鞋底(牛筋橡胶)透明橡胶制作的配方和工艺

令狐冲

透明橡胶分为2种，一种是半透明橡胶，俗城牛筋底。另一种是纯透明橡胶，俗称玻璃胶。今天我们主要谈半透明橡胶的配方和工艺。
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4 f: C# V* s  G) ]$ I  ~- O    全国的工厂都在生产牛筋底，可是能真正严格按照工艺流程来操作，能达到配方设定的理论值的没有几家。原因在于一是为节省成本，二是不懂的正规的工艺流程到底该怎么做。大部分的都在抄别人的，只要颜色能接近，能做到半透明就好了。

    今天我所讲的是一种可以达到理论配方设定的配方和工艺流程，以此为框架基础，可以制作出达到国际上2000年左右先进水平的物性标准。同时也可以达到制作NIKE和ADI等产品的标准。为何说无法达到目前国际最新的水平，是因为受材料和我们的理念的限制。
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    一． 材料。

    材料对物性的影响是非常重要的。目前我国的橡胶材料方面的发展非常大。基本上通用材料方面可以达到90年代的国际的水平。但不同的厂家的材料质量差别很大。如大家都在用的白碳黑，有的要6000元一吨，有的只有3000。如果想做物性好的产品，请选择正牌生产厂家的产品。给我印象最深的是原先我在外资企业的时候，检测室测试成品鞋水洗实验，都必须使用美国的一个品牌的洗衣粉来测试。并且十年时间都是如此。是中国的洗衣粉质量不好吗？不是的，而是追求的一个稳定性。原材料你可能会多花一点钱，但是在生产中异常减少，次品减少，也是相当于省钱了。一般的工厂往往在解决生产异常的方面花的心思最多，也最烦心的。大家应该都有晚上连夜不睡觉来处理问题的情况。
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    二． 配方
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; x) R) ^' A/ K, N    中国的制鞋橡胶厂最缺什么？技术！大家都应该有同感，为了找一个好的师傅，都要求人，为了一个好的配方，都要花大钱！请不来全职的，就请兼职的。为了原材料商的技术指导，还要花钱买原材料商的材料等等。

    优秀的RB配方必须同时符合三个基本要求:物性,成本与加工性这三者最佳平衡.须经多次优选并经量产考验才能最后确定配方的组成。

    配方设计是一个非常复杂的工作，设计配方者需要根据要求的各项物性指标合理的选择主胶和配合剂，同时要求设计者熟悉各种操作机台的特性，来综合考量，同时也需要考虑环保等因素。目前我国的整体配方技术水平要落后国际水平30-40年。因为解放前我们的技术工业是空白，解放后又遭受了文革等事件，等到我们回过头来才发现，已经落后太多了。
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    下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成

    1. 主胶
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5 c. W+ ?8 {# @  I! f* E    正常搭配应该为 天然橡胶NR或IR搭配丁苯橡胶和顺丁橡胶的体系，是以顺丁橡胶为主的体系。目前大部分的工厂还在采用以天然和丁苯橡胶为主的体系，原因是顺丁橡胶在60年国际上才投产，中国67年才开始投产，而这个时候正是文革时期，中国的技术遭到了灭顶之灾。根本没有人来研究这些新的材料的使用。在大量的制鞋橡胶厂举办的初期，只有国营厂的老师傅有几个配方传到外面来，大家依照着做。真正的技术发展是外资进入中国后，外资的技术外流造就了中国的制鞋技术。所以中国的制鞋业应该感谢外资。

+ l' c* v# V) F, [, O    举个简单的配方主胶搭配的例子

- ]! B. g- W: ]2 S( D; d    NR/IR 20-30 国际都使用马来西亚标准橡胶。国内大部分都使用3L标胶。

    如果制造浅色的制品，可以使用IR胶。
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0 Z- z: E5 [9 |  f/ @4 `    SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
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; u6 v! F  G8 G    BR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
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, _' O" U5 \' j: x4 R" L% M* E    以这个体系搭配的优点：
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* j1 d7 n& `7 I0 [5 ~* f    1. 兼顾到了拉力，撕力，弹性，磨耗。
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; m7 X" `/ r  r9 R    各种胶都有自己的特点，我们将其综合起来，可以取长补短。

& m: J# Q% Z# X  o/ Y; X- j    2. 以BR胶为主体，填充剂和油类的用量可以高很多，可以降低成本而物性降低不明显。
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    3. BR胶的磨耗非常好，对耐磨性的提升有非常大的帮助。

