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发表于 2009-6-8 17:08:28
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透明橡胶制作
% j* E! b t' t. x9 d# d- y4 s3 Y
5 K% c5 o% U' G4 X+ b# U8 D j$ x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。 ) Z3 _/ t% L, w$ e% }+ P9 h6 v; o, K
6 l2 b6 H% U3 u& P2 ~
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。 % \4 f O" ?6 h% _ D( O) e2 E
: h6 U' ?1 L, Z( R/ ]
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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1 P) ^. |! Q' B7 c! k* f0 R一. 材料。 2 k9 n' y1 X% Q/ Z: j2 \
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。 " V0 T# S8 P( Q( X, J$ {5 l" n6 G
& _. v) m" g$ W, g( @8 d二. 配方 , j; r3 t& v z5 ?/ \7 M
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。 5 E, j8 K+ h. q$ n# E0 p" M1 e
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.
_+ n) ]! w. B4 j$ U/ E4 D3 e1 f8 o0 Z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。
+ K) h8 Y; J* D5 i! {4 n1 e4 C8 J" }. ]; n( y. } P5 n
8 \: `3 }! @% Z
下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成
4 D# P! P; [# D/ H9 P/ p1 o1. 主胶
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& s. E9 n; H) R! Z. R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。
0 J( t, A6 L0 k+ c+ }6 |举个简单的配方主胶搭配的例子
M1 O( d/ h+ h( T3 F8 D; O; q" }1 l) ZNR/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。 , D2 i' U& I* t/ o, o3 u. q
如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。 $ C9 O, ~4 s: F
1 f% n/ V' X# v, g0 d
SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
9 _, q5 _6 g, G' G. h/ D5 m& GBR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
. v; m$ U" ~5 u$ [3 a4 ~& l; w' b
6 J1 q, g) ~, Q; W- M3 {7 [, P以这个体系搭配的优点:
' ^- q( G- S2 G3 ^% \' k- L
, `# v; V% l# _9 l, z1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。
. N& E, b: Y8 b4 {) y( M各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。
# ]6 r2 t* I0 s3 y! H- c2. 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。
$ }6 i6 l+ z9 [3 S" W Q5 m" X3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。 . g+ h9 M( L+ B# m) z. p
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。
/ i' X/ P6 j% D; F. d5. 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。 ; y7 j( F" S4 t
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。
( @4 B% j% N Z' p1 M: y( Y- m: w. P6 @, H* U( c3 T2 h
2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。 # O6 t7 z9 E* K5 p" N& n4 \! x
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. T( i! C9 ?4 |
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:
& `" k' u0 l" J表面积: 大于175平方米/克
, e$ G! s0 |5 JPH值: 6-7.5
' S9 m' }; K, g1 f& Y含水率 5-7%
% _3 ~& ]6 e0 O. x6 S( r$ @ B0 T$ W纯度 大于98%
7 Q( o9 s( W" h" l& b! z: T- R3 w- H* \ ?8 p$ O( J
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。 o) U' [3 _ s/ X: e
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。 0 Y/ ? q% Q- T' u( u& `! h" H
) \- M+ K. ~' n: P ?% R1 T
3. 活性剂
% e1 h3 H6 s9 P, Q活性剂(又称促进助剂):
* b9 W7 _" c3 U1 f `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 4 F& k' H( d7 h9 R. L5 I0 _$ p
(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。
" E9 P/ [- G; l o(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。
g1 h7 d4 X8 _+ A1 F/ \硬脂酸和锌氧粉的活化原理:
( p; V* `1 Y5 `/ U锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
1 v, T+ w8 r3 A3 c) I! ~硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体
- g9 ]$ Q2 ?# K. A. B! Z. ?硫磺+熱------->活化硫磺
0 I* o8 f0 L }2 N5 C, j# r: y1 k- k' s& i2 L
硬脂酸锌/促进剂之错合体
) \$ F$ f+ b7 @橡胶+s---------------------------->硫化橡胶
_+ D3 M& `' x; G9 Q! {9 C, U7 |/ l' {
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。
" n- N9 z0 y- |$ g* ?' ?+ v(3)醇胺活性剂 6 N/ S, ^ W# {) [$ W6 N, K* e
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 - m N) [9 q1 E
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。
0 i% V' @4 I& c6 `/ o3 _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。
/ A+ }9 t, K7 Y4 [B. PEG活性剂(聚乙二醇) 2 S8 B1 B8 E& H% {- q5 o
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
( ^5 g% v" a L# `2 r! X系统,其目的: 6 T) M. ^2 a$ Z; ~! g( \) r
• 避免焦烧问题.
' B, w0 @( J' J• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.
) }5 r3 y8 N% I! G/ z8 p• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰.
