I. 発泡ゴム製品の概要

フォームラバー製品は、ゴムを基材として物理的または化学的発泡法により製造され、スポンジ状のゴム多孔質構造の製品です。この技術は、自動車のドアや窓のシール、クッションパッド、建築用ガスケット、耐震材料、スポーツ保護施設など、さまざまな製造業界で広く使用されています。

1、発泡ゴムの概念

いわゆる発泡ゴムはゴム発泡技術としても広く知られており、特定の発泡剤を使用してゴムを処理することにより、ゴムが加工手段としての特徴的な性能を有するようになります。この技術は現在の生産分野でより広く使用されており、現段階では最も一般的な生産作業方法です。

2、発泡ゴム製品の分類

発泡ゴム製品は現在生産分野で最もよく使用されている製品の一つであり、気孔の形状により微多孔構造と多孔質構造の2種類に分けられます。そして、微多孔構造は個別発泡製品と連続発泡製品に分けることができます。ゴムの原料に応じて、この製品は天然ゴム発泡製品、イソプレン発泡製品、SBR発泡製品、エチレンプロピレンゴム発泡製品などに分けることができます。

第二に、分析を伴う発泡ゴム製品

発泡ゴム製品は現在の社会でますます広く使用されており、その製造および生産プロセスと熱可塑性発泡には世界的な違いがあり、問題に見合った加硫架橋速度と発泡剤の分解速度を備えています。つまり、ゴム材料が発泡に成功するのは、架橋速度に加えて、ゴム材料の加硫プロセスと発泡剤の分解との間には密接な関係があり、その原理は基本的に同じであり、ガス膨張壁の延長で対応する抵抗プロセスが生じます。

1、主材料の選択

製造プロセスでは、通常、製品の特定の目的に合わせて科学的なゴム本体材料を選択する必要があります。これらの材料は、天然ゴム製品の柔らかく、適度な強度、十分な弾性を選択しますが、製品のニーズを満たすためにいくつかの人工ゴムも選択します。耐油性フォーム製品の製造には、合理的な科学ニトリルゴムを選択する必要があるだけでなく、ネオプレンの割合と関係を分析し、一部の特殊な製品のニーズを満たすために、2 種類以上のゴムと形状を使用することもできます。

2、発泡剤の選択

発泡剤は発泡ゴムの製造全体において最も重要な要素であり、その選択は作業の効率と品質に密接に関係します。一般的に言えば、発泡製品の優れた性能を実現するには、科学的かつ合理的な発泡剤を選択し、発泡剤の量を選択し、現在の社会発展の要件を満たす方法を使用する必要があります。現在、発泡剤には主に有機発泡剤と無機発泡剤の2種類が含まれています。無機発泡剤とは主に重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、尿素などを指します。これらの発泡剤は分解速度が速く、使用温度が低いという利点があり、理論的には発泡性能も優れています。この技術で発生するガスは主に二酸化炭素やアンモニアなどであるため、これらのガスが存在するとゴム構造の透過係数が大きくなり、有孔発泡ゴムの製造が難しく、発泡ゴムの製造品質が低く、強度が低く、収縮しやすく、変形しやすいため、単独で作業に使用するのが非常に容易であり、有機発泡剤として一般に使用できます。

現在、私たちが一般的に使用している発泡剤には、主に窒素ジカルボンアミド、ニトロソ、ジベンゾスルホニルヒドラジドエーテルなどが含まれています。これらの材料の用途での分解温度は約200℃以上であり、製造プロセスでは尿素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの他の補助発泡剤も添加する必要があるため、その分解が大幅に減少し、生成されるガスの熱分解は主に窒素、二酸化炭素、アンモニアなどのガスは無毒、無臭であるだけでなく、環境を汚染せず、変色しないという利点さえあります。発泡剤を使用して製造されたゴムフォーム製品は気孔径が大きくなり、収縮率も大きくなります。発泡剤を使用する場合、発泡補助剤にはステアリン酸、ミョウバンなどが含まれており、添加後の発泡剤の分解温度を130〜150℃に大幅に下げることができます。

3、加硫システムの選択

加硫システムは発泡製品の研究プロセスにおいて非常に重要であり、まず第一に、加硫システムと発泡システムのマッチングが発泡製品の優れた性能を生み出す鍵となります。ゴムを正常に発泡させるには、ゴムの加硫プロセスと発泡剤の分解プロセスが基本的に同期しているか、硫黄時間が発泡時間よりわずかに早いことが最も重要です。したがって、加硫方式を選択した後、それに合わせて発泡方式を調整するか、発泡方式を選択した後、それに合わせて加硫方式を調整してください。

