鞋墊材料的問題:EVA和PU哪種要好一些?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時間:2022-04-26分類:催化劑及助劑瀏覽:174
pu是聚氨酯材料,eva是聚苯乙烯
PVC 最常見的是夏天穿的拖鞋,但冬天硬的一筆的就是PVC,等里面增塑劑時間長,溢出了,就會開裂。他的質(zhì)量最大,密度大。這種最便宜。
EVA密度小,是熱塑性彈性體,由乙烯(E)及乙烯基醋酸鹽(VA)所組成。夏天和冬天一樣軟,質(zhì)輕。乙烯基醋酸鹽 (VA content) 的含量越高,其透明度,柔軟度及堅韌度會相對提高。
PU一般生產(chǎn)海綿或人造革,通常不做鞋底。
PE表面光滑,但硬,這類事PE的。
EVA是可降解的,是環(huán)保產(chǎn)品,通過發(fā)泡劑受熱過程中產(chǎn)生氮氣,氨氣及少量的二氧化碳,使交聯(lián)體產(chǎn)生微氣孔。要說環(huán)保就是生產(chǎn)過程中使用什么樣的發(fā)泡劑或添加一些什么助劑好一些
。EVA除了價格上便宜點以外,沒什么可比的了,PU鞋墊正在慢慢替代EVA鞋墊 了
主流橡膠發(fā)泡劑有哪些
綿橡膠或稱微孔橡膠,有許多特殊性能,如質(zhì)輕、隔熱、吸濕、緩沖防震性能良好,因而,在制鞋工業(yè)中獲得廣泛應用。用固體干膠制造微孔橡膠或海綿橡膠時,通常是在橡膠混煉過程中加入發(fā)泡劑及其它助劑,在較高的溫度下進行化學反應,分解出氣體,使橡膠發(fā)泡膨脹形成海綿橡膠。欲制得性能良好的海綿膠,對發(fā)泡劑品種的選擇、用盆的確定、助發(fā)泡劑的配合是非常重要的。對橡膠發(fā)泡劑通常希望滿足如下要求:(A)貯存時對酸、堿、光、熱的穩(wěn)定性良好、無毒性、無奧味、對產(chǎn)品無污染或變色。(B)在較短的時間內(nèi)就能完成熱分解,其發(fā)氣童亦可進行控制。(C)粉末狀發(fā)泡劑應是粒度細小而又均勻,在膠料中易于分散均勻。(D)發(fā)泡劑不影響橡膠的硫化歷程。(E)發(fā)泡劑應售價低廉。根據(jù)化學成份,發(fā)泡劑可分為無機和有機化合物兩種.(l)發(fā)泡劑的特性(l-1)無機發(fā)泡劑(1-l-1)碳酸氫鈉(NaHCO3),它是無毒、無臭的白色粉末、比重為2.2,能溶于水。在100℃左右就能夠緩慢分解,產(chǎn)生CO2氣體。在140℃時能迅速分解。熱分解反應式如下:2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H20如果化學反應全部生成CO:和水,而水又全部變成蒸汽時,其發(fā)氣量可達270cm3/g.但事實上其熱分解產(chǎn)生的CO2氣體和水蒸汽,只能達到理論值的一半左右.為了使它能夠較完全地分解,提高它的發(fā)氣量,常豁在膠料中加入弱酸性物質(zhì)(例如硬脂酸)作為助發(fā)泡劑。(1-1-2)碳酸氫銨(NH4HCO3),它是白灰色粉末,比重為2.2,在干燥狀態(tài)下無氮味,但在有潮氣存在時,在60℃就開始緩慢分解,生成氨、二氧化碳和水,反應如下:NH4HCO3→NH3↑+CO2↑+H20按理論計算值它的發(fā)氣盤很高,可達800cm3/g,但實際上遠不能達到此數(shù)值,因為化學反應是可逆的,無機發(fā)泡劑售價低廉,易于購到,它們常用于膠鞋海綿膠料中。