1 R) S2 l- o0 p) d• DEG可能导致健康问题. ! e$ J- z9 L: I; R- k! [% x
{3 ^# b- h) }0 e
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。
4 x5 y$ w t" w9 D* ], M/ t t! r$ ]& m, t: r
9 w" Z6 L+ X6 y3 Q. R) o9 ~+ r
防老剂:也称之为老防剂
7 h. Q/ t; ]/ J3 `' c5 W0 P% x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. 9 o0 P" }* J; G! K& U# }
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。 * A. K* @0 m X, t
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。
4 x, e. P) |; Y! W& h$ G% X j: n( @! w+ }; O3 |+ U* g$ s1 O( ~
促进剂
% I: [" s( T, p7 ?" O$ k5 \1 t# p3 t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。 9 P' k: \/ d$ n/ F7 h; f2 u! t
如:DM 1.2份
/ e) p3 u2 j" J) a* K) i- oM 0.2份
" s: t7 w" c; U+ W# Z/ NTT/TS 0.2-0.3份。 % E9 W) L# B" L, `" e
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。
1 o2 v5 V9 C/ N- \9 W或者换一种促进剂体系: 0 B& T* {& q" m8 i) W
CZ/NS 0.8-1.0份。
* ~& ? W" \3 k" \0 @' jTT/TS 0.2-0.3份。 5 d2 l. u; v$ p! m2 [, t
+ |: g$ h9 \3 t9 i$ Q硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。 j5 D5 c0 H; b
. O3 s, Q# `% m J, M根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下: " t9 q9 D3 i8 F0 W) ~9 V9 ~7 _
( I6 e9 i% e5 \* c# r% }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。
/ k4 ]4 q. N7 T7 n% \) B( r, t+ l: q/ E+ E! l6 ~
天然橡胶或IR 25 + @! M" }* f7 t: ?* |3 ~% x1 n. t
SBR/SSBR 10 i1 {% q5 l; \6 }; V& F
BR 65 - I* U6 r$ {; i( q {% E* L. u
白碳黑 50
$ ` j! @! \" ^0 BPEG/DEG 4-5
( V! {) Q" ]0 A" W) H ~7 D) Q5 a碳酸锌 4.5
: w) U* s! p( r2 e& E硬脂酸 1 3 b. @6 k& t' O, U- X) b0 `" g, w
油 3 x: m+ Q7 b. n1 j" Z' M
DM 1.3
0 r! W3 I. d& u! h4 I% i% kM 0.2
( `; q) ~3 l; R$ ]% @BHT 1
6 i' B3 [- u6 |7 P/ N, E微晶蜡 0.5
% [8 j+ G7 H. Q U2 I% y2 C$ _* PTT/TS 0.2-0.3 2 [0 ?; F! P2 q! M \
S 2 5 Z B1 K3 L# G4 | N
. i% |8 E8 t! T/ p/ }' G
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。
. R" Y; J- v+ m/ Q1 F1 o& ^/ R9 D$ T# c) F8 z( V4 T. A0 z
8 h+ y! H; R$ s* c! ~6 I
工艺流程的掌控
/ ]* _0 G4 b; K' l& Z, i8 `6 r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。 " h0 r: K$ H2 w% b
一. 密炼机打料注意事项:
+ | l, t1 ] g( K9 x1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。 / E: R; O7 T" U) }1 }& C- c8 N% r
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。
6 \0 t8 {3 @+ F4 K! Y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。 & H0 W( T) M/ }
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。 / |6 N( y6 {: Z" Q, \0 T
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. 6 A$ i! r7 {( ]- `! w/ X
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。
* ?4 u. |: c/ N3 Y/ q$ b1 k1 s5 O8 |同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。 $ E+ i6 X- |- q" y8 t( m
! @4 A+ X) K) \; t8 I( Z二. 热压的温度
+ a+ `5 E9 w0 R2 g3 d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。
- l8 \( K4 \- V1 v, T! o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。
6 ?* Z( ]# S% _. N5 y- k
& ?$ J" E, S/ q; o! W% G异常解决之 吐霜。
2 r! P X# }( E- P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 3 s5 t; H, v# \; b
什么都不加!这不可能。
. }" s; H7 ?4 M2.少加,合理的加. 5 f1 q; F: E0 S
什么叫合理的加? 7 r- ?& C' ]# s& o' y
普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下 1 P: ^2 u0 k3 `% ?" C
DM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。,
0 e% k# G6 ^$ KM 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。
9 L1 u$ m& s5 M6 c9 f! ID 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。 % o! n6 i u6 N! t, R
CZ/NS等 1份以下 . L& a" A; X9 C9 K9 o4 i& r* [+ R
TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆
7 A$ A7 a* G( ^* Y2 D$ MS 2份以下
" x4 ^( I+ V$ L0 r& n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。
. V4 g) \' Z$ |8 P) x硬脂酸 1份以下 加多会跑出。 ! p3 j% |' l5 }) L+ P0 J
氧化锌/碳酸锌 5份以下
# y6 [1 b2 v/ W% b防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化. 5 |2 m. P! q: P- Q& O) k
蜡 0.5份以下 : R) A3 i8 i3 j
DEG/PEG 60-90克/公斤 ' |9 Z$ A! ^9 M1 t' J
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. . l+ [; B1 `, ^. o
DCP 1.5份.
8 C5 c2 T2 g/ L5 ]0 T分散剂 1份
7 Q8 L; x1 w7 o. _: c树脂 尽量不加。
" W4 _# j* `' @. t) J9 K3 Q$ R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。
' I* {; M" ? S2 J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. ( E: z1 S" e! ~" ^
碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了. % P8 r3 k/ R; E/ x3 b- s
; y6 N8 C1 j+ _6 L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。
8 y9 Z1 a5 X* l! B( P3 [9 `* J# z
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。
$ C- X4 N3 H8 I5 M0 u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。 * }2 \( Z. B7 _3 S
/ B1 T. g5 [! y$ |* R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。 9 F1 K3 X$ @, u3 Y( e0 M
技术是一种沉淀和积累。我希望我们各橡胶企业能够再重视一点,有了技术才可以健康的发展。 |
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