發(fā)泡鞋材種類
作者:化工綜合網發(fā)布時間:2023-11-01分類:橡膠制品瀏覽:236
總的來說鞋材發(fā)泡工藝有平板發(fā)泡(大發(fā)泡)、模壓發(fā)泡(小發(fā)泡)、注射交聯(lián)發(fā)泡、間歇式釜式發(fā)泡以及連續(xù)式擠出發(fā)泡。
目前較主流的發(fā)泡工藝有兩個:一是注射交聯(lián)發(fā)泡,主要用于EVA系的發(fā)泡;二是間歇式釜式發(fā)泡,主要用于TPU系的發(fā)泡,ETPU被叫做爆米花跟這個工藝有很大關系。
下面我們分別對所列出的每個發(fā)泡工藝進行闡述。
一、平板發(fā)泡(大發(fā)泡)
平板發(fā)泡又叫大發(fā)泡,是非常成熟的發(fā)泡工藝了。EVA用這種發(fā)泡工藝做出來的產品主要用于軟墊、卷材等方面,鞋材方面也有,但較少。
(EVA發(fā)泡片材)
在鞋材方面,平板發(fā)泡工藝流程可概括為:發(fā)泡物料混合密煉--制成片材置于模具中發(fā)泡--發(fā)泡片材進行裁切、磨邊等--鞋底成品。
平板發(fā)泡工藝的優(yōu)點主要是機器設備成本相對較低、工藝技術要求不高,缺點是邊角料多,交聯(lián)發(fā)泡后的EVA難以回收,造成原料浪費,同時生產效率不高,因此目前主要是小型鞋材加工廠在用。
二、模壓發(fā)泡(小發(fā)泡)
模壓發(fā)泡又叫小發(fā)泡,可以說是鞋材EVA發(fā)泡的經典工藝了。它又分一次發(fā)泡和二次發(fā)泡,其中二次發(fā)泡出來的EVA鞋中底又叫PHYLON,俗稱飛龍,在緩震性能和彈性方面遠比一次發(fā)泡EVA鞋中底好。
(EVA鞋中底)
鞋材彈性體的模壓發(fā)泡工藝可概括為:配方物料混煉造粒--稱重放入模具--一次發(fā)泡成型。如有需要二次發(fā)泡成型,則將一次發(fā)泡粗胚磨掉表皮,壓入成品模具內,通過加熱和冷卻兩個步驟即產品成型。
這種工藝的優(yōu)點在于發(fā)泡條件靈活,工藝非常成熟,與平板發(fā)泡相比,減少了邊角料的浪費。但和注射交聯(lián)發(fā)泡工藝相比,其缺點主要在于生產效率較低,能耗高,工藝條件對產品物性影響大。
三、注射交聯(lián)發(fā)泡
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝是目前較先進的EVA系鞋中底發(fā)泡工藝,但關于這個工藝的公開研究資料較少,公開的也只是涉及到基礎的部分,而根據鞋材行業(yè)人士透露,目前鞋材大廠主流的EVA發(fā)泡工藝都是注射交聯(lián)發(fā)泡。
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝流程:EVA原料、改性料、化學助劑、填充料等在密煉機密煉好--倒料過輪臺兩次后投入造粒機造成顆粒--檢驗好EVA原料進入注塑成型--EⅤA中底成品。
注射交聯(lián)發(fā)泡工藝可以極大地提高生產效率,且一次射出成型,幾乎沒有邊角廢料,但其處理伸縮的流程要比模壓發(fā)泡復森握鏈雜一些,由于尺寸伸縮會導致成品精確性有些許出入。
四、間歇式釜壓發(fā)泡
ETPU被叫做爆米花,一方面跟它的結構像爆米花有關,另一方面跟發(fā)泡工藝有關。而目前鞋用TPU發(fā)泡工藝基本仍以釜式發(fā)泡為主,也就是間歇式釜式發(fā)泡。
(爆米花鞋底)
關于間歇式釜壓發(fā)泡,它又分兩種方法:一是分步升溫法,二是快速泄此孫壓法。其中快速泄壓法跟一種老式爆米花機做爆米花的工藝相似。