它們的熱分解溫度低,分解出來的氣體是NH3、CO2和水汽。這些氣體在橡膠中的滲透性大.難以制造閉孔的,細小孔眼結構的海綿制品。制成的海綿膠孔眼大,孔壁強度低,收縮率較大,變形亦較大。(l-2)有機發(fā)泡劑(l-2-l)發(fā)泡劑AC(偶氮二甲酰胺)它是黃色粉末,比重為1.65,不溶于水,在空氣中的熱分解溫度為200℃左右。加入發(fā)泡助劑,例如硬脂酸、尿素、苯甲酸、氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛、乙二胺、明礬等等,都能使它的熱分解溫度大大降低。它的發(fā)氣量較大,約為250cm3/g。它的熱分解反應式如下:它無毒、無奧、不污染不變色、不溶于一般的有機溶劑和增塑劑。又因它的順粒細小,故易于在橡膠中混煉分散均勻。在常壓或加壓下發(fā)泡劑可以應用。雖然它的熱分解溫度較高,但加入適當?shù)闹l(fā)泡劑就能使其熱分解溫度大大降低。分解出的N2、CO等氣體,在橡膠中的滲透性小,適于制造閉孔海綿制品。但因也有少量的NH3逸出,而NH,氣在橡膠中易于滲透,故制成的海綿膠收縮率亦較大。(1-2-2)發(fā)泡劑H(N.N’-二亞硝基五次甲基四胺)它是淡黃色粉末,熱分解溫度較高,為195℃左右。發(fā)氣量亦較多,約為240cm3/g。它的熱分解反應式如下:在常溫下,即使加入助發(fā)泡劑它也是穩(wěn)定的。但當溫度升高至一定程度時,卻能迅速分解,它的熱分解產(chǎn)物有異味。它的熱分解產(chǎn)物是甲醛、氨和氮氣。因NH3的滲透性大,同時又因氨能與甲醛反應生成固態(tài)的六次甲基四胺,故制成的海綿膠孔眼壁易破,孔徑也較大,雖能制成聯(lián)孔結構海綿膠,但收縮率較大。(1-2-3)發(fā)泡劑OBSH(二苯磺酰肼醚)它是白色細微粉末,比重為1.52,它的熱分解溫度低,在130℃左右就可開始緩慢分解,150℃時能迅速分解。無需助發(fā)泡劑也能在通常的硫化溫度(130℃~150℃)下發(fā)泡。熱分解反應式如下:它的發(fā)氣量較少,約為125cm3/g。其熱分解產(chǎn)物殘渣是一個具有硫醇味的不揮發(fā)性聚合物。它貯存時穩(wěn)定、無毒、不燃。用它制成的海綿膠氣孔結構細致均勻。因為分解出來的氣體是N:,故滲透性小,能形成閉孔或聯(lián)孔結構的海綿膠,孔眼不易塌陷,收縮率較小,變形亦較少。(1.2.4)發(fā)泡劑DAB,(二偶氮氨基苯)。其分子式為:寧它是具有特殊氣味的棕色粉末,熔點約100℃,熱分解溫度約為95℃,分解時產(chǎn)生N2氣。發(fā)氣量較少,約為113cm3/g。它與橡膠混煉時相容性較好,易于分散均勻,應用時不需要加入助發(fā)泡劑也能在較低溫度下發(fā)泡。其缺點是變色嚴重,對皮膚有刺激作用。(l-2-5)發(fā)泡劑TSH(對甲苯磺酰肼)它是白色粉末,比重為L43,它的熱分解溫度低,約為104℃左右。發(fā)氣量不多,為125cm3/g。其熱分解反應式如下:其特點是熱分解速度緩慢,與橡膠硫化時的硫化溫度相近似或一致。