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【摘 要】海绵是人们生产生活中常见的一种材料，其制备的過程中会使用到发泡剂。论文通过试验的方式，论述发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响。通过结果可以看出，使用不同发泡剂制备海绵的过程中，有着不同的最佳用量。
【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.
【关键词】发泡剂;环保;复合海绵;性能
【Keywords】foaming agent; environmental protection; composite sponge; properties
【中图分类号】TQ423 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）12-0163-02
1 发泡剂和海绵概述
1.1 发泡剂概述
发泡剂是能够使物体成孔的物质，主要分为表面活性剂、物理发泡剂、化学发泡剂三类。化学发泡剂经过分解加热之后可以释放出氮气和二氧化碳等气体，并且能够在聚合物中形成一些细孔。物理发泡剂就是让泡沫细孔的物理形态发生变化，能够由固体溶解、液体挥发以及气体膨胀形成。所有的发泡剂都具有较强的表面活性，可以降低液体的表面张力，进而在液体表面排列出双电子层，这样就产生了气泡，而众多气泡组合在一起就能够形成泡沫。化学发泡剂还分为有机发泡剂和无机发泡剂，有机发泡剂主要有偶氮化合物、磺酰肼类化合物以及亚硝基化合物，这也是本实验所用的三种发泡剂。无机发泡剂主要有碳酸盐、水玻璃、碳化硅和碳黑等。物理发泡剂具有泌水量低、泡沫稳定性好、发泡倍率高等优点，能够改变菱镁水泥的性质。
1.2 海绵概述
海绵是一种常见的多孔材料，其具有良好的吸水性能，可以用作物品的清洁。人们生产生活中常见的海绵通常是由发泡塑料聚合物或者木纤维素纤维制成，还有一些天然海绵的原材料为海绵生物，主要用于绘画或者身体清洁。除此之外，就是一些复合海绵，包括聚酯、高吸水的聚乙烯醇以及不吸水的低密度聚醚。海绵分为化工海绵和工业海绵。化工海绵主要是聚氨酯软发泡橡胶，具有良好的抗摩擦和避震的作用。工业海绵主要分为定型棉、发泡棉、橡胶棉以及记忆棉等。随着可持续发展战略的不断实施，现在也出现了一种环保型多用途复合海绵，其能够用于不同的地方，并且是可以再生的。环保型多用途复合海绵无异味、不变形、耐性好、弹性好[1]。
2 发泡剂对环保型多用途复合海绵性能影响的实验过程
2.1 原材料
本实验选择的海绵主要是EPDM海绵，生产厂家为芜湖馨源海绵有限公司。发泡剂OBSH，即氧代双苯磺酰肼，生产厂家为东莞聚亚化工有限公司。发泡剂AC，即偶氮二甲酰胺，生产厂家为上海向阳化工厂。发泡剂H，即二亚硝基五亚甲基四胺，生产厂家为宜兴周铁化工厂，选择南京中海石油化工有限公司制造的工业级硫磺。其余的一些实验助剂，比如氧化锌、硬脂酸、碳酸氢钠等则是市面上可以买到的。
2.2 仪器设备
实验过程中所需要的仪器设备，包括无锡第一橡塑机械厂生产的XK-250开放式炼胶机;上海实验仪器总厂生产的401A型老化实验箱;江都市真威试验机械有限公司生产的WHT-10A测厚仪;高铁科技股份有限公司生产的XS-365M电子比重天平以及GTT080门尼粘度试验机。
2.3 试样制备
使用开放式炼胶机将块状的环保型多用途复合海绵进行破碎处理，并薄通10次，然后将硫磺、硬脂酸、氧化锌、发泡剂等助剂加入进去。当混炼均匀之后进行打包处理，使用开放式炼胶机辊距一定厚度的下片，并且冷却停放一段时间。最后将其裁剪成一定规格的试样，加入热空气老化箱中进行发泡处理，发泡的时间为30min，温度为180℃。
2.4 性能测试
测试环保型多用途复合海绵发泡倍率时，遵循的是双龙工程标准。发泡倍率是经过发泡处理之后，海绵厚度与发泡之前的比值。环保型多用途复合海绵测试过程中的表观密度遵循的是GB/T 6343—2009标准。环保型多用途复合海绵的质量损失率是发泡之前的质量与发泡之后质量损失的比值[2]。
3 发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
3.1 AC/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