間歇式釜式發(fā)泡的工藝流程可概括為:將TPU顆粒、發(fā)泡劑以及各種助劑放入密閉發(fā)泡釜內--在一定溫度和壓力下進行飽和浸漬--然后通過升溫或減壓的方式制備TPU發(fā)泡珠粒。其中發(fā)泡劑一般都是超臨界二氧化碳流體,因此又有人叫它超臨界發(fā)泡。
制得TPU發(fā)泡珠粒后的成型工藝有兩種:水蒸氣成型和PU膠粘。而由于環(huán)保、減重等因素影響,目前后續(xù)的鞋材成型工藝基本都是水蒸氣成型。
該工藝做出來的ETPU發(fā)泡倍率在10倍以上,各項性能極佳,且設備、工藝相對簡單,但存在成本高、設備須經特殊的防爆處理等問題。
五、連續(xù)式擠出發(fā)泡
間歇式釜壓發(fā)泡還會存在加工效率低和產品性能批次不穩(wěn)定等問題,因此相對可提高生產效率的連續(xù)式擠出發(fā)泡就成了目前TPU發(fā)泡的研究熱門,其跟EVA為什么要用注射交聯(lián)發(fā)泡一樣,主要目的都是為了進一步提高生產效率。
該發(fā)泡工藝流程可概括為:TPU顆粒和助劑熔融混合均勻--往聚合物熔體注入超臨界流體--降溫、擠出、水下環(huán)切--制得TPU發(fā)泡珠粒--水蒸氣成型--ETPU鞋中底成品。
目前國內該皮早工藝的發(fā)展瓶頸在于投資成本較高,國產相關設備及技術尚未成熟,還有所得發(fā)泡珠粒存在開孔含量過高影響后續(xù)成型等問題。
總的來說,不管是間歇式釜壓發(fā)泡還是連續(xù)式釜壓發(fā)泡,都跟超臨界流體有關,都屬于超臨界發(fā)泡工藝,有著環(huán)保、高效等特點
SEBS材料發(fā)泡特性主要在于以下6點:
壓縮變形、止滑的特性優(yōu)于EVA發(fā)泡板,其物理特性與傳統(tǒng)的CR、EPDM、SBR相近,具有制程簡單、無橡膠異味、易調色等優(yōu)點。
因脂肪族雙鍵已飽和化,具有耐天候、紫外線、氧、臭氧和熱的優(yōu)點。
可使用于加入各種橡膠/盯數知塑料之混煉品混合,或者用于各種熱可塑性橡/塑料中作為耐沖擊、止滑、耐磨、抗壓縮、耐寒之改質材料。
具有類似CR、SBR或PU發(fā)泡材的柔軟觸感,但制程更加簡易且不具異味或吐霜之困擾。
與其它高發(fā)泡、低比重的柔軟發(fā)泡材相比,具有較佳的物性與尺寸安定性。
拉伸回復性與伸長率優(yōu)異。
其它特性包括:可塑性佳;高強韌度;觸感佳;高耐壓縮性;高柔軟性;耐候性佳;產品霧面佳;高止滑性和耐低溫性等。
二、SEBS發(fā)泡體系
對SEBS發(fā)泡材料而言,其發(fā)泡系統(tǒng)與凱消一般EVA發(fā)泡系統(tǒng)相同,就是以過氧化物架橋,再以化學發(fā)泡劑發(fā)泡,形成獨立泡體的發(fā)泡材料。
SEBS發(fā)泡材料受熱熔融時,膠體的粘度急速下降,在發(fā)泡過程中,為了保持住氣體,膠體必須具有一定的粘彈性,因此必須添加架橋劑。
SEBS發(fā)泡材料建議采用的架橋方式為過氧化物架橋。過氧化物架橋所使用的架橋劑以DCP(Dicumyl peroxide)為最常見。
不過由于SEBS是屬于類橡膠的材質,且屬于飽和結構,因此其在架橋時,會較一般EVA困難,所以SEBS發(fā)泡材料所添加的架橋劑或架橋助劑量會較一般EVA發(fā)泡材料略多。
SEBS發(fā)泡材料在模外發(fā)泡時,架橋度與膠體熔融粘度呈線性關系。
若發(fā)泡比加硫(架橋)早太多,制品表面會因有氣體排出而易產生連續(xù)氣泡甚至造成發(fā)泡制品破裂。若加硫比發(fā)泡太早畢廳發(fā)生,則會因膠體架橋粘度上升,使發(fā)泡不易進行,呈現發(fā)泡不足的狀況。
