就是为什么人们常说制造海绵不仅是一门科学，而且更是一种艺术的原因。橡胶海绵是一种艺术作品。

还有一种错误是将常压发泡橡胶海绵制造过程中，要求橡胶硫化速度和发泡剂的分解速度相匹配，作为所有橡胶海绵制造方法的关键，这又是一种误导。因为制造橡胶海绵的工艺方法很多，对橡胶的硫化速度和发泡剂分解速度要求是各不相同的。此外，对泡孔结构的形成和控制还有多种方法。本文无法一一详述。

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多孔材料的制造方法简介

作为多孔材料的橡胶海绵、塑料泡沫等，其制造方法大致可分为：①发泡剂分解法；②化学反应法；③气体混入法；④溶剂（或液体）蒸发法；⑤超临界发泡法；⑥洗出法；⑦激光雕刻（烧蚀）法；⑧烧结法等8种方法。

前两种方法称为化学法，后六种可称物理法。下面对其作简单的介绍。

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发泡剂分解法

生产方法主要有连续挤出发泡法、注射发泡法和模型发泡法。

2.1.1

连续挤出发泡

橡胶海绵连续挤出发泡最典型的例子是门窗密封条的生产，其发泡和硫化是在微波加热箱和热空气保温箱中完成，属于常压发泡法。胶料的硫化速度和发泡剂的分解速度很好匹配是获得良好产品的关键。这种方法仅限于低发泡产品的生产。

塑料（或热塑性弹性体）泡沫的连续挤出发泡成型工艺中，发泡剂的分解是在挤出机机筒内完成的，物料在被挤出口型后即迅速膨大，经冷却定型。

2.1.2

注射发泡

注射发泡成型应用较多的为鞋类产品，其特点也是发泡剂在注射筒内即分解完毕，胶料进人模腔内即迅速膨胀充满模型。控制发泡倍率、注射量和温度是关键。EVA注射发泡鞋材需交联定型出模，所以模具是需要加热的。热塑性弹性体（如SBS）为冷却定型出模，工业上多采用风冷却。两种材料的注射发泡都是采用多工位模具进行连续作业的。设备上的不同点是：EVA的注射发泡时，模具是直线排列并固定的，而注射机可以再轨道上来回移动；热塑弹性体在注射发泡时，注射机是固定不动的，模具布置在轮盘上，由转盘的转动完成连续作业。

2.1.3

模具成型

橡胶海绵的模压成型大致有如下三种：①开模膨胀法；②充模法；③二段硫化法（或称移模法）。

采用开模膨胀法时，将胶料....