+ M% Y! N& g4 j- ^    4. 以顺丁橡胶为主的配方，促进剂用量要比丁苯橡胶为主的少1/3左右。可以降低成本，也降低了促进剂用量过大会引发的吐霜等异常。

    5. 顺丁橡胶的弹性在通用橡胶里最好，做成的鞋底不容易变形。
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    顺丁橡胶为主的配方同时牵涉了另外的问题，就是耐磨了就打滑，尤其是BR胶会产生湿滑。这时候就要搭配另一种丁苯，溶聚丁苯橡胶。此橡胶有非常优秀的抗滑性。大家都知道高档的玻璃胶不打滑，就是因为里面并用了溶聚丁苯橡胶。
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  A% f1 |& m$ m6 w8 R: [9 ^    2. 填充剂：制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。

    白碳黑(SiO2*XH2O):为配方中使用最广泛的填充剂,在配方中的用量一般为30-60PHR之间,目的为了降低成本,提高胶料强度,降低胶料流动性.

    白碳黑的质量直接关系到橡胶的物性。国际上的普通白碳黑一般标准如下：

& E1 h  D- y# f! y4 N9 k    表面积： 大于175平方米/克

    PH值： 6-7.5

: G" h% I8 q- b& A5 A    含水率 5-7%

6 C" P0 ?- k+ d1 O+ a* H- e: i( E    纯度 大于98%
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0 Y1 e- k; J9 ?# E& K    白碳黑的表面积越大，说明补强性能越好，对胶料的物性提升越大，反之胶料会变硬，没有韧性，出料片都很困难。
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    酸碱度也很关键，如果不稳定的话，有时候生产时会发现有的很快就死料，有的还不熟。
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    3. 活性剂
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2 T9 Y; V3 |# j8 ~* L& [* s, a    活性剂（又称促进助剂）：

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& C: y+ I9 c. M" Q4 N    (1).司的令(硬脂酸):与锌氧粉结合溶化后生成硬脂酸锌,因硬脂酸锌有滑润特性可帮助脱模,改善roll太粘的操作性,但使用过多影响后段加工粘着．正常用量为1PHR。

    (2)锌氧粉（ZnO）:在配方中除做为加硫活性剂外,也提供较高的热传导率,对厚制品或厚薄不一的制品影响甚大. 正常用量为4-5PHR。

# H# x+ a. S. t- b! J+ X; M    硬脂酸和锌氧粉的活化原理：
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    锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
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0 J' r$ R; X; T3 Q# c9 M    硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体

' y2 M8 g3 c( P5 h5 B1 \    硫磺+熱------->活化硫磺
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    硬脂酸锌/促进剂之错合体
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    橡胶+s---------------------------->硫化橡胶

: U& q1 ~( q" ]& `    在牛筋底料中一般使用透明锌氧粉:颗粒更细,折光率与普通橡胶相近,透明性佳。用量可以比普通氧化锌的用量稍微少一点。

5 W5 X8 H8 C7 s% y1 j    (3)醇胺活性剂
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  y7 O( ^( a+ i" h9 Y4 n    增加PH值中和白烟酸性,活化白烟表面,增强白天烟与橡胶分子的结合

- I8 a- w+ Y) h# A+ k    Ａ．DEG活性剂(乙二醇,易吸湿).鞋底配方用量约60-80克/公斤白烟，主要根据白烟的酸碱度决定。白煙正常PH值為 6-7.5范圍內.PH值越小，乙二醇用量越大。

* {1 S" k& }% ~    注意DEG的用量，过多将导致胶料偏碱性，影响硫化时间和促进剂的促进效果。

    B. PEG活性剂(聚乙二醇）

    先进的配方使用PEG+1987(尿素类,脂肪酸类混合物)来取代以往之DEG促进剂系统,其目的:

    避免焦烧问题.

    为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.

, V' n: f* e2 e! U: Y' ^0 N6 l: _    避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰.

    DEG可能导致健康问题.