4、強化充填剤の選択

カーボンブラック、シリカ、その他の補強剤は発泡ゴム製品の強度と剛性を向上させることができ、炭酸カルシウム、粘土、その他の充填剤を適切に添加することでゴムの加工性能を向上させ、コストを削減することができます。カーボンブラックは半強化FEFおよびSRFカーボンブラックを選択し、フィラーは軽質炭酸カルシウム、クレーなどを選択する必要があります。量は多すぎず、好ましくは20〜40コピーです。

5、可塑剤の選択

可塑剤の要件は、良好な可塑化効果、低用量、速い吸収速度、ゴムとの良好な相溶性、揮発性が小さい、移行がない、非毒性、無臭、安価で入手が容易であることです。可塑剤は、配合剤の分散度、ゴムブレンドの加工性および成形性を向上させることができます。高い発泡倍率が必要な発泡ゴム製品では、一般に可塑剤の添加量が多くなり、ゴム可塑剤との相溶性の良いものを選択します。

6、抗酸化物質の選択

発泡ゴム製品は多孔質構造のため表面積が大きく、比較的老化しやすいため、酸化防止剤を配合する必要があります。酸化防止剤の選択の原則は、老化防止効果に優れているだけでなく、発泡剤の分解にも影響を与えません。 4010、264、MBなどの酸化防止剤を一般のゴム製品より多く配合してお選びいただけます。

7、ゴム発泡の原理

固体ゴム発泡ゴムスポンジの製造の原理は、選択したゴムに発泡剤を添加するか、発泡剤を再添加し、加硫温度で発泡剤が分解してガスを放出し、ゴムで囲まれて気泡穴を形成し、ゴムが膨張してスポンジを形成することです。

気泡細孔の構造を決定し影響を与える主な要因は、発泡剤ガスの量、ゴム内のガス拡散速度、ゴムの粘度、加硫速度です。その中で最も重要なのは、発泡剤ガスの量、ガス発生速度、ゴムの加硫速度のマッチングです。

より良いゴム製品を作るには、発泡剤の種類とゴムの加硫システムの選択が鍵となります。具体的な方法は 2 つあります。

まず、加硫温度に応じて分解温度と適切な発泡剤を選択し、次に加硫温度での発泡剤の分解速度に応じてゴムの加硫速度を調整します。たとえば、後期促進剤や他の促進剤の使用、および加硫システムなど、促進剤の量を調整して加硫速度を調整することができます。

第二に、加硫システムの場合、フォームの種類と適切な粒子サイズの選択に従って加硫速度を決定します。発泡剤の粒径も、発泡剤の分解速度を決定する最も重要な要素の 1 つです。粒子径が小さくなり、粒子の比表面積が大きくなり、熱伝達効率が高まり、分解速度が速くなるため、発泡剤の適切な粒子径を選択することで、発泡剤の分解速度とゴムの加硫速度のバランスを調整することができます。

三、加工技術

1、可塑化

生ゴムの可塑化の本質は、ゴムの高分子鎖を切断して破壊することです。ゴムの可塑性を向上させ、配合剤の混合・配合作業を容易にします。発泡ゴム製品を製造する場合、ゴムの可塑性が優れているほど、均一な気泡孔を持ち、密度が小さく、収縮率が小さい製品を製造しやすくなります。したがって、生ゴムは完全に可塑化されている必要があります。

2、保管

ゴムを混合した後、さまざまな添加剤がゴム混合物中に完全に分散されるように、十分な時間（通常は 2 ～ 4 時間）放置する必要があります。ゴム添加剤がより均一に分散されるほど、製品サイズの安定性、表面の平滑性、気泡の均一性が向上します。

3、温度

ラバーフォームは温度に非常に敏感です。同じゴム材料であっても、温度が異なると発泡効果が異なります。発泡システムと加硫システムは温度に対する感度が異なるため、加硫温度を変更すると、加硫システムと発泡システムのマッチングの問題が再調整されます。

4、成形

発泡ゴム製品の成形方法には押出成形、モールド成形、フラット成形などがあり、押出成形にはEPDM発泡製品が、成形にはNBRが主に使用されます。