Formulacija surovin iz pene EVA in analiza štirih procesov

Formulacija surovin iz pene EVA in analiza štirih procesov
EVA, etilen vinil acetatni kopolimer, polimerni materiali. Vmesni podplat EVA je lahek in ima dobre fizikalne lastnosti, zato se največ materiala uporablja pri lahkih starejših, športnih in prostih čevljih. Danes se bomo naučili formulacije surovin iz pene EVA in štirih postopkov.

A. Formulacija pene EVA teh stvari

Formulacija pene EVA je običajno sestavljena iz naslednjih surovin: glavni material, polnilo, penilno sredstvo, premostitveno sredstvo, pospeševalnik penjenosti in mazivo.

Glavni material je EVA ali PE. Seveda lahko za izboljšanje fizikalnih lastnosti izdelka dodate tudi nekatere druge materiale, kot so guma, POE (polietilen oktenski koelastomer) itd., lahko pa dodate tudi malo TPR (kombinacija gume in termoplastičnih lastnosti materiala) za okrepitev določenih fizikalnih lastnosti.

Glavni kazalnik EVA je vsebnost VA, njena visoka in nizka vsebnost pa neposredno vpliva na skoraj vse lastnosti izdelkov iz pene EVA. Seveda se lahko nekateri izdelki penijo tudi samo s PE. Konkretno, kateri glavni material se uporabi, je odvisno od zahtev izdelka.

Kot polnilo se trenutno običajno uporablja kalcijev karbonat ali smukec. Uporablja se za zmanjšanje stroškov, povečanje togosti izdelka itd., lahko pa vpliva tudi na toplotno prevodnost. Velikost delcev je običajno pokazatelj kakovosti (seveda je pomemben tudi delež vode), na primer 120 mesh, 400 mesh itd. Načeloma velja, da je finejši, boljši, seveda pa je tudi cena višja. Največja količina v receptu, ki sem jo videl, je 40Phr (količina je odstotek glavnega materiala).

Penilno sredstvo, ki se običajno uporablja za penjenje serije AC, kot je AC-3000H. Serija penilnih sredstev AC spada med visokotemperaturna penilna sredstva, katerih temperatura razgradnje je več kot 220 stopinj.

Obstajajo tudi nizkotemperaturna penila, kot je AD-300, s temperaturo razgradnje 140 stopinj, in srednjetemperaturna penila. Ker cenovna razlika ni velika, visokotemperaturna penila pa so relativno stabilna, se veliko starih penil EVA zdaj spreminja v visokotemperaturna penila, ki se uporabljajo tudi pri odmerjanju AC, odvisno od specifičnega multiplikatorja.

Najpogosteje uporabljeno premostitveno sredstvo je trenutno DCP (di-sek-oktil ftalat), prej pa so se uporabljali tudi TAIC, PL400 itd. Razpolovna doba DCP je 1 minuta pri 180 stopinjah Celzija in 10 minut pri 130 stopinjah Celzija, zato je treba pri uporabi materiala temperaturo na splošno nadzorovati pod 120 stopinjami Celzija.

Nekateri izdelki, ki potrebujejo vonj, lahko uporabljajo drugo premostitveno sredstvo, BIPB, ki se običajno uporablja skupaj s TAIC. Odmerek DCP je 0.5–0.6 Phr za ravno peno in peno v kalupu z majhnimi dimenzijami ter 0.8–1.0 Phr za peno za injiciranje, vendar obstajajo tudi razlike v uporabi.

Obstajata dve vrsti pospeševalnikov penjenja, cinkov oksid v prahu in cinkov stearat v prahu, ki se danes pogosto uporabljata. Včasih smo ju tukaj uporabljali skupaj, zdaj pa uporabljamo samo cinkov oksid. Učinek lahko dosežemo tudi z eno samo vrsto, stabilnost izdelka pa je lahko tudi boljša. Cinkov oksid zniža temperaturo razgradnje AC na približno 160 stopinj, kar olajša proizvodnjo. Strinjamo se, da splošna količina cinkovega oksida ne presega 0.2 Phr, preveliko krčenje izdelka pa bo relativno veliko. Seveda, če je premalo, je hitrost penjenja prepočasna, zato je najbolje, da ne presega 1.0 ure.

