Formuła pianki EVA z surowców i analiza czterech procesów

Formuła pianki EVA z surowców i analiza czterech procesów
EVA, kopolimer etylenu i octanu winylu, materiały polimerowe. Podeszwa środkowa z pianki EVA jest lekka i ma dobre właściwości fizyczne. Jest to obuwie dla seniorów, buty sportowe i codzienne, które zużywa najwięcej materiału. Dzisiaj poznamy skład surowców pianki EVA i cztery procesy.

A. Formuła pianki EVA dla tych rzeczy

Skład pianki EVA zazwyczaj obejmuje następujące surowce: materiał główny, wypełniacz, środek spieniający, środek łączący, przyspieszacz spieniania, środek smarny.

Głównym materiałem jest EVA lub PE. Oczywiście, aby poprawić właściwości fizyczne produktu, można dodać również inne materiały, takie jak guma, POE (koelastomer polietylenowo-oktenowy) itp., a nawet odrobinę TPR (połączenie właściwości gumy i termoplastycznego tworzywa) w celu wzmocnienia niektórych właściwości fizycznych.

Głównym wskaźnikiem EVA jest zawartość VA, a jej wysoka i niska jakość decydują o niemal wszystkich parametrach produktów z pianki EVA. Oczywiście niektóre wykorzystują wyłącznie PE, ale można je również spieniać. Konkretny wybór materiału głównego lub jego właściwości zależy od wymagań produktu.

Wypełniacz, obecnie powszechnie stosowany węglan wapnia lub talk, jest stosowany w celu obniżenia kosztów, zwiększenia sztywności produktu itp., ale może również wpływać na przewodność cieplną. Generalnie rozmiar cząstek jest wskaźnikiem jakości (oczywiście, zawartość wody również ma znaczenie), na przykład 120 mesh, 400 mesh itd. Zasadniczo im drobniejszy, tym lepszy, oczywiście, cena również będzie wyższa. Maksymalna ilość w recepturze, jaką widziałem, to 40Phr (ilość ta stanowi procent głównego składnika).

Środek spieniający, powszechnie stosowany do stosowania w środkach spieniających serii AC, takich jak AC-3000H. Seria środków spieniających AC należy do środków spieniających o wysokiej temperaturze rozkładu powyżej 220 stopni.

Dostępne są również niskotemperaturowe środki spieniające, takie jak AD-300, o temperaturze rozkładu 140 stopni, oraz średniotemperaturowe środki spieniające. Ze względu na niewielką różnicę w cenie i stosunkowo stabilną stabilność wysokotemperaturowych środków spieniających, wiele starych pianek EVA przechodzi obecnie na wysokotemperaturowe, ale również z wykorzystaniem dawkowania AC, w zależności od konkretnego mnożnika.

Obecnie najczęściej stosowanym środkiem wiążącym jest DCP (ftalan di-sec-oktylu), wcześniej stosowano również TAIC, PL400 itp. Okres półtrwania DCP wynosi 1 minutę w temperaturze 180 stopni Celsjusza i 10 minut w temperaturze 130 stopni Celsjusza, dlatego podczas pracy z tym materiałem należy utrzymywać temperaturę poniżej 120 stopni Celsjusza.

Niektóre produkty wymagające nadania zapachu mogą zawierać inny środek wiążący zapach, BIPB, który jest zazwyczaj stosowany w połączeniu z TAIC. Dawka DCP wynosi 0.5-0.6 phr dla pianki płaskiej i pianki formowanej w małej ilości oraz 0.8-1.0 phr dla pianki wtryskowej, ale występują również różnice w sposobie stosowania.

Istnieją dwa rodzaje przyspieszaczy spieniania: sproszkowany tlenek cynku i sproszkowany stearynian cynku, które są obecnie powszechnie stosowane. Kiedyś stosowaliśmy je razem, ale teraz używamy tylko tlenku cynku. Pojedynczy rodzaj również może osiągnąć ten sam efekt, a stabilność produktu może być lepsza. Tlenek cynku obniża temperaturę rozkładu AC do około 160 stopni, co ułatwia produkcję. Panuje konsensus, że ogólna ilość tlenku cynku nie powinna przekraczać 0.2 Phr, a zbyt duży skurcz produktu będzie stosunkowo duży. Oczywiście, jeśli jest go za mało, szybkość spieniania jest zbyt niska, dlatego najlepiej, aby nie była mniejsza niż 1.0 godz./h.

Smarem jest zazwyczaj kwas stearynowy. W rzeczywistości nie ma on dużego wpływu, służy on do namaczania materiału, a nie do lepkiej maszyny. Nie zaleca się stosowania większej ilości, ponieważ może zmniejszyć tarcie między punktami, co prowadzi do zmniejszenia większości właściwości fizycznych. Zaleca się stosowanie 0.5 Phr.

