生胶配方设计要点（牛筋底）

王炽烽

一．材料
材料对物性的影响是非常大的。目前我国的硫化鞋助剂发展很快。通用材料方面基本上可以达到90年代的国际水平，但不同经销商、厂家的材料质量差别很大。如大家都在用的白炭黑，有的要6000元一吨，有的只有3000。如果想做物性好的产品，请选择正规经销商和正牌生产厂家的产品。给我印象深刻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。一般的硫化鞋厂往往在解决生产异常方面花的心思最多，也最烦心的。大家应该都有晚上连夜不睡觉来处理问题的经历。
, z: E3 c8 J! c' N7 a" C2 L2 R
二．配方
; L: m  _7 ~4 J- t4 k中国的硫化鞋厂最缺什么？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，还要花大钱！请不来全职的，就请兼职的。

, d" d0 ^- W7 Y1 Y优秀的硫化鞋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。
2 i8 q. E! e0 @8 V
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，还要考虑环保等因素。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。

, E; f6 Q' \! N+ n下面我们具体谈一下牛筋底配方组成。
1.主胶
4 W; H* A) E# g0 g, M7 N. r9 s% L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。在大量的硫化鞋厂举办的初期，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。

! b* P: V! x) A# y& `- w0 Y举个简单的配方主胶搭配的例子。
5 b( N/ L" ^9 P0 K8 RNR/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。
  V6 [7 \8 ?# l7 K如果制造浅色的制品，可以使用IR胶。
9 r* \5 Y2 Q0 |/ b( [+ W/ E% fSBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
& I$ ]- |" v4 \% y% ~4 ?0 y1 i7 VBR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
: Q9 p5 q: K' h1 e4 A
/ O' v7 g& h) l. N$ Y: `( W: B以这个体系搭配的优点：
1.兼顾到了拉力，撕力，弹性，磨耗。各种胶都有自己的特点，我们将其综合起来，可以取长补短。
+ f: H7 m) G! y* u2.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。
3.BR胶的磨耗非常好，对耐磨性的提升有非常大的帮助。
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。
2 }( b4 o7 X9 _4 O1 v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。
% t/ a) n' ?* W- w% D
2.填充剂
制作牛筋底使用白炭黑就可以达到效果。
0 L1 K" y& R' [' r白炭黑(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。
+ Z3 \% \8 Q8 a, F5 E: B白炭黑的质量直接关系到橡胶的物性。国际上的普通白炭黑一般标准如下：
表面积： 大于175平方米/克。
PH值： 6-7.5。
含水率 5-7%。
: F( w' t. _$ R" a( r3 K$ Z纯度 大于98%。
# W# V2 {/ _; R0 ^2 _2 x# {0 K) K白炭黑的表面积越大，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。
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。

3.活性剂
. f9 G! v$ m$ r活性剂（又称促进助剂）：
' u: Y. ^$ b& p# w; F5 s是用来帮助促进剂增强共活性和效能,最常用者为锌氧粉（碳酸锌）/硬脂酸。
(1)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化活性剂外，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。
. v0 {. ~! v& r1 ]3 @8 W
硬脂酸和锌氧粉的活化原理：
0 r6 n8 _" E  Y0 n锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体
( y: Y; H4 O0 @; ?( A. W- a# e$ H硫磺+热------->活化硫磺
硬脂酸锌/促进剂之错合体
橡胶+S---------------------------->硫化橡胶
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。
# j) a4 o2 c  [7 P; u3 X: n
(3)醇胺活性剂
8 U( X, n4 L" i4 j增加PH值中和白炭黑酸性，活化白炭黑表面，增强白炭黑与橡胶分子的结合。
A．DEG活性剂(乙二醇,易吸湿)。牛筋底配方用量约60-80克/公斤白炭黑，主要根据白炭黑的酸碱度决定。白炭黑正常PH值为 6-7.5范围內。PH值越小，乙二醇用量越大。
1 f. Z7 T2 t, h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)来取代以往的DEG促进剂系统，其目的：
防止焦烧。
为固状，避免DEG液状磅秤上之困扰。
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。
硅烷类偶联剂如SI-69主要作用于白炭黑与橡胶结合。故也可分为活性剂。

