众所周知，传统实心TPR材料制品在轻量（liàng）化、缓（huǎn）冲性和隔热性上存在一定的局限性（xìng）。但是，随着发泡工艺的引入，能在材料内部（bù）构建微米级多孔结构，这样不（bú）仅可将密（mì）度（dù）降低至0.2-0.8g/cm³，还能显著提升能量（liàng）吸收效率（lǜ）与热绝（jué）缘性能。那么您知道TPR材料的发泡原理是（shì）怎样的吗?下面秋葵视频官网小编为您介绍：

　　TPR材料的发泡原理可类比蒸馒头时酵母发面的过程，其核心是通过发（fā）泡剂分解产生（shēng）的气体使材料膨胀并形（xíng）成多孔结构，具体原理如下：

　　一、发泡剂分解产气：气体生成的化学基础

　　(1)发泡剂（jì）类型

　　化学（xué）发泡剂(如AC、OBSH)：在（zài）TPR材料加热时分解生成氮气、一氧化碳等气体。例如，AC发泡剂在（zài）190-210℃时分（fèn）解，发气量可达200-300mL/g。

　　物理发泡剂(如超临界CO₂)：通过压（yā）力（lì）骤降实现气化，形成微米级气（qì）泡核。超临（lín）界（jiè）流（liú）体发泡技（jì）术可使气泡成核密度达10⁹个/cm³，TPR材料密度降低40%的同时（shí）保持90%的原始强度。

　　(2)发泡剂特性影响

　　分解温度：分（fèn）解温度低的发泡剂(如粒径（jìng）小的AC)在（zài）相同加工温度（dù）下分解更快，TPR材料发泡速度更高（gāo）。

　　发气量：发气量大的发泡剂(如AC)产生的气体更多，易形成大泡孔，适合开孔结构(如酒瓶塞);发气量小的发泡剂则形成细（xì）密闭孔结构(如密封条)。

　　二、气体膨胀与气泡形成：物（wù）理膨胀的动力学过程

　　(1)气体在胶料中的扩散

　　粘度调控：TPR材料基体（tǐ）的粘度（dù）直接影响气体扩散速度。

　　低（dī）粘度：气体扩散过快，易溢出，导致气泡不足(需（xū）通过调整SEBS与PP比例提升粘度)。

　　高（gāo）粘度：气体膨胀受限，内压增大，泡孔直径缩小(需通过添加增塑剂降低（dī）粘度)。

　　(2)气泡生长与固化

　　温度梯度控制（zhì）：TPR材料注塑发泡时（shí），料筒温度需高于（yú）发泡剂分解温度(如185℃)，而模具温度通过冷却水（shuǐ）道（dào）控制在120℃，使熔体在0.5-2秒内固化（huà）定型，防止气泡塌缩。

　　压力（lì）动态调节：微孔注射（shè）发泡技术（shù）通过超临界流体(SCF)实现（xiàn）压（yā）力控制：

　　充模阶段：维持20-30MPa高压抑制气泡膨胀（zhàng）。

　　保压阶（jiē）段：压力骤降至5MPa促使气泡成（chéng）核。

　　冷却阶段：缓慢（màn）泄（xiè）压防止气泡收缩。

　　三、交联（lián）增强：性能保障的（de）关键步骤

　　(1)交联剂（jì）的（de）作用

　　单纯发（fā）泡会导致TPR材料（liào）强度下降30%-50%，需加入交联剂(如DCP)引（yǐn）发SEBS分（fèn）子链间交联，使撕裂强（qiáng）度从12kN/m提升至（zhì）28kN/m，耐热（rè）性提升40℃。

　　环保（bǎo）型交联剂：采用柠檬酸酯类生物基交联剂，满足（zú）REACH法规要求。

　　(2)复合（hé）发泡体系（xì）

　　纳米填料（liào）改性：添（tiān）加（jiā）3% SiO₂纳米粒子可使气泡直径减小（xiǎo）40%，导热系数降低至0.035W/(m·K)。

　　石墨烯片层：构建气（qì）体扩散（sàn）屏障，使发泡倍率稳定在3-5倍。

　　相（xiàng）变材料(PCM)：微胶囊化PCM含量达15%时，可实（shí）现-20℃至80℃的恒温缓冲。

　　四、工艺参（cān）数协同优化：从实验室到（dào）工业化的桥梁

　　(1)温度（dù）控制

　　注塑温度建议130-170℃，温度过高会导致（zhì）TPR材（cái）料发黄或表面缺陷(如鞋底发泡时气（qì）泡过大)。

　　模具温度通过冷却水道控制，使熔体在（zài）0.5-2秒内固化（huà）定型。

　　(2)压力与（yǔ）时间管理

　　锁模力调节：降低锁模力可增强发泡效（xiào）果(如密封条（tiáo）发（fā）泡时锁模力降低20%)。

　　冷却（què）时间缩短：较同硬度产品缩短10%-15%，防止气泡收缩。

　　保压控制：尽量不用保压或减少保压时间，避（bì）免（miǎn）气泡被压缩。

　　(3)发泡剂助剂

　　分解（jiě）温度高于TPR材料加（jiā）工温度的发泡剂(如某些锌盐类)需添加ZnO助剂降低分解温度，确保正常发泡。

　　综上所述，我们可以看出，TPR材料的（de）发泡原理是通过（guò）化学产气（qì）与物理膨胀（zhàng）的耦合作用，在材料内部构建可控的多孔结构。未来，随着绿色发泡技（jì）术与智能控制系统的（de）融合，TPR发泡材料必将以更轻盈、更坚韧、更（gèng）可持续的姿态，推动制造业向高性能与低碳化方向迈进。