; B' x8 W' N/ ~) J5 c$ F. V    硅烷类偶联剂如SI-69主要作用于白碳黑与橡胶结合。故也可分为活性剂。

    防老剂:也称之为老防剂
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! d4 ~+ P1 i; E* E3 E: }1 J    为避免橡胶在使用过程中受到紫外线及臭氧攻击以及热金属的催化,屈曲运动之影响而发生橡胶表面龟裂,发粘,硬度增加或降低等劣化情形,在橡胶配方中常常合并添加2-3种(少量)老防剂使表面形成保护膜而更增其抗臭氧等侵害,以达到多种不同的保护作用,但量太多会造成吐霜．

   普通的牛筋料可以使用SP防老剂，但SP会影响透明度，那么我们选择透明度好的264就可以了。用量1份。
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+ R3 |$ H" {5 ^& }    同时也要搭配微晶蜡等。我们加蜡的目的是让它吐出来覆盖在橡胶表面形成隔离层。来隔绝臭氧对橡胶的破坏。用量不要多，0.5份就够了。如果太多，对粘着的影响很大。

/ n" c4 n( ]2 I2 A4 q    促进剂

' |% F3 F% U7 a' I! W$ H    一般工厂的促进剂用量都很大。其实经过合理搭配用量可以减少1/3，而且操作更方便。

    如：DM 1.2份
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    M 0.2份
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    TT/TS 0.2-0.3份。

    我建议促进剂D少加或者不加。因为D具有很大的污染性。加的少可以中和DM和M。提高它们的活性，但如果加超过0.5份，就会抑制DM和M的效果。如果非要加，我建议不超过0.3份。

5 J. P8 ^- a- S: C. j: K    或者换一种促进剂体系：
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    CZ/NS 0.8-1.0份。
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$ w8 I* H& d+ a    TT/TS 0.2-0.3份。

# b1 n- g/ ]) \- |$ Q9 l1 Y    硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。
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6 u" ?2 E, [- ?' ~    根据以上的点评，我们可以得出牛筋料的基本配方如下：
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" m2 B/ O1 w6 F, y( h5 V    标准：磨耗阿克隆0.4以下，硬度65度正负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。室外老化保证2年。
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! c7 X* j- E  w5 ]) ]! I    天然橡胶或IR 25    SBR/SSBR 10     BR 65    白碳黑 50    PEG/DEG 4-5    碳酸锌 4.5    硬脂酸 1  油 3    DM 1.3    M 0.2     BHT 1     微晶蜡 0.5     TT/TS 0.2-0.3     S 2

    请大家记住这个配方。是国际最先进的牛筋料配方体系的骨架。

' f# ~6 z8 J$ w, }$ H- h工艺流程的掌控
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$ c8 m$ D8 c$ ^0 c    有了好的原材料，有了好的配方也只是成功了一半，接下来我们谈一下工艺流程的控制。

# b! b5 U! S4 O4 F# i    一． 密炼机打料注意事项：

2 }1 r: A/ ?. b5 Z$ C    1. 顺序。从理论上考虑，打料应该分为3段。

    第一段， 主胶混炼，时间2分钟，温度控制在80度以下。为什么要先混炼橡胶均匀后才可以加粉呢？因为没有混炼均匀就加粉，不同的橡胶混入粉类的比例是不同的。会造成填充剂不均匀。
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; n: d- y# l; t8 {! I9 `; b- Z    第二段， 加入2/3的白碳黑和粉类油类。混炼2分钟。温度控制在100度以下。
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  @% U2 u% h% Y4 u5 z    第三段， 加入1/3的白碳黑和促进剂类。混炼2分钟卸料。温度控制在130度以下。

    密炼机最好打到120度以上卸料.因为配合剂大部分要溶解在里面才可以达到最好的效果.如果溶解不好,那么促进剂效果受影响的.那就要多加.加多了你说会怎么样?另外分散不好的话,成团的在橡胶里面也会迁移的呀。
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    胶料打好了怎么办？很多厂的做法是冷却后加硫压鞋子。其实，最好是能够让胶料冷却后停放24H后再加硫。因为在高速密炼机的作用下，橡胶的分子被打的很散乱，需要一个时间让橡胶分子来重新聚合，并且配合剂等在胶料中也有一个再均匀迁移的过程。可以明显提高胶料的韧性。
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) V, z$ m  v) `0 A, k- {    同样，加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。