9 W$ V0 L* z; [4.防老剂
& s2 O, H5 k& m4 G6 @  w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)防老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。
* I# @# q/ ~4 R2 \
1 R3 T8 E) r0 [: }( U$ v2 P0 V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。
6 ~# o0 b, I& A/ N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。

5.促进剂
一般硫化鞋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：
6 r) l4 p( p% A, z0 RDM 1.2份。
M 0.2份。
TT/TS 0.2-0.3份。
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。
或者换一种促进剂体系：
CZ/NS 0.8-1.0份。
/ d$ M  n% C8 MTT/TS 0.2-0.3份。
+ ~8 ]# H( I4 Q- U& W& _; y硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。
1 x7 M$ k1 V, C9 s$ e
根据以上的点评，我们可以得出牛筋料的基本配方如下：
2 ^7 S9 `* i0 r8 `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。
天然橡胶或IR 25 SBR/SSBR 10 BR65 白炭黑 50 PEG/DEG4-5 碳酸锌 4.5 硬脂酸 1 油 3 DM1.3 M 0.2 BHT1 微晶蜡0.5 TT/TS 0.2-0.3 S 2
  W: q( I. O$ M0 D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。
6 P3 J4 s. K  q) S; r
工艺流程的掌控
* q% P- l0 V  I$ g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。
0 N6 H2 i- F  E: u
一．密炼机打料注意事项
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。
+ Y& G% V& F) g% h% P2 g第二段，加入2/3的白炭黑和粉类油类。混炼2分钟。温度控制在100度以下。
第三段，加入1/3的白炭黑和促进剂类。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。
& L6 G# H" N  o8 b" E
  p" Y* j: r, M& F" z" ^胶料打好了怎么办？很多硫化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。
8 N" x. g! l2 R7 O5 j同样，加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。
0 x) ?" _6 t2 J' x6 I8 C6 a
* |) D: d7 o) M0 J; k& x3 e0 w4 a2 o二．热压的温度
# h. U6 M* F" J7 n$ S5 p大部分的硫化鞋厂少则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。
/ v( D* K3 P/ P# E. ?4 T1 o- C; `! n$ E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。
( f4 W. c; [5 u$ ~/ L
2 U; D2 }+ b# G" `异常解决之吐霜
/ W+ P5 F' |- h# O$ Q$ n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。
1.什么都不加！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:
DM 1.5份以下，多了浪费，会吐出。
. E- v9 V7 z/ p( r" b; cM 0.3份以下，多了很容易死料，尤其是夏天更难操作。
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。
% b4 L5 S# x9 b- n0 m/ ]) G* D5 P, eCZ/NS等 1份以下。
7 k2 c5 K) B/ S/ C  kTT/TMTM 0.2份以下多了撕力差，胶料变脆。
S 2份以下。
) g6 L8 S5 ^4 L2 O/ Y8 J# k8 b0 |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。
+ Y9 s" X2 H( J% S% J硬脂酸 1份以下加多会跑出。
* p; e4 c1 y0 B氧化锌/碳酸锌 5份以下。
% o8 [" h7 e" k$ I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。
( W% u' B+ T) @) ^* X4 pDEG/PEG 60-90克/公斤。
! N) `; c' P3 x5 i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。
( Z* g, j( T& _/ w% v分散剂 1份。
树脂 尽量不加。
8 X- S7 m3 l; a& {* n. R6 @1 e防吐霜剂 以上做到了还是吐霜怎么办？也只好求助防吐霜剂了，哈哈。
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。
' B( s" B+ ~6 y( r" O碳酸钙 多少都可以，但要注意和白炭黑的酸碱配合了。



$ _" @9 a/ _( Y

9 j/ o" ]; G. g. u- e; C抄的不容易，各位分享下！

心雨

不做鞋，看看学习一下

a343856497

好好学习一下。

agnz1106

写的不错，支持一下
% `' O6 W4 M/ z/ K1 }( H6 R

搞笑促进剂

感谢分享。
, K8 D5 o: U. L- E. |; t, f! M
7 C/ W0 k" z( X/ U辛苦啦。

助剂供应商

写的这么详细，不容易，赞一个吧

wwwlyj1234

支持一下

wwwlyj1234

支持一下！！！

徐文

楼主辛苦了，非常好，非常清晰，是学习的好资料。

橡胶老陈

学习学习支持一下