故對SEBS發(fā)泡而言,發(fā)泡速率與架橋速率的搭配極為重要,建議最好能呈現先架橋后發(fā)泡的狀態(tài),但架橋與發(fā)泡時間不可差距過大,如此所得的發(fā)泡成品性能最佳。
SEBS在選用化學發(fā)泡劑時,應注意其適用于非結晶聚合物,發(fā)泡劑的分解溫度應比聚合物的流動溫度高出10℃左右。
SEBS發(fā)泡建議使用高溫型偶氮化合物化學發(fā)泡劑-偶氮二甲酰胺(Azodicarbonamide-ADCA)為主,其為淺橙色粉末,分解溫度190℃~210℃,發(fā)氣量220ml/g,可藉發(fā)泡助劑(ZnO、尿素等)將發(fā)泡反應溫度調整到150~200℃之間,分解的殘留物無毒、無污染,經FDA 認可,為最廣泛使用之發(fā)泡劑。
三、SEBS鞋材應用
EVA發(fā)泡鞋材因其良好的柔韌性、彈性,優(yōu)異的耐化學品和著色性能、較輕的重量,被廣泛應用于各類運動鞋底上,被廣大運動鞋底生產廠商所接受,成為運動鞋材的代名詞。
但EVA材料本身在柔軟性、耐壓縮性、止滑性、彈性與材料拉伸性等方面的特性較差,所以皆會使用彈性體來當改性劑,比如SEBS發(fā)泡材料具有柔軟與柔和質感之優(yōu)勢,用SEBS發(fā)泡材料改性后的EVA具有更佳的動態(tài)粘彈性質。
發(fā)泡材料(聚笨發(fā)泡、聚乙烯發(fā)泡)一般是一次性發(fā)泡塑料餐盒,等類似的塑料.
泡沫塑料有很多種:XPE泡沫塑料,XPE/IXPE的相關特性:
(1) 絕熱性--其細微的獨立氣泡結構,有效降低空氣對流導致的能量交換,適合制作保溫管、保溫板。并且兼沖信巧具防結露性,使之極適合用于冰箱、空調及冷庫等多濕環(huán)境的保溫材料。
(2)緩沖性--其半硬質發(fā)泡體,受強沖擊后不失還原性能,用于散鍵精密儀器,半導體,電子產品等包裝等領域。(3) 吸音性--具有吸音降噪功能,適合用于汽車、電動機等強噪音設備及環(huán)境中的吸音隔音材料。
(4) 成型性--(XPE/IXPE)耐熱性強,延展性能好,密度均勻,可實現真空成型及熱成型等較深部位的成型,因而可用于汽車空調蒸發(fā)柜、汽車熱壓頂棚等內飾件及鞋材方面的材料。
(5) 此外,XPE/IXPE還具有無毒、坦配無味、耐藥品性、耐油、耐酸、耐鹵及其他各類化學藥品的性能,并且非常容易加工,可以任意裁切,與多種材料貼合,作為新一代高效節(jié)能、環(huán)保的材料有廣闊的發(fā)展前景。
XPE/IXPE的主要用途:
(1)包裝領域:電子電器、元件、家用電器等要求較高的保護及包裝材料。
(2)車輛領域:汽車內裝飾、天棚、儀表盤、遮舊板、冷卻器、地板等用材料。
(3) 文化體育、雜貨領域:學校教學用材料、兒童玩具、體育用各種墊子、沖浪板、游泳用救生衣、浮子及緩沖用材料;廚房用洗滌槽、席子、浴槽蓋子及拖鞋、帽子等。
(4)冷暖房機器、水箱、水庫的隔熱材料;中央空調、空調用隔熱材料等。
(5) 建筑、土木領域,屋頂,墻體隔熱、保溫、緩沖、防結露、防水、防漏、防腐蝕材料;土建各種基礎材料;防凍、防震緩沖材料;室內裝飾、壁紙、床墊材料等。
酚醛泡沫塑料
是一種具有有異耐火、防潮、保溫、絕熱、無毒、抗壓、輕體、隔熱性能的新材料,可廣泛應用于建筑、石油化工、航空航天和車船等諸多領域,其耐火溫度達450K。
還有高強度聚氨酯管托及聚氨酯硬質泡沫塑料,由于起分子結構復雜可以造出很多種類的。
發(fā)泡材料(聚笨發(fā)泡、聚乙烯發(fā)泡)一般是一次性發(fā)泡塑料餐盒,等類似的塑料.
