pu發泡球一款非常有彈性的產品，具有令人喜愛的軟觸感和豐富的觸覺感受;非常容易噴漆著色、印染各種圖案后外表美觀,給人以賞心悅目的視覺享受。可制成各種球類玩具,深得小朋友喜愛,在玩具制品、生活飾品、健身器材等方面都獲得了廣泛的應用。pu發泡球常見的規格有直徑為28 mm、40 mm、48mm、56 mm、62 mm、72 mm、90 mm等。

　　采用通常的模壓膨脹法生產時存在以下缺點：本系列pu發泡球類為厚實制品,橡膠材料的導熱性能比較差,在硫化過程中表面和中心的受熱程度不同,容易引起孔徑不均勻,中心欠硫、表面過硫等缺陷;在開模時壓力變化劇烈,很容易導致球體開裂;球體的后收縮比較大,尺寸不易掌握;受模壓平板規格的限制,每模只能生產2～4個成品,生產效率較低、能耗大。為了克服上述缺點,本研究采用了充模法,在常壓下用熱空氣作硫化介質,采用自行設計的紅外線燈管加熱箱,在膠料配方、工藝、硫化設備的設計方面進行了詳細的研究,使上述問題得到了圓滿解決。

　　pu發泡球配方設計

　　1、主體材料

　　根據pu發泡球要求手感柔軟、機械強度適中、彈性性能優異,球體自由落體后回彈高度達70%以上的要求,擬選用彈性較好的天然橡膠(NR)作為主體材料。

　　2、發泡體系

　　為了獲得較低的視密度、高發泡倍率的海綿,選用了發泡劑H進行發泡。此外,發泡劑H的分解放熱量大,有利于彌補球體內部深層處的欠硫。但其分解溫度較高,硫化初期分解量少,分解過程中產生魚腥異味,為此,并用部分發泡助劑尿素脂BK。BK在膠料中分散性良好,能夠使H發泡劑分解溫度下降至120℃～125℃,并能有效去除H發泡劑分解后殘留的異味。實驗證明,BK助劑用量和發泡劑H用量的比例達到1∶1時,所制備的pu發泡球基本上無H發泡劑分解所產生的異味。在實驗中發現,者發泡劑用量過大,其分解產生的氣體會在膠料內形成過大的壓力,致使球體炸裂;發泡劑用量過小,則發泡倍率小、回彈性差。通過實驗終確定,H和BK的總用量為5份～6份較好。

　　3、硫化體系

　　一種膠料能成功發泡,重要的是膠料的硫化過程與發泡劑分解發氣過程應基本同步;硫化橡膠泡孔壁對氣體膨脹力的阻力,應等于或略小于析出氣體對泡孔壁的膨脹拉伸力。

　　4、補強填充及軟化體系

　　考慮到pu發泡球是淺色制品,故不宜加炭黑,主要采用輕質碳酸鈣。活性白炭黑的粒子非常細,有利于促進孔胚的形成,主要是作為成核劑來使用。但在實驗中發現,白炭黑會延遲硫化、降低彈性性能,故用量要適中。

　　采用該工藝方法的每一個硫化周期即可生產數百乃至上千個pu發泡球,具有設備少、效率高、能耗低的優點。利用充模法可以制造幾何形狀復雜的pu發泡球這一優點,我們先后推出了一系列pu發泡球產品,為企業創造了良好的效益。