無需加入助發(fā)泡劑也能發(fā)泡,易于使硫化與發(fā)泡過程同步進行。分解出來的N:氣在橡膠中透氣性小,適于制造閉孔結構海綿制品。氣孔孔眼細小而且均勻,產(chǎn)品質(zhì)量較好。(1-2-6)發(fā)泡劑ABIN(或稱發(fā)泡劑N)(偶氮二異丁腦)它是白色粉末,比重為1.13,熔點為105℃左右。95℃即能開始熱分解,無需助發(fā)泡劑。發(fā)氣量為140cm3/g。反應方程如下:它分解出的氮氣對橡膠的滲透性小,適于制造閉孔結構的海綿膠。產(chǎn)品孔眼結構大小均勻,不易塌陷。其缺點是有一定毒性。分解后的殘渣四甲基丁二睛也是有毒物質(zhì),另外它售價亦較高。(2)發(fā)泡劑的選擇應用根據(jù)海綿膠的性能要求,工藝條件的情況,產(chǎn)品的成本、衛(wèi)生環(huán)境等要求來選擇應用發(fā)泡劑。(2-1)無機發(fā)泡劑與有機發(fā)泡劑并用,制造膠鞋中底海綿。(2-1-l)膠料配方:(2-1-2)說明:(2-1-2-1)膠鞋海綿中底是低廉橡膠制品.要求成本低廉,所以采用無機發(fā)泡劑與有機發(fā)泡劑并用,既可使性能達到要求,又成本較廉。(2-1-2-2)采用碳酸氫鈉是因為它價廉又易于購到,但分解出來的氣體是CO2,此種氣體在橡膠中的滲透性和溶解性都較大,難于制成所要求的閉孔結構的海綿膠,所以須加入有機發(fā)泡劑H,使性能獲得改善。(2-1一2-3)發(fā)泡劑H的熱分解溫度較高。但碳酸氫鈉在100℃的較低溫度下就能分解出CO:氣體,使膠料發(fā)泡。為了協(xié)調(diào)兩者的發(fā)泡溫度,可加入助發(fā)泡劑硬脂酸、明礬等能使發(fā)泡劑H的熱分解溫度降低,而且也能減少發(fā)泡劑的用量,降低成本。(2-1-2-4)明礬是帶有結晶水的硫酸鉀鋁〔KAI(SO4)2?12H20〕它是助發(fā)泡劑,在低溫下明礬含有結晶水。在80℃以上時,結晶水逐漸析出,此種結晶水能促進加速發(fā)泡劑H的熱分解。(2-1-2-5)為了確保制品海綿膠質(zhì)量。明礬和碳酸氫鈉都應研磨成細微粉末再加入膠料中,發(fā)泡劑H也應使用細粉。最好是將它們用80目篩網(wǎng)過篩。否則它們呈大粒狀,分散不均勻,發(fā)泡時氣孔結構不良,造成次品或廢品。(2-1-2-6)必須使硫化速度與起發(fā)速度同步進行方能獲得良好結構的海綿膠。若發(fā)泡劑剛開始分解出氣體時,膠料就硫化很深,橡膠分子交聯(lián)已呈定型、橡膠分子強度大、分解出來的氣體的膨脹力難以克服氣孔壁的橡膠的強力、因而束縛海綿起泡。導致海綿膠比重大、彈性低、穿著鞋時不舒服。若硫化起步太慢,發(fā)泡劑分解出大量氣體,而膠料中的橡膠分子仍沒有硫化,氣體將猛烈地沖擊小孔壁上的橡膠。此時橡膠大大地欠硫,強度小,使得氣孔塌陷或引起海綿孔眼破裂。(2-1-2-7)溫度對海綿膠料起泡有非常敏感的作用。同一個配方在不同溫度部位的膠料,發(fā)泡率是不一樣的。所以要求膠料在硫化過程中膠料的硫化溫度的波動變化范圍要小,最佳的是在1℃~2℃的范圍內(nèi)。否則海綿膠孔眼不均勻,硬度亦不均勻。(2-1-2-8)欲制得質(zhì)量良好的海綿膠制品,須通過起泡率試驗來監(jiān)測和確定配方是否正確。