鞋底透明橡膠制作的配方和工藝
透明橡膠分為2種，一種是半透明橡膠，俗城牛筋底。另一種是純透明橡膠，俗稱玻璃膠。今天我們主要談半透明橡膠的配方和工藝。 全國的工注塑件加工都在生產牛筋底，可是能真正嚴格按照工藝流程來操作，能達到配方設定的理論值的沒有幾家。原因在于一是為節省成本，二是不懂的正規的工藝流程到底該怎么做。大部分的都在抄別人的，只要顏色能接近，能做到半透明就好了。 今天我所講的是一種可以達到理論配方設定的配方和工藝流程，以此為框架基礎，可以制作出達到國際上2000年左右先進水平的物性標準。同時也可以達到制作NIKE和ADI等產品的標準。為何說無法達到目前國際最新的水平，是因為受材料和我們的理念的限制。 一． 材料。 材料對物性的影響是非常重要的。目前我國的橡膠材料方面的發展非常大。基本上通用材料方面可以達到90年代的國際的水平。但不同的注塑件加工家的材料質量差別很大。如大家都在用的白碳黑，有的要6000元一噸，有的只有3000。如果想做物性好的產品，請選擇正牌生產注塑件加工家的產品。給我印象最深的是原先我在外資注塑件加工廠的時候，檢測室測試成品鞋水洗實驗，都必須使用美國的一個品牌的洗衣粉來測試。并且十年時間都是如此。是中國的洗衣粉質量不好嗎？不是的，而是追求的一個穩定性。原材料你可能會多花一點錢，但是在生產中異常減少，次品減少，也是相當于省錢了。一般的工注塑件加工往往在解決生產異常的方面花的心思最多，也最煩心的。大家應該都有晚上連夜不睡覺來處理問題的情況。 二． 配方 中國的制鞋橡膠注塑件加工最缺什么？技術！大家都應該有同感，為了找一個好的師傅，都要求人，為了一個好的配方，都要花大錢！請不來全職的，就請兼職的。為了原材料商的技術指導，還要花錢買原材料商的材料等等。 優秀的RB配方必須同時符合三個基本要求:物性,成本與加工性這三者最佳平衡.須經多次優選并經量產考驗才能最后確定配方的組成。 配方設計是一個非常復雜的工作，設計配方者需要根據要求的各項物性指標合理的選擇主膠和配合劑，同時要求設計者熟悉各種操作機臺的特性，來綜合考量，同時也需要考慮環保等因素。目前我國的整體配方技術水平要落后國際水平30-40年。因為解放前我們的技術工業是空白，解放后又遭受了文革等事件，等到我們回過頭來才發現，已經落后太多了。 下面我們具體談一下牛筋橡膠配方組成 1. 主膠 正常搭配應該為 天然橡膠NR或IR搭配丁苯橡膠和順丁橡膠的體系，是以順丁橡膠為主的體系。目前大部分的工注塑件加工還在采用以天然和丁苯橡膠為主的體系，原因是順丁橡膠在60年國際上才投產，中國67年才開始投產，而這個時候正是文革時期，中國的技術遭到了滅頂之災。根本沒有人來研究這些新的材料的使用。在大量的制鞋橡膠注塑件加工舉辦的初期，只有國營注塑件加工的老師傅有幾個配方傳到外面來，大家依照著做。真正的技術發展是外資進入中國后，外資的技術外流造就了中國的制鞋技術。所以中國的制鞋業應該感謝外資。 舉個簡單的配方主膠搭配的例子 NR/IR 20-30 國際都使用馬來西亞標準橡膠。國內大部分都使用3L標膠。 如果制造淺色的制品，可以使用IR膠。 SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。 BR 60-70 一般使用9000。外資多使用BR0150等。 以這個體系搭配的優點： 1. 兼顧到了拉力，撕力，彈性，磨耗。 各種膠都有自己的特點，我們將其綜合起來，可以取長補短。 2. 以BR膠為主體，填充劑和油類的用量可以高很多，可以降低成本而物性降低不明顯。 3. BR膠的磨耗非常好，對耐磨性的提升有非常大的幫助。 4. 以順丁橡膠為主的配方，促進劑用量要比丁苯橡膠為主的少1/3左右。可以降低成本，也降低了促進劑用量過大會引發的吐霜等異常。 5. 順丁橡膠的彈性在通用橡膠里最好，做成的鞋底不容易變形。 順丁橡膠為主的配方同時牽涉了另外的問題，就是耐磨了就打滑，尤其是BR膠會產生濕滑。這時候就要搭配另一種丁苯，溶聚丁苯橡膠。此橡膠有非常優秀的抗滑性。大家都知道高檔的玻璃膠不打滑，就是因為里面并用了溶聚丁苯橡膠。 2. 