Mazivo je običajno stearinska kislina. Pravzaprav nima velikega učinka, saj pusti, da se material vadi, ne da bi se stroj zlepil. Ni dobro uporabiti prevelike količine, saj lahko zmanjša trenje med konicami, tako da se večina fizikalnih lastnosti zmanjša, zato priporočamo 0.5 Phr.

B. O postopku

Na splošno obstajajo štirje postopki za peno EVA: tradicionalna ploščata velika pena, majhna pena v kalupu, brizganje in superkritična pena.

1. Postopek vbrizgavanja

Ta postopek je glavni tok prihodnosti, postopek izdelave izdelka, vendar je natančnost kalupa višja. Načelo je podobno brizganju v industriji plastike, vendar je brizganje takoj odprto in temperatura kalupa je drugačna, torej se temperatura in čas odpiranja kalupa pri brizganju EVA nekoliko prilagodita. Ali se je večina danes znanih športnih čevljev spremenila zaradi te metode. Učinkovitost drugih metod je resnično daleč od tega.

2. Tradicionalna ravna velika pena

Dandanes majhne tovarne običajno uporabljajo to vrsto, stroški strojev in opreme pa so relativno nizki. Ta postopek vključuje izdelavo plošč, ki se nato s postopkom prebijanja, brušenja itd. predelajo v izdelke. Pogoji penjenja so relativno fiksni, temperatura je 160-170 °C, čas je odvisen od debeline kalupa, običajno 90-110 sekund/mm, tlak 150 kg/kvadratni cm.

3. Majhna pena v kalupu

Ta postopek se uporablja predvsem v materialih za čevlje, športni obutvi ​​za izdelavo prve pene sekundarnega vmesnega podplata. Material se granulira po formuli, stehta in vlije v odprt kalup, pena pa daje celoten videz čevlja.

Težava tega postopka je simetrija kalupa in recepta; sicer je težko hkrati nadzorovati množnost in trdoto. Pogosto je velikost kvalificirana, vendar trdota ni dovolj velika, in trdota je dovolj velika, vendar je velikost majhna.

Pogoji penjenja v tem postopku so bolj prilagodljivi, odvisno od oblike izdelka, seveda se predvsem spreminja čas, sprememba temperature pa ni velika.

Prej smo govorili o drugem vmesnem podplatu, tukaj pa predstavljamo drugi kalup. Grobi zarodek prejšnje pene se zbrusi s kože in stisne v končni kalup, izdelek pa se oblikuje z dvostopenjskim segrevanjem in hlajenjem.

Temperatura segrevanja 125-135 je primernejša, tlak 50 kg/kvadratni centimeter, segrevanje za določen čas in nato hlajenje z vodo, odstranitev je drugi vmesni podplat. Ta kompresija v velikost dna je bolj stabilna, fizikalne lastnosti pa so relativno boljše.

4. Superkritično penjenje

Molekularna veriga EVA je linearna, zato je v procesu penjenja običajno treba dodati zamreževalno sredstvo, ki s pomočjo zamrežene strukture veže plin. Zato je treba pri superkritičnem penjenju EVA rešiti problem zaklepanja plina.

Iz patentne literature in nekaterih informacij podjetij je razvidno, da je postopek superkritičnega penjenja EVA v osnovi takšen postopek: po zamreženju se po gosto mešanju izvede zamreženje, granulacija in oblikovanje, da se dobijo predhodno vulkanizirani podplati. Podplati se vnesejo v avtoklav za penjenje, fizikalno penilno sredstvo se vnese v kotliček in se z metodo zmanjševanja tlaka dobijo mikroporozni penasti podplati.

Morfološke spremembe materiala EVAgranulacija – brizganje / brizganje – pena – podplati.

Takšen postopek penjenja lahko preprosto razumemo kot postopek oblikovanja pene, kemičnega penilnega sredstva v fizično penilno sredstvo in hitrega razbremenjevanja tlaka, s čimer lahko dobite podplate iz superkritične pene EVA. Če želite, da je celoten postopek okolju prijazen in čist, lahko prejšnji postopek zamreženja nadomestite s kemično metodo zamreženja, kot je sevalno zamreženje.

Postopek superkritičnega penjenja se je v zadnjih dveh letih razvil vse bolj zrel, oprema in tehnologija sta postali vse bolj popolni, kar uravnava formulacijo in postopek, tako da je ključnega pomena njegova odlična zmogljivost ter nadzor nad krčenjem in stroški.