试验过程中，选择不同份数的发泡剂，并且进行了相关记录，AC/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响如表1所示。
从上表可以看出，当AC/OBSH并用量从5份开始增加的时候，环保型多用途复合海绵的发泡倍率出现了明显升高的趋势，但是表观密度却呈现出下降的趋势。当AC/OBSH并用量超过15份的时候，环保型多用途复合海绵的发泡倍率则有所降低，同时表观密度的降低也不够明显。造成这种情况的主要原因是质量损失率呈现出升高的趋势。因此，可以得出AC/OBSH并用量的最佳份数为15，此时发泡倍率得到了最高点，也就是6.3。
3.2 AC/H发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
从表2可以看出，当AC/H发泡剂的数量增加到10份的时候，环保型多用途复合海绵性能的发泡倍率变大，质量损失率和表观密度都有所减少。而当AC/H发泡剂的数量超过10份的时候，环保型多用途复合海绵性能的发泡倍率增大，质量损失率和表观密度都随之减少。当发泡倍率较大的时候，质量损失小，但是当使用发泡剂的数量减少的时候，质量损失率仍然小，这主要是环保型多用途复合海绵横向尺寸变大的原因。综上可得，当AC/H发泡剂的数量在10份的时候，具有最大的发泡倍率，为7.6。
3.3 H/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
从表3可以看出，随着H/OBSH发泡剂并用量的不断增加，环保型多用途复合海绵的倍率则逐渐增大，而其表观密度呈现出减少的趋势，质量损失率没有出现明显的变化。因此，可以认为当H/OBSH发泡剂的数量为15份的时候，具有最大的发泡倍率，为6.4。
4 结语
从上述的试验中可以得出，使用AC/OBSH发泡剂、AC/H发泡剂以及H/OBSH发泡剂的时候，对环保型多用途复合海绵的性能有着不同的影响，其最佳并用量分别为15份、10份和15份。而环保型多用途复合海绵具有最大发泡倍率的时候，则是AC/H发泡剂为10份的时候，其数值为7.6。
【参考文献】
【1】魏端丽，姚炜钦，喻湘华，等.聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵的制备及性能[J].武汉工程大学学报，2016，38（6）：549-553.
【2】冯涛，郝伟刚.运动型多用途汽车后背门密封条的设计概况[J].橡胶科技，2017，15（8）：14-18.
【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.
【关键词】发泡剂;环保;复合海绵;性能
【Keywords】foaming agent; environmental protection; composite sponge; properties
【中图分类号】TQ423 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）12-0163-02
1 发泡剂和海绵概述
1.1 发泡剂概述
发泡剂是能够使物体成孔的物质，主要分为表面活性剂、物理发泡剂、化学发泡剂三类。化学发泡剂经过分解加热之后可以释放出氮气和二氧化碳等气体，并且能够在聚合物中形成一些细孔。物理发泡剂就是让泡沫细孔的物理形态发生变化，能够由固体溶解、液体挥发以及气体膨胀形成。所有的发泡剂都具有较强的表面活性，可以降低液体的表面张力，进而在液体表面排列出双电子层，这样就产生了气泡，而众多气泡组合在一起就能够形成泡沫。化学发泡剂还分为有机发泡剂和无机发泡剂，有机发泡剂主要有偶氮化合物、磺酰肼类化合物以及亚硝基化合物，这也是本实验所用的三种发泡剂。无机发泡剂主要有碳酸盐、水玻璃、碳化硅和碳黑等。物理发泡剂具有泌水量低、泡沫稳定性好、发泡倍率高等优点，能够改变菱镁水泥的性质。
1.2 海绵概述
海绵是一种常见的多孔材料，其具有良好的吸水性能，可以用作物品的清洁。人们生产生活中常见的海绵通常是由发泡塑料聚合物或者木纤维素纤维制成，还有一些天然海绵的原材料为海绵生物，主要用于绘画或者身体清洁。除此之外，就是一些复合海绵，包括聚酯、高吸水的聚乙烯醇以及不吸水的低密度聚醚。海绵分为化工海绵和工业海绵。化工海绵主要是聚氨酯软发泡橡胶，具有良好的抗摩擦和避震的作用。工业海绵主要分为定型棉、发泡棉、橡胶棉以及记忆棉等。随着可持续发展战略的不断实施，现在也出现了一种环保型多用途复合海绵，其能够用于不同的地方，并且是可以再生的。环保型多用途复合海绵无异味、不变形、耐性好、弹性好[1]。