填充劑：制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以達到效果。 白碳黑(SiO2*XH2O):為配方中使用最廣泛的填充劑,在配方中的用量一般為30-60PHR之間,目的為了降低成本,提高膠料強度,降低膠料流動性. 白碳黑的質量直接關系到橡膠的物性。國際上的普通白碳黑一般標準如下： 表面積： 大于175平方米/克 PH值： 6-7.5 含水率 5-7% 純度 大于98% 白碳黑的表面積越大，說明補強性能越好，對膠料的物性提升越大，反之膠料會變硬，沒有韌性，出料片都很困難。 酸堿度也很關鍵，如果不穩定的話，有時候生產時會發現有的很快就死料，有的還不熟。 3. 活性劑 活性劑（又稱促進助劑）： 是用來幫助促進劑增強共活性和效能,最常用者為鋅氧粉（碳酸鋅）/硬脂酸 (1).司的令(硬脂酸):與鋅氧粉結合溶化后生成硬脂酸鋅,因硬脂酸鋅有滑潤特性可幫助脫模,改善roll太粘的操作性,但使用過多影響后段加工粘著．正常用量為1PHR。 (2)鋅氧粉（ZnO）:在配方中除做為加硫活性劑外,也提供較高的熱傳導率,對厚制品或厚薄不一的制品影響甚大. 正常用量為4-5PHR。 硬脂酸和鋅氧粉的活化原理： 鋅氧粉+硬脂酸---->硬脂酸鋅 硬脂酸鋅+促進劑---->硬脂酸鋅/促進劑之錯合體 硫磺+熱------->活化硫磺 硬脂酸鋅/促進劑之錯合體 橡膠+s---------------------------->硫化橡膠 在牛筋底料中一般使用透明鋅氧粉:顆粒更細,折光率與普通橡膠相近,透明性佳。用量可以比普通氧化鋅的用量稍微少一點。 (3)醇胺活性劑 增加PH值中和白煙酸性,活化白煙表面,增強白天煙與橡膠分子的結合 Ａ．DEG活性劑(乙二醇,易吸濕).鞋底配方用量約60-80克/公斤白煙，主要根據白煙的酸堿度決定。白煙正常PH值為 6-7.5范圍內.PH值越小，乙二醇用量越大。 注意DEG的用量，過多將導致膠料偏堿性，影響硫化時間和促進劑的促進效果。 B. PEG活性劑(聚乙二醇） 先進的配方使用PEG+1987(尿素類,脂肪酸類混合物)來取代以往之DEG促進劑系統,其目的: 避免焦燒問題. 為固狀,避免DEG液狀磅秤上之困擾. 避免DEG因吸濕而導至分散不良及熱壓時間不穩定之困擾. DEG可能導致健康問題. 硅烷類偶聯劑如SI-69主要作用于白碳黑與橡膠結合。故也可分為活性劑。 防老劑:也稱之為老防劑 為避免橡膠在使用過程中受到紫外線及臭氧攻擊以及熱金屬的催化,屈曲運動之影響而發生橡膠表面龜裂,發粘,硬度增加或降低等劣化情形,在橡膠配方中常常合并添加2-3種(少量)老防劑使表面形成保護膜而更增其抗臭氧等侵害,以達到多種不同的保護作用,但量太多會造成吐霜． 普通的牛筋料可以使用SP防老劑，但SP會影響透明度，那么我們選擇透明度好的264就可以了。用量1份。 同時也要搭配微晶蠟等。我們加蠟的目的是讓它吐出來覆蓋在橡膠表面形成隔離層。來隔絕臭氧對橡膠的破壞。用量不要多，0.5份就夠了。如果太多，對粘著的影響很大。 促進劑 一般工注塑件加工的促進劑用量都很大。其實經過合理搭配用量可以減少1/3，而且操作更方便。 如：DM 1.2份 M 0.2份 TT/TS 0.2-0.3份。 我建議促進劑D少加或者不加。因為D具有很大的污染性。加的少可以中和DM和M。提高它們的活性，但如果加超過0.5份，就會抑制DM和M的效果。如果非要加，我建議不超過0.3份。 或者換一種促進劑體系： CZ/NS 0.8-1.0份。 TT/TS 0.2-0.3份。 硫磺的用量固定在1.5-2.0份之間。 根據以上的點評，我們可以得出牛筋料的基本配方如下： 標準：磨耗阿克隆0.4以下，硬度65度正負3度。拉力 大于100公斤/平方厘米。延伸率大于400%，撕力大于35。300%拉力大于35。室外老化保證2年。 天然橡膠或IR 25 SBR/SSBR 10 BR 65 白碳黑 50 PEG/DEG 4-5 碳酸鋅 4.5 硬脂酸 1 油 3 DM 1.3 M 0.2 BHT 1 微晶蠟 0.5 TT/TS 0.2-0.3 S 2 請大家記住這個配方。是國際最先進的牛筋料配方體系的骨架。 