B. O procesie

Ogólnie rzecz biorąc, piankę EVA wytwarza się w czterech procesach: tradycyjnym płaskim spienianiu dużych rozmiarów, spienianiu małych rozmiarów w formie, spienianiu wtryskowym i spienianiu nadkrytycznym.

1. Proces wtrysku

Ten proces to główny nurt przyszłości, proces poza produktem, ale precyzja formy jest wyższa. Zasada jest podobna do formowania wtryskowego w przemyśle tworzyw sztucznych, ale formowanie wtryskowe to natychmiastowe otwarcie formy, a temperatura formy jest inna – temperatura i czas otwarcia formy wtryskowej EVA są nieznacznie regulowane. Czy obecnie znane buty sportowe, w większości typów ciała, zmieniły się w związku z tą metodą? W przypadku innych metod wydajność jest naprawdę o wiele większa.

2. Tradycyjna płaska duża pianka

Obecnie tego typu formy są powszechnie stosowane w małych fabrykach, a koszt maszyn i urządzeń jest stosunkowo niski. Proces ten polega na formowaniu arkuszy, które następnie są przetwarzane w produkty poprzez wykrawanie, szlifowanie itd. Warunki spieniania są względnie stałe: temperatura wynosi 160-170°C, a czas zależy od grubości formy, zazwyczaj 90-110 sekund/mm², a ciśnienie 150 kg/cm².

3. Mała pianka formowana w formie

Proces ten jest stosowany głównie w materiałach obuwniczych, w tym w butach sportowych, do produkcji pierwszej pianki w podeszwie środkowej. Materiał jest granulowany zgodnie z recepturą, ważony i umieszczany w otwartej formie, a pianka uzyskuje ostateczny wygląd buta.

Trudność tego procesu polega na symetrii formy i receptury; w przeciwnym razie trudno jest kontrolować jednocześnie mnogość i twardość. Często rozmiar jest określony, ale twardość jest niewystarczająca, a twardość jest wystarczająca, ale rozmiar jest mały.

Warunki spieniania w tym procesie są bardziej elastyczne, zależą oczywiście od kształtu i struktury produktu, a przede wszystkim od czasu, a zmiana temperatury nie jest duża.

Wcześniej omawialiśmy drugą podeszwę środkową, a teraz przedstawiamy drugą formę. Szorstki zarodek poprzedniej pianki jest ścierany ze skóry i wtłaczany do gotowej formy, a produkt formowany jest poprzez podgrzewanie i chłodzenie w dwóch etapach.

Bardziej odpowiednia jest temperatura ogrzewania 125-135°C, nacisk 50 kg/cm², ogrzewanie przez określony czas, a następnie schładzanie wodą. Wyjmujemy drugą podeszwę środkową. To dopasowanie do rozmiaru podeszwy jest bardziej stabilne, a właściwości fizyczne są stosunkowo lepsze.

4. Spienianie nadkrytyczne

Łańcuch cząsteczkowy EVA jest liniowy, dlatego w procesie spieniania zazwyczaj konieczne jest dodanie środka sieciującego, poprzez strukturę sieciującą, aby zablokować gaz. Dlatego spienianie EVA w warunkach nadkrytycznych będzie wymagało rozwiązania problemu zablokowania gazu.

Na podstawie literatury patentowej i niektórych informacji korporacyjnych można stwierdzić, że proces spieniania nadkrytycznego EVA zasadniczo wygląda następująco: gęste mieszanie po usieciowaniu, granulacja, formowanie w celu uzyskania wstępnie wulkanizowanych podeszew, umieszczenie podeszew w autoklawie spieniającym, wprowadzenie fizycznego środka spieniającego do kotła, zastosowanie metody redukcji ciśnienia w celu uzyskania mikroporowatych materiałów podeszew z pianki.

Zmiany morfologiczne materiału EVA: granulacja – wtrysk / formowanie wtryskowe – pianka – podeszwy.

Proces spieniania można po prostu rozumieć jako proces formowania pianki, chemicznego środka spieniającego, w fizyczny środek spieniający, a następnie szybkiej operacji redukcji ciśnienia. W ten sposób można uzyskać nadkrytyczne podeszwy piankowe EVA. Aby cały proces był przyjazny dla środowiska i czysty, poprzedni proces sieciowania można zastąpić metodą sieciowania chemicznego, taką jak sieciowanie radiacyjne.

Proces spieniania nadkrytycznego stał się w ciągu ostatnich dwóch lat coraz bardziej dojrzały, sprzęt i technologia są coraz doskonalsze, co reguluje formulację i proces, dzięki czemu doskonała wydajność i kontrola skurczu oraz kosztów są kluczowe.