發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響分析

夏春火

【摘 要】海綿是人們生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的一種材料，其制備的過(guò)程中會(huì)使用到發(fā)泡劑。論文通過(guò)試驗(yàn)的方式，論述發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響。通過(guò)結(jié)果可以看出，使用不同發(fā)泡劑制備海綿的過(guò)程中，有著不同的最佳用量。

【Abstract】Sponge is a common material in production and life， and foaming agent is used in its preparation. In this paper， the effect of foaming agent on the properties of environmental friendly multi-purpose composite sponge is discussed through experiment. The results show that different foaming agents have different optimum dosage in the preparation of sponge.

【關(guān)鍵詞】發(fā)泡劑;環(huán)保;復(fù)合海綿;性能

【Keywords】foaming agent; environmental protection; composite sponge; properties

【中圖分類號(hào)】TQ423? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）12-0163-02

1 發(fā)泡劑和海綿概述

1.1 發(fā)泡劑概述

發(fā)泡劑是能夠使物體成孔的物質(zhì)，主要分為表面活性劑、物理發(fā)泡劑、化學(xué)發(fā)泡劑三類?；瘜W(xué)發(fā)泡劑經(jīng)過(guò)分解加熱之后可以釋放出氮?dú)夂投趸嫉葰怏w，并且能夠在聚合物中形成一些細(xì)孔。物理發(fā)泡劑就是讓泡沫細(xì)孔的物理形態(tài)發(fā)生變化，能夠由固體溶解、液體揮發(fā)以及氣體膨脹形成。所有的發(fā)泡劑都具有較強(qiáng)的表面活性，可以降低液體的表面張力，進(jìn)而在液體表面排列出雙電子層，這樣就產(chǎn)生了氣泡，而眾多氣泡組合在一起就能夠形成泡沫?；瘜W(xué)發(fā)泡劑還分為有機(jī)發(fā)泡劑和無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，有機(jī)發(fā)泡劑主要有偶氮化合物、磺酰肼類化合物以及亞硝基化合物，這也是本實(shí)驗(yàn)所用的三種發(fā)泡劑。無(wú)機(jī)發(fā)泡劑主要有碳酸鹽、水玻璃、碳化硅和碳黑等。物理發(fā)泡劑具有泌水量低、泡沫穩(wěn)定性好、發(fā)泡倍率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠改變菱鎂水泥的性質(zhì)。

1.2 海綿概述

海綿是一種常見(jiàn)的多孔材料，其具有良好的吸水性能，可以用作物品的清潔。人們生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的海綿通常是由發(fā)泡塑料聚合物或者木纖維素纖維制成，還有一些天然海綿的原材料為海綿生物，主要用于繪畫(huà)或者身體清潔。除此之外，就是一些復(fù)合海綿，包括聚酯、高吸水的聚乙烯醇以及不吸水的低密度聚醚。海綿分為化工海綿和工業(yè)海綿?；ず＞d主要是聚氨酯軟發(fā)泡橡膠，具有良好的抗摩擦和避震的作用。工業(yè)海綿主要分為定型棉、發(fā)泡棉、橡膠棉以及記憶棉等。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷實(shí)施，現(xiàn)在也出現(xiàn)了一種環(huán)保型多用途復(fù)合海綿，其能夠用于不同的地方，并且是可以再生的。環(huán)保型多用途復(fù)合海綿無(wú)異味、不變形、耐性好、彈性好[1]。

2 發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能影響的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.1 原材料

本實(shí)驗(yàn)選擇的海綿主要是EPDM海綿，生產(chǎn)廠家為蕪湖馨源海綿有限公司。發(fā)泡劑OBSH，即氧代雙苯磺酰肼，生產(chǎn)廠家為東莞聚亞化工有限公司。發(fā)泡劑AC，即偶氮二甲酰胺，生產(chǎn)廠家為上海向陽(yáng)化工廠。發(fā)泡劑H，即二亞硝基五亞甲基四胺，生產(chǎn)廠家為宜興周鐵化工廠，選擇南京中海石油化工有限公司制造的工業(yè)級(jí)硫磺。其余的一些實(shí)驗(yàn)助劑，比如氧化鋅、硬脂酸、碳酸氫鈉等則是市面上可以買到的。

2.2 儀器設(shè)備

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所需要的儀器設(shè)備，包括無(wú)錫第一橡塑機(jī)械廠生產(chǎn)的XK-250開(kāi)放式煉膠機(jī);上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠生產(chǎn)的401A型老化實(shí)驗(yàn)箱;江都市真威試驗(yàn)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的WHT-10A測(cè)厚儀;高鐵科技股份有限公司生產(chǎn)的XS-365M電子比重天平以及GTT080門尼粘度試驗(yàn)機(jī)。