工藝流程的掌控 有了好的原材料，有了好的配方也只是成功了一半，接下來我們談一下工藝流程的控制。 一． 密煉機打料注意事項： 1. 順序。從理論上考慮，打料應該分為3段。 第一段， 主膠混煉，時間2分鐘，溫度控制在80度以下。為什么要先混煉橡膠均勻后才可以加粉呢？因為沒有混煉均勻就加粉，不同的橡膠混入粉類的比例是不同的。會造成填充劑不均勻。 第二段， 加入2/3的白碳黑和粉類油類。混煉2分鐘。溫度控制在100度以下。 第三段， 加入1/3的白碳黑和促進劑類。混煉2分鐘卸料。溫度控制在130度以下。 密煉機最好打到120度以上卸料.因為配合劑大部分要溶解在里面才可以達到最好的效果.如果溶解不好,那么促進劑效果受影響的.那就要多加.加多了你說會怎么樣?另外分散不好的話,成團的在橡膠里面也會遷移的呀。 膠料打好了怎么辦？很多注塑件加工的做法是冷卻后加硫壓鞋子。其實，最好是能夠讓膠料冷卻后停放24H后再加硫。因為在高速密煉機的作用下，橡膠的分子被打的很散亂，需要一個時間讓橡膠分子來重新聚合，并且配合劑等在膠料中也有一個再均勻遷移的過程。可以明顯提高膠料的韌性。 同樣，加硫后也稍微停放幾個小時再生產比較合理。 二． 熱壓的溫度 大部分的鞋注塑件加工少則155度以上,多的可以達到170度,可以90秒出模.這樣也怪不得異常多。 正常的高溫快速硫化體系是145-155度之間,時間5分.因為我們的原材料和添加劑等都是按照這樣的標準來生產的,超過的話對物性摧殘很大。高溫使材料失去了作用。 異常解決之 吐霜。 吐霜原因非常復雜，總的來說還是配合劑的溶解度的問題。我列舉了一些我們常用的配合劑的最高用量，來和大家共同探討一下。 什么都不加！這不可能。 2.少加,合理的加. 什么叫合理的加? 普通的鞋底的添加劑正常操作安全用量如下 DM 1.5份以下 多了浪費,會吐出。, M 0.3份以下 多了很容易死料，尤其是夏天更難操作。 D 0.3份以下 少一點可以活化促進劑的效果,多了會抑制促進劑的效果,而 且污染很嚴重。 CZ/NS等 1份以下 TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差，膠料變脆 S 2份以下 油 5份以下 ,最好不加. 如果非要加盡量不超過10份，超過后完全不敢保證。 硬脂酸 1份以下 加多會跑出。 氧化鋅/碳酸鋅 5份以下 防老劑 1份以下 1份正常可以保證2年的正常老化. 蠟 0.5份以下 DEG/PEG 60-90克/公斤 偶聯劑 0.3-1份 1份已經可以做非常好的物性了.多加了改變不大. DCP 1.5份. 分散劑 1份 樹脂 盡量不加。 防吐霜促進劑 沒有促進劑能防吐霜的。只有配合的合不合理。 混合促進劑 盡量不要用。有1/3的M在里面,夏天難做呀,不要的好. 碳酸鈣 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸堿配合了. 一個好的產品，需要優質的原材料，優秀合理的配方，先進的機械設備以及軍事化管理下的嚴謹的操作才可以達成。 目前我國所有的中小型制鞋橡膠注塑件加工都存在著技術含量低下，配方不合理，流程不規范而造成品質很差，能耗大，浪費大的現象。停留在60-70年代水平上。歸根結底，還是技術開發力量薄弱造成。 現在我們的制鞋業存在四大弱點。一是人力資源缺乏，一些管理、研發、設計人才引得來，留不住，熟練工人不足。二是注塑件加工廠創新能力低、中小注塑件加工廠大部分仍以仿冒抄襲為主，產品同質化嚴重，差異性小。三是缺乏自己出口品牌，鞋類出口大多屬于未料加工，貼牌加工，定牌生產，真正屬于自己的獨立品牌出口較少。四是出口市場相對集中，產品定位趨同化、注塑件加工廠間存在無序競爭相互壓價。 溫州和晉江兩地的鞋注塑件加工和橡膠注塑件加工多達數千家，近年來的趨勢是不斷的倒閉一些小型的，無競爭力的注塑件加工廠。大家也在感嘆生意難做。誠然，國際大環境對制鞋業的轉移是一方面，但同時也暴露出我們的中小型制鞋橡膠注塑件加工廠毫無競爭力，無法拿得出好的產品。
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