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      你所不知道的TPR鞋用材料

      來源:網絡轉摘  時間:2016/7/14 17:48:02  閱讀:1227次


      TPR(熱塑性橡膠)鞋用材料一般是用熱塑性彈性體SBS與其它功能助劑共混改性的一種高分子材料,經過擠出、注射、模壓等工藝加工后成型制成的鞋底具有防滑、耐低溫、彎曲性強、透氣性好、密度小、粘結強度牢等優點,且其廢料可以回收利用,因此,很快在制鞋工業中得到重視并迅速發展。



      原料和設備


      (1)主要原料.SBS:YH一791,YH一805,YH一792;軟化劑:環烷油,石蠟,46#機油;填料:Si02,CaCO3、,鈦白粉,白碳黑,滑石粉;改性樹脂:EVA(VA含量15%以上),PVC,聚苯乙烯,LDPE,改性松香脂,P83;引發劑:DCP;抗老化劑:SP,CA,DLTP,264;光吸收劑:UV一9,UV一327;潤滑劑:硬脂酸,硬脂酸鋅。

      (2)主要設備:高速捏合機(GRH一100,遼寧);單螺桿擠出機組(自行組配);雙螺桿擠出機(STB80X15,武漢)。


      工藝流程




      結果與討論


      軟化劑對TPR鞋料性能的影響

              為了增加TPR的流動性,改善加工性能,又不能使其力學性能明顯下降,而且要求成本比較低廉,需要充八油類軟化劑添加環烷油作為軟化劑效果較佳,因為它和SBS相溶性好,對紫外線等光線吸收少,同時組分中芳烴含量較少,此外還必須加入少量的石蠟、機油、潤精油等石油制品環烷油,石蠟,硬脂酸鋅,46號機油混合軟化劑用量對TPR性能的影響見圖2。


              圖2表明,隨著軟化劑的含量增加,扯斷伸長率增高,熔體流動速率提高,流動性變好,但拉伸強度和硬度卻下降.這是由于軟化劑使SBs中聚丁二烯(PB)分子鏈段之間的作用力減弱,鏈段的運動范圍增大,拉伸時鏈段能充分伸展,外力消除后又很容易恢復,由于這個原因,使鞋料的耐彎曲性和回彈性得到改善增加,因此必須根據產品用途和性能要求加以調節.


      改性樹脂對TPR鞋料性能的影響


              SBS中加入聚苯乙烯可提高熔體的流動性及硬度,改善加工性能.為使PS容易進入SBS中,增強PS交聯點的作用,一般采用低軟化點的結晶聚苯乙烯(GPPS)及聚a一甲基苯乙烯較好,一般用量10~20份加入低密度聚乙烯和聚丙烯,可提高硬度和耐磨性,用量一般不超過10份.聚氯乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物與SBS的相溶性不好,不能很好分散,過量會引起脫層,但為改善臭氧性,可少量使用丁腈橡膠與EVA共用可提高鞋材與皮革的粘接力。凡能進入PB段的樹脂,如改性松香脂,都可以改善膠料的流動性和粘性,但拉伸強度、拉伸伸長率和彈性等會有所下降,用量4~10份。根據不同用途,綜合考慮改性樹脂用量,可獲得滿意的改性效果,PS、LDPE和EVA混合改性樹脂量對TPR性能的影響見表1。



      填充料對TPR鞋料性能的影響

              加入填充料的目的主要是降低成本,同時使制品的硬度、耐磨性增加.常用的填料有Si02、CaCO3、鈦白粉、滑石粉、白碳黑.填充料對TPR鞋料性能的影響見圖3。


              由圖3可知,隨著填充料份數的增加,硬度明顯提高,而拉伸強度和扯斷伸長率下降.因此,填充料含量不宜過高,并要根據產品性能和加工工藝的要求選擇填充料的種類和用量。


      光-氧穩定劑對TPR鞋料性能的影響


              苯乙烯類熱塑性彈性體比普通硫化橡膠易老化,大量軟化劑又使產品耐老化性變差,加上制品多為淺色或半透明,抗紫外線能力差。為了防止在共混塑化和使用時期降解變黃,有必要加入抗紫外線吸收劑和防老抗氧劑,篩選有效的防老化劑和抗紫外線吸收劑體系也是本項目的關鍵之一。為了縮短實驗時間.設計了高壓汞燈人工快速老化箱來考察光穩定效果。表2為光一氧復合穩定劑對TPR鞋料的耐老化性能的影響。從表2可知。光-氧復合穩定荊I的穩定效果最好,經用戶一年半的使用也證實光-氧復合穩定劑I效果最好。



      交聯劑對TPR鞋料性能的影響


              圖4為交聯劑對TPR性能的影響。從圖4可知,加入少量DCP進行交聯對TPR拉伸強度和粘接強度有較大的改善,但其用量不能超過彈性體含量的0.7%。在注射流道,產品厚薄交接處或注射壓力不足時,注射產品會有凹陷現象.在配方中加入AC發泡劑增加TPR材料的膨脹力,可有效地克服凹陷現象,產品表面光潔度均勻一致微發泡可使鞋材的比重下降,有利成本的降低,但過度發泡,會影響產品硬度和強度等質量指標,其用量控制在0.5%為宜。


      TPR鞋料的綜合力學性能


              TPR鞋材既具有橡膠方面的高彈性和耐低溫性等特點,又具有塑料方面的易加工、可連續生產、邊料易回收等特點,是一種高性能、易加工的新型材料。表3為TPR鞋料的力學性能;表4為TPR鞋底的主要力學性能。由表3可知,TPR鞋料具有優良的拉伸強度、拉伸伸長率、硬度和耐低溫性。從表4可見,用TPR鞋料生產的鞋底符合輕工部頒發的ZBY78006—90要求,與美國棕洋公司的產品性能相當。


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