2.3 試樣制備

使用開(kāi)放式煉膠機(jī)將塊狀的環(huán)保型多用途復(fù)合海綿進(jìn)行破碎處理，并薄通10次，然后將硫磺、硬脂酸、氧化鋅、發(fā)泡劑等助劑加入進(jìn)去。當(dāng)混煉均勻之后進(jìn)行打包處理，使用開(kāi)放式煉膠機(jī)輥距一定厚度的下片，并且冷卻停放一段時(shí)間。最后將其裁剪成一定規(guī)格的試樣，加入熱空氣老化箱中進(jìn)行發(fā)泡處理，發(fā)泡的時(shí)間為30min，溫度為180℃。

2.4 性能測(cè)試

測(cè)試環(huán)保型多用途復(fù)合海綿發(fā)泡倍率時(shí)，遵循的是雙龍工程標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)泡倍率是經(jīng)過(guò)發(fā)泡處理之后，海綿厚度與發(fā)泡之前的比值。環(huán)保型多用途復(fù)合海綿測(cè)試過(guò)程中的表觀密度遵循的是GB/T 6343—2009標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保型多用途復(fù)合海綿的質(zhì)量損失率是發(fā)泡之前的質(zhì)量與發(fā)泡之后質(zhì)量損失的比值[2]。

3 發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響

3.1 AC/OBSH發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響

試驗(yàn)過(guò)程中，選擇不同份數(shù)的發(fā)泡劑，并且進(jìn)行了相關(guān)記錄，AC/OBSH發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響如表1所示。

從上表可以看出，當(dāng)AC/OBSH并用量從5份開(kāi)始增加的時(shí)候，環(huán)保型多用途復(fù)合海綿的發(fā)泡倍率出現(xiàn)了明顯升高的趨勢(shì)，但是表觀密度卻呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。當(dāng)AC/OBSH并用量超過(guò)15份的時(shí)候，環(huán)保型多用途復(fù)合海綿的發(fā)泡倍率則有所降低，同時(shí)表觀密度的降低也不夠明顯。造成這種情況的主要原因是質(zhì)量損失率呈現(xiàn)出升高的趨勢(shì)。因此，可以得出AC/OBSH并用量的最佳份數(shù)為15，此時(shí)發(fā)泡倍率得到了最高點(diǎn)，也就是6.3。

3.2 AC/H發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響

從表2可以看出，當(dāng)AC/H發(fā)泡劑的數(shù)量增加到10份的時(shí)候，環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的發(fā)泡倍率變大，質(zhì)量損失率和表觀密度都有所減少。而當(dāng)AC/H發(fā)泡劑的數(shù)量超過(guò)10份的時(shí)候，環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的發(fā)泡倍率增大，質(zhì)量損失率和表觀密度都隨之減少。當(dāng)發(fā)泡倍率較大的時(shí)候，質(zhì)量損失小，但是當(dāng)使用發(fā)泡劑的數(shù)量減少的時(shí)候，質(zhì)量損失率仍然小，這主要是環(huán)保型多用途復(fù)合海綿橫向尺寸變大的原因。綜上可得，當(dāng)AC/H發(fā)泡劑的數(shù)量在10份的時(shí)候，具有最大的發(fā)泡倍率，為7.6。

3.3 H/OBSH發(fā)泡劑對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿性能的影響

從表3可以看出，隨著H/OBSH發(fā)泡劑并用量的不斷增加，環(huán)保型多用途復(fù)合海綿的倍率則逐漸增大，而其表觀密度呈現(xiàn)出減少的趨勢(shì)，質(zhì)量損失率沒(méi)有出現(xiàn)明顯的變化。因此，可以認(rèn)為當(dāng)H/OBSH發(fā)泡劑的數(shù)量為15份的時(shí)候，具有最大的發(fā)泡倍率，為6.4。

4 結(jié)語(yǔ)

從上述的試驗(yàn)中可以得出，使用AC/OBSH發(fā)泡劑、AC/H發(fā)泡劑以及H/OBSH發(fā)泡劑的時(shí)候，對(duì)環(huán)保型多用途復(fù)合海綿的性能有著不同的影響，其最佳并用量分別為15份、10份和15份。而環(huán)保型多用途復(fù)合海綿具有最大發(fā)泡倍率的時(shí)候，則是AC/H發(fā)泡劑為10份的時(shí)候，其數(shù)值為7.6。

【參考文獻(xiàn)】

【1】魏端麗，姚煒欽，喻湘華，等.聚乙烯醇-殼聚糖復(fù)合海綿的制備及性能[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，38（6）：549-553.

【2】馮濤，郝偉剛.運(yùn)動(dòng)型多用途汽車后背門密封條的設(shè)計(jì)概況[J].橡膠科技，2017，15（8）：14-18.