泡沫塑料有很多種:XPE泡沫塑料,XPE/IXPE的相關特性:
(1) 絕熱性--其細微的獨立氣泡結構,有效降低空氣對流導致的能量交換,適合制作保溫管、保溫板。并且兼具防結露性,使之極適合用于冰箱、空調及冷庫等多濕環(huán)境的保溫材料。
(2)緩沖性--其半硬質發(fā)泡體,受強沖擊后不失還原性能,用于精密儀器,半導體,電子產品等包裝等領域。(3) 吸音性--具有吸音降噪功能,適合用于汽車、電動機等強噪音設備及環(huán)境中的吸音隔音材料差鉛唯。
(4) 成型性--(XPE/IXPE)耐熱性強,延展性能好,密度均勻,可實現真空成型及熱成型等較深部位的成型,因而可用于汽車空調蒸發(fā)柜、汽車熱壓頂棚等內飾件及鞋材方面的材料。
(5) 此外,XPE/IXPE還具有無毒、無味、耐藥品性、耐油、耐酸、耐鹵及其他各類化學藥品的性能,并且非常容易加工,可以任意裁切,與多種材料貼合,作為新一代高效節(jié)能、環(huán)保的材料有廣闊的激亂發(fā)展前景。
XPE/IXPE的主要用途:
(1)包裝領域:電子電器、元件、家用電器等要求較高的保護及包裝材料。
(2)車輛領域:汽車內裝飾、天棚、儀表盤、遮舊板、冷卻器、地板等用材料。
(3) 文化體育、雜貨領域:學校教學用材料、兒童玩具、體育用各種墊子、沖浪板、游泳用救生衣、浮子及緩沖用材料;廚房用洗滌槽、席子、浴槽蓋子及拖鞋、帽子等。
(4)冷暖房機器、水箱、水庫的隔熱材料;中央空調、空調用隔熱材料等。
(5) 建筑、土木領域,屋頂,墻體隔熱、保溫、緩沖、防結露、防水、防漏、防腐蝕材料;土建各種基礎材料;防凍、防震緩沖材料;室內裝飾、壁紙、床墊材料等。
酚醛泡沫塑料
是一種具有有異耐火、防潮、保溫、絕熱、無毒、抗壓、輕體、隔熱性能的新材料,可廣泛應用于建筑、石油化工、航空航天和虛培車船等諸多領域,其耐火溫度達450K。
就是EVA二次發(fā)泡形成的鞋底,我們稱為MODE底
我國企業(yè)大批量生產橡膠發(fā)泡底,產品供應美國和歐洲市場。
橡膠發(fā)泡工藝
用固體干膠制造綿膠時,通常是在橡膠中填充人發(fā)泡劑和其它助劑豎灶胡在硫化溫度下進行化學分解反應,分解出氣體。使膠料膨脹發(fā)泡,形成微孔橡膠故制得性能良好的微孔橡膠對發(fā)泡劑品種的選擇、用量的確定、助發(fā)泡劑的配合等等都是非常重要的。一般來說,對發(fā)泡劑希望能滿足如下要求:貯存時對酸、堿、光、熱的穩(wěn)定性,良好、無味、無毒、發(fā)泡后的微孔橡膠無污染變色的弊病,在較短的時間內就能完成氣體分解,發(fā)氣量可進行控制 粉末狀發(fā)泡劑應粒徑細小,能均勻分散在膠料中,不影響橡膠的硫化過程,售價低廉。
無機與有機發(fā)泡劑并用,制造膠鞋。
橡膠發(fā)泡污染環(huán)境,逐漸被淘汰。
中底海綿
膠鞋海綿中底是價廉的低檔橡余攔膠制品。追求成本低廉,采用無機與有機發(fā)泡劑并用,降低價昂的有機發(fā)泡劑用量 既可達到性能要求,又能降低成辯廳本。
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