Süperkritik köpürtme, ileri teknolojiye sahip, hafif ve yüksek-esneklikteki malzemelerin üretiminde önemli bir teknolojidir. Geleneksel boncuk köpürtme işlemleri yabancı patent engelleriyle sınırlıdır ve bu da karmaşık şekillere sahip ultra-düşük{- yoğunluklu elastomer ürünlerin üretilmesini zorlaştırır.
Qingdao Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, otoklavda süperkritik yeşil köpüklendirme için entegre bir "proses-ekipman-malzeme" platformu geliştirdi. Bu yenilik, üst düzey elastomer köpüklemedeki ikili tekeli kırıyor. Ekip, "küçük ön kalıptan büyük ön kalıba" otoklav süperkritik köpüklendirme prosesine öncülük etti. Basit bir ifadeyle, önce önceden şekillendirilmiş daha küçük bir iş parçası hazırlanır, ardından yüksek-basınçlı bir otoklava yerleştirilir. Süper kritik sıvı nüfuzu ve hassas sıcaklık-basınç kontrolü altında, işlenmemiş parça eşit şekilde genişleyerek büyük-boyutlu köpüklü bir ürüne dönüşür. Bu yaklaşım, ultra-düşük-yoğunluk, yüksek-boyut-doğruluğu ve tekdüze hücre yapılı elastomer ürünlerin üretim zorluklarını etkili bir şekilde çözer.
Köpükleme ekipmanı bir diğer kritik gelişmedir. Ekip bağımsız olarak kelepçeli-tipi, hızlı-açılan, tam otomatik bir süperkritik köpüklü otoklav geliştirdi. Bu ekipman, yüksek sıcaklık ve basınç altında sızdırmazlık zorlukları, düşük sıcaklık-basınç kontrol hassasiyeti ve zayıf çalışma verimliliği gibi mühendislik zorluklarının üstesinden gelir. Yeni ekipman, ±1 derecelik otoklav sıcaklık kontrolü hassasiyetiyle, uluslararası gelişmiş seviyelere göre altı kat daha hızlı bir basınç tahliye hızına ulaşıyor. On-ton seviyesinde yeşil büyük-ölçekli üretimi destekler ve üst düzey köpürtme ekipmanlarının yerli ikamesini-sağlar.
Malzeme değişikliği açısından ekip, çok-düzeyli bir ağ yapısı düzenleme yöntemi geliştirdi. Bu yaklaşım, kauçuk moleküler zincirleri arasında esnek "köprüler" ve genişletilebilir ağlar oluşturmak, ardından örgüyü güçlendirmek gibi davranır. Bu, malzemenin köpürme genleşmesi sırasında kırılmadan veya çökmeden etkili bir şekilde gerilmesine olanak tanır, köpürme sıcaklığı penceresini önemli ölçüde genişletir ve özel kauçuklar için ultra-düşük{-yoğunluklu köpürtmenin teknik darboğazının üstesinden gelir.