    二． 热压的温度

    大部分的鞋厂少则155度以上,多的可以达到170度,可以90秒出模.这样也怪不得异常多。

    正常的高温快速硫化体系是145-155度之间,时间5分.因为我们的原材料和添加剂等都是按照这样的标准来生产的,超过的话对物性摧残很大。高温使材料失去了作用。

( ?* t/ g6 x: D  u" D" l! X' y% Z9 m    异常解决之 吐霜。
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    吐霜原因非常复杂，总的来说还是配合剂的溶解度的问题。我列举了一些我们常用的配合剂的最高用量，来和大家共同探讨一下。
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# j( c- U1 ~3 @    什么都不加！这不可能。 2.少加,合理的加. 什么叫合理的加? 普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下
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1 F3 x4 `" c: X) V& w    DM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。,

    M 0.3份以下 多了很容易死料，尤其是夏天更难操作。
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+ ]5 I5 `) T, O; i6 m! k3 [    D 0.3份以下 少一点可以活化促进剂的效果,多了会抑制促进剂的效果,而 且污染很严重。
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! c. b* S3 a( i" ?    CZ/NS等 1份以下

9 P8 b7 s4 n1 h/ j: A3 c/ c    TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差，胶料变脆
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2 N& ~' r, U, ~    S 2份以下
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0 T* r: @& E2 o) O6 [2 N8 L    油 5份以下 ,最好不加. 如果非要加尽量不超过10份，超过后完全不敢保证。
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    硬脂酸 1份以下 加多会跑出。
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    氧化锌/碳酸锌 5份以下
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$ h- u1 u& p7 Y    防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化.

    蜡 0.5份以下

    DEG/PEG 60-90克/公斤

0 n7 j- O& J9 X# {9 S7 \    偶联剂 0.3-1份 1份已经可以做非常好的物性了.多加了改变不大.

    DCP 1.5份.
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6 L6 f% B. K9 `7 X/ F/ A    分散剂 1份
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    树脂 尽量不加。

. A1 x2 {% y$ \! P    防吐霜促进剂 没有促进剂能防吐霜的。只有配合的合不合理。

    混合促进剂 尽量不要用。有1/3的M在里面,夏天难做呀,不要的好.
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    碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了.

    一个好的产品，需要优质的原材料，优秀合理的配方，先进的机械设备以及军事化管理下的严谨的操作才可以达成。
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    目前我国所有的中小型制鞋橡胶厂都存在着技术含量低下，配方不合理，流程不规范而造成品质很差，能耗大，浪费大的现象。停留在60-70年代水平上。归根结底，还是技术开发力量薄弱造成。
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2 o' ~# L; w3 ]- A5 B) L7 F    现在我们的制鞋业存在四大弱点。一是人力资源缺乏，一些管理、研发、设计人才引得来，留不住，熟练工人不足。二是企业创新能力低、中小企业大部分仍以仿冒抄袭为主，产品同质化严重，差异性小。三是缺乏自己出口品牌，鞋类出口大多属于未料加工，贴牌加工，定牌生产，真正属于自己的独立品牌出口较少。四是出口市场相对集中，产品定位趋同化、企业间存在无序竞争相互压价。

# @# A9 \# T# Q# ?$ l6 d* Q& ]% ?     温州和晋江两地的鞋厂和橡胶厂多达数千家，近年来的趋势是不断的倒闭一些小型的，无竞争力的企业。大家也在感叹生意难做。诚然，国际大环境对制鞋业的转移是一方面，但同时也暴露出我们的中小型制鞋橡胶企业毫无竞争力，无法拿得出好的产品。
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又一年了 把我收藏的这些资料拿出来 和胶友们共享一下 希望能得到胶友们支持 谢谢

MDS

半透明胶楼主研究的透彻，学习了！
! e! [* n, F6 L* ]# }0 d0 y没发现楼主配方中有软化剂啊？
* K* C6 h2 d6 n0 q为了混炼工艺分散得好、硫化时充满模型的花纹、建议加如适量的变压器油。

令狐冲

领导这可是看家资料呀 技术点呢 加的分呢

清高

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楼主，很好的思路，代表了现代一般中高档理性化葑底配方的思路。

令狐冲

谢谢清高先生

YPont

我也顶一下！不是做鞋底的，回头按此搞个配方试试！研究一下！

令狐冲

做鞋 胶友不多吗 进来看看呀

wine

好资料啊，有的人看了就保存了，没有说谢谢而已

清高

好象TOMSUND也发过一篇文章与这片差不多？

boyhjx

这么好的贴子
; ?$ n3 F4 O) O一定要顶起来啊
, i9 y+ V' w3 ~$ C先加2分，我只能加这个
不知明天也不能再加