Popularización de la ciencia de los materiales | Materiales de goma espuma

Apr 23,2024

El caucho espumado está hecho de caucho como material base y se produce a través de espuma física o química para obtener estructuras porosas de caucho similares a esponjas. El caucho de espuma se puede dividir en tres tipos: celda abierta, celda cerrada y celda mixta, así como baja densidad, densidad media y alta densidad. Debido a su baja densidad, elasticidad, resistencia a la flexión, absorción de impactos, absorción acústica y excelente rendimiento de aislamiento térmico, es ampliamente utilizado en la vida cotidiana y productos industriales. El caucho de espuma, también conocido como tecnología de espuma de caucho, es un método para tratar el caucho con agentes espumantes específicos para darle propiedades especiales, y es uno de los métodos más comunes en la producción moderna.

Principio espumante

El principio de producir esponja de caucho a través de espuma de caucho sólido es agregar agentes espumantes y agentes coespumantes al material de caucho. Después de que el agente espumante se descompone a la temperatura de vulcanización, se libera gas para formar poros de espuma, lo que hace que el material de caucho se expanda y forme una esponja. Los factores que afectan la estructura de poros de la espuma incluyen la tasa de generación de gas del agente espumante, la tasa de difusión de gas, la viscosidad del adhesivo y la tasa de vulcanización. Elegir el agente espumante apropiado y el sistema de vulcanización de caucho es crucial. La velocidad de vulcanización y la velocidad de descomposición del agente espumante se pueden ajustar de acuerdo con la temperatura de vulcanización, o se puede seleccionar el tamaño de partícula del agente espumante apropiado para equilibrar las dos velocidades, a fin de obtener el producto espumante ideal. La vulcanización del caucho espumado se puede lograr a través de métodos de espuma libre de molde o espuma al vacío, y la temperatura de vulcanización debe controlarse estrictamente. El proceso de procesamiento incluye varios procesos como la mezcla, la preparación de preformas y la vulcanización, y la selección de la tecnología de procesamiento adecuada es crucial.

Características coincidentes

Selección de material principal

En el proceso de fabricación, se deben seleccionar materiales de caucho científico, incluido el caucho natural y el caucho sintético. Para los productos de espuma resistentes al aceite, es necesario elegir el caucho de nitrilo apropiado, analizar la proporción y la relación del caucho de cloropreno, e incluso usar múltiples cauchos en combinación. La plasticidad del material de caucho está relacionada con la densidad, la estructura y el tamaño de los poros, y la velocidad de formación de espuma del caucho espumado. Es aconsejable elegir caucho con buena fluidez y viscosidad Mooney moderada como material principal para evitar la baja plasticidad. Una mayor viscosidad facilita la dispersión del agente de composición, lo que da como resultado caucho espumado con poros finos y uniformes, buena elasticidad y excelente rendimiento de absorción de impactos. La proporción se determina en función de los requisitos de rendimiento integrales del producto.

Selección del agente espumante

La selección de agentes espumantes científicos y razonables es la clave para producir productos espumantes de alto rendimiento, al tiempo que satisface las necesidades sociales actuales. En la actualidad, los agentes espumantes se dividen principalmente en dos tipos: agentes espumantes orgánicos y agentes espumantes inorgánicos. Los agentes espumantes inorgánicos se descomponen rápidamente y a bajas temperaturas, pero la producción de gases como el dióxido de carbono y el amoníaco no es propicia para la producción de caucho espumado de celda cerrada. Los agentes espumantes orgánicos son ampliamente utilizados, con partículas pequeñas y alta generación de gas, temperatura de descomposición estable y fácil producción de caucho espumado con poros finos y uniformes. También son no tóxicos, inodoros y no contaminantes. Las propiedades de los agentes espumantes, como la generación de gas, la temperatura de descomposición y la tasa de contracción, se pueden ajustar agregando agentes espumantes.

Selección de sistema de la vulcanización

En la investigación de productos espumosos, el sistema de vulcanización es muy importante, y su relación de coincidencia con el sistema de espuma afecta directamente el rendimiento del producto. El ajuste de la coincidencia entre el sistema de curado y el sistema de formación de espuma se puede lograr ajustando el sistema de formación de espuma después de seleccionar el sistema de curado, o ajustando el sistema de curado después de seleccionar el sistema de formación de espuma. La vulcanización del caucho espumado y la descomposición de los agentes espumantes ocurren casi simultáneamente, y la velocidad de vulcanización debe coincidir con la velocidad de formación de espuma. El sistema de vulcanización de azufre tiene una velocidad de vulcanización lenta, y se debe seleccionar una combinación de aceleradores con inicio de vulcanización rápida y aceleradores de post-efecto para ajustar la velocidad de vulcanización. La vulcanización con peróxido también es un sistema de vulcanización de uso común, que tiene una velocidad de vulcanización lenta, un inicio rápido y es fácil de controlar el proceso de vulcanización y formación de espuma. La temperatura de descomposición debe coincidir con el agente espumante. La velocidad de vulcanización se puede ajustar usando la dosificación del agente de reticulación.

Selección de rellenos

Agregar agentes de refuerzo como el negro de carbón y el negro de carbón blanco puede mejorar la resistencia y la rigidez de los productos de caucho espumado, mientras que agregar rellenos como el carbonato de calcio y la arcilla de manera adecuada puede mejorar el rendimiento del procesamiento y reducir los costos. Los plastificantes deben tener buenos efectos plastificantes, absorción rápida, buena compatibilidad con el caucho, no volátil, no migratorio, no tóxico, inodoro y rentable. La adición de plastificantes puede mejorar la dispersión, el rendimiento del procesamiento y la conformabilidad. Para los productos de caucho espumado que requieren una alta porosidad, se deben seleccionar plastificantes con buena compatibilidad con el caucho y una gran cantidad de adición. Debido al fácil envejecimiento de los productos de goma espuma, se deben seleccionar buenos agentes antienvejecimiento y se debe prestar atención a no afectar la descomposición del agente espumante. Los antioxidantes generalmente se usan más que los productos de caucho.

Principales aplicaciones

Los productos de goma espuma son un producto ampliamente utilizado, que se dividen en dos tipos basados en los diferentes poros, a saber, la estructura microporosa y la estructura porosa. Las estructuras microporosas se dividen además en productos de espuma individuales y productos de espuma continuos. Además, de acuerdo con las diferentes materias primas del caucho, los productos de espuma de caucho también se pueden dividir en varios tipos, como productos de espuma de caucho natural, productos de espuma de isopreno, productos de espuma SBR, productos de espuma de caucho de etileno y propileno, etc. Esta tecnología se ha aplicado ampliamente en productos en campos como automóviles, Construcción, deportes, etc., como tiras de sellado de puertas y ventanas, almohadillas de amortiguación, materiales sísmicos resistentes, etc.

Moldeo por inyección de PVC y material de cristal

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