2 发泡剂对环保型多用途复合海绵性能影响的实验过程
2.1 原材料
本实验选择的海绵主要是EPDM海绵，生产厂家为芜湖馨源海绵有限公司。发泡剂OBSH，即氧代双苯磺酰肼，生产厂家为东莞聚亚化工有限公司。发泡剂AC，即偶氮二甲酰胺，生产厂家为上海向阳化工厂。发泡剂H，即二亚硝基五亚甲基四胺，生产厂家为宜兴周铁化工厂，选择南京中海石油化工有限公司制造的工业级硫磺。其余的一些实验助剂，比如氧化锌、硬脂酸、碳酸氢钠等则是市面上可以买到的。
2.2 仪器设备
实验过程中所需要的仪器设备，包括无锡第一橡塑机械厂生产的XK-250开放式炼胶机;上海实验仪器总厂生产的401A型老化实验箱;江都市真威试验机械有限公司生产的WHT-10A测厚仪;高铁科技股份有限公司生产的XS-365M电子比重天平以及GTT080门尼粘度试验机。
2.3 试样制备
使用开放式炼胶机将块状的环保型多用途复合海绵进行破碎处理，并薄通10次，然后将硫磺、硬脂酸、氧化锌、发泡剂等助剂加入进去。当混炼均匀之后进行打包处理，使用开放式炼胶机辊距一定厚度的下片，并且冷却停放一段时间。最后将其裁剪成一定规格的试样，加入热空气老化箱中进行发泡处理，发泡的时间为30min，温度为180℃。
2.4 性能测试
测试环保型多用途复合海绵发泡倍率时，遵循的是双龙工程标准。发泡倍率是经过发泡处理之后，海绵厚度与发泡之前的比值。环保型多用途复合海绵测试过程中的表观密度遵循的是GB/T 6343—2009标准。环保型多用途复合海绵的质量损失率是发泡之前的质量与发泡之后质量损失的比值[2]。
3 发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
3.1 AC/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
试验过程中，选择不同份数的发泡剂，并且进行了相关记录，AC/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响如表1所示。
从上表可以看出，当AC/OBSH并用量从5份开始增加的时候，环保型多用途复合海绵的发泡倍率出现了明显升高的趋势，但是表观密度却呈现出下降的趋势。当AC/OBSH并用量超过15份的时候，环保型多用途复合海绵的发泡倍率则有所降低，同时表观密度的降低也不够明显。造成这种情况的主要原因是质量损失率呈现出升高的趋势。因此，可以得出AC/OBSH并用量的最佳份数为15，此时发泡倍率得到了最高点，也就是6.3。
3.2 AC/H发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
从表2可以看出，当AC/H发泡剂的数量增加到10份的时候，环保型多用途复合海绵性能的发泡倍率变大，质量损失率和表观密度都有所减少。而当AC/H发泡剂的数量超过10份的时候，环保型多用途复合海绵性能的发泡倍率增大，质量损失率和表观密度都随之减少。当发泡倍率较大的时候，质量损失小，但是当使用发泡剂的数量减少的时候，质量损失率仍然小，这主要是环保型多用途复合海绵横向尺寸变大的原因。综上可得，当AC/H发泡剂的数量在10份的时候，具有最大的发泡倍率，为7.6。
3.3 H/OBSH发泡剂对环保型多用途复合海绵性能的影响
从表3可以看出，随着H/OBSH发泡剂并用量的不断增加，环保型多用途复合海绵的倍率则逐渐增大，而其表观密度呈现出减少的趋势，质量损失率没有出现明显的变化。因此，可以认为当H/OBSH发泡剂的数量为15份的时候，具有最大的发泡倍率，为6.4。
4 结语
从上述的试验中可以得出，使用AC/OBSH发泡剂、AC/H发泡剂以及H/OBSH发泡剂的时候，对环保型多用途复合海绵的性能有着不同的影响，其最佳并用量分别为15份、10份和15份。而环保型多用途复合海绵具有最大发泡倍率的时候，则是AC/H发泡剂为10份的时候，其数值为7.6。
【参考文献】
【1】魏端丽，姚炜钦，喻湘华，等.聚乙烯醇-壳聚糖复合海绵的制备及性能[J].武汉工程大学学报，2016，38（6）：549-553.
【2】冯涛，郝伟刚.运动型多用途汽车后背门密封条的设计概况[J].橡胶科技，2017，15（8）：14-18.