通常要求膠料的硫化起點為136℃X3min。半成品混煉膠的起泡率為60~90%。海綿起泡率試驗操作如下:(A)試片制造:將海綿膠的混煉膠在開放式煉膠機上薄通壓成膠片,剪成下列規(guī)格盡寸的方塊供試驗:試片厚度:3士0.2mm、長度20mm、寬度15mm。(B)在試樣膠片上涂一層稀膠水、粘貼在刷過膠漿的白布上(此白布是膠鞋中底用的白布),再貼上一層大底膠片,密封壓實、放入硫化罐中與正常生產(chǎn)的膠鞋一同硫化。(C)硫化完畢后,將試樣從中間剪開,測量其厚度,計算發(fā)泡率,計算式如下:a=[b-(c+d)]%/da―發(fā)泡率b―硫化發(fā)泡后海綿試片的總厚度c―為封膠總厚度(大底膠片加上膠布的總厚度)d―為膠料(海綿膠)試片的原先厚度。(2-2)橡膠并用膠制造微孔橡膠時選用發(fā)泡劑AC。此種橡塑并用制的徽孔鞋底材料,要求孔眼細小,是閉孔或連孔結構。選用發(fā)泡劑AC能獲得較佳效果。(2-2-1)膠料配方和硫化后性能:硫化條件:170,CXsmin(平化)硫化后性能:拉伸強度:2MPa扯斷伸長率:238%永久變形:78%彈性:38%曲撓:6萬次完好比重:0.225(2-2-2)說明:(2-2-2-1)采用天然膠與塑料EVA并用,制造顏色美觀的微孔鞋底,其性能良好而且價廉,此種微孔鞋材比重小,彈性好.EVA是乙烯醋酸乙烯的共聚物,它的乙烯基主鏈上連接著醋酸乙烯基,它是鏈狀線形聚合物。柔軟又較耐天候老化,對填充劑有良好的親和性。但它的不飽和程度低,不能用一般的硫磺硫化體系進行交聯(lián),可用過氧化二異丙苯(即DCP)作交聯(lián)劑進行交聯(lián)。?DCP受熱能分解為游離基,此游離基的化學活性很強,能與EVA分子鍵上的活性基團結合交聯(lián),使熱塑性的EVA變?yōu)闊峁绦晕镔|(zhì)。(2-2-2-2)選用發(fā)泡劑AC是因為它粉粒細小,無毒,易于在膠料中分散均勻,發(fā)氣量較多,氣孔的孔眼細小而且均勻。但它的分解溫度較高,為此須加入助發(fā)泡劑來降低它的起發(fā)溫度,已如前述.(2-2-2-3)交聯(lián)劑DCP能產(chǎn)生活性游離基、此種游離基對酸很敏感,因酸離子的存在,它破壞游離基的生成,阻礙硫化交聯(lián)反應進行。因此硬脂酸應盡量少加或不加,否則會影響硫化交聯(lián)。我們采用氧化鋅和尿素效果甚佳.(2-2-2-4)發(fā)泡劑AC與交聯(lián)劑DCP的用量配比要適當。若DCP用量太少,橡膠交聯(lián)速度慢于發(fā)泡劑的分解速度,膠料氣孔的內(nèi)壁強度低,經(jīng)受不住分解出來的氣體的膨脹壓力的沖擊,使孔壁破裂,氣體逸出,不能形成良好氣孔結構的微孔橡膠。若要增強氣孔壁的厚度和強度,須加入DCP的用量,使交聯(lián)與發(fā)泡能同步進行。如果交聯(lián)劑 DCP用量太多,橡膠快速交聯(lián),強度大增,氣孔壁橡膠分子抑制或束縛氣體膨脹,氣孔數(shù)目少、膠料硬度大、彈性小、氣孔結構亦不好,產(chǎn)品質(zhì)量差。
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