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发表于 2009-6-8 17:08:28
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透明橡胶制作 ) q" T$ A _9 d
2 B8 ~& U* R# |/ \& Z9 ?2 |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。
* j# y8 J& R5 @' H
" v" J2 C( | X0 _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。
; L, A$ Q. ] M) f; W! [6 M& t1 e# [8 U z8 ]" _
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。 ' R5 ]3 o% D6 Q! q, g
! N1 ?2 a/ U: r$ J9 L6 s$ x$ ?% r
一. 材料。
p7 m" R) U* p% N' G; ^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。
t: l. S+ L; J
/ V$ @+ `) t- ]( V# [! Z" Y二. 配方 , U5 O2 i; R% d
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。
" T( D/ ?3 l& u/ O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.
# s0 o q; ^5 y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。 $ f& h5 Y" ]* u" L" f& V$ k) u
0 ~# D) j7 P2 p- H! [
c/ c7 W9 `( H4 V& v下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成 2 h* [+ z7 k: P4 W, Q
1. 主胶
' ]& b. m( R& L5 H8 P1 I! ~
" e: ?. N4 E2 d% o- x; [, x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。
. |% R" g* `8 u) r7 Z举个简单的配方主胶搭配的例子
/ d1 d% I" U, a8 p; I4 c) jNR/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。 % c, @ z3 @4 }: I
如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。
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SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
7 W' D+ o" Z2 hBR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
" Q& c$ I3 x0 Q5 G8 l' b- w$ L* v" A) h1 g1 P9 d Z8 l
以这个体系搭配的优点: + k+ G: i+ Y3 ?0 q
% u( T& N- [. u9 q
1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。
& C- `% X! S2 W各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。 / O- x0 b9 J% S; O
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。
, p5 S+ Y) ^" t# K* o3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。 ; |- Y- N/ f* j5 a/ t4 O4 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。 7 d4 T0 |: x% e) W
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。 - x6 f* ?8 D2 X5 S- _. D# o0 O
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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2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。
, T7 q) Q: u! Z# L3 u! S8 N9 ]) ^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. ; ]5 B4 Y4 _7 X( Q
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: + g7 d7 e" `9 b* d* U
表面积: 大于175平方米/克
+ x, G, l# a) FPH值: 6-7.5
% x, _9 t2 p# y含水率 5-7%
r) Q' K7 \- n+ s0 Q* m1 S纯度 大于98% % l) j0 l8 [2 y8 b1 {! p1 L! d# S% ?/ Q
" Y! L8 Y( r" w5 r: J0 V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。
4 x/ P/ N) u/ }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。
. e- i' u3 ]2 B. U7 p& k0 Z& m3 J
; h1 {' @) J. |# K* f/ n' a3. 活性剂 - j% S% y f' i+ A! M2 X' O2 P
活性剂(又称促进助剂): ; S# Z. z" o1 B( V4 i! D6 T' ^
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 9 P2 j0 [" H) A' v
(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。 6 `! x% @# H/ {0 ~
(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。 - g; G3 _" k9 Q; d/ Z
硬脂酸和锌氧粉的活化原理: , q/ s: E; u! h0 g+ n
锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
' W' o+ v6 V; u( M硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体
4 t/ P- s* T. _8 |) {硫磺+熱------->活化硫磺 - j2 m1 Y; C' k, B( z
1 t5 p& p# @7 i# f8 I( M硬脂酸锌/促进剂之错合体
; N) D$ o; [6 N: z; y5 G0 G: X5 p橡胶+s---------------------------->硫化橡胶
O" l5 W0 l! ?4 c; p+ {4 L4 _! y+ x; i: |0 v6 i3 p
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。
: W6 o4 q/ s: F( D(3)醇胺活性剂 6 E( L* Y3 ]! r. O
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
# d5 Y- x$ j* IA.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。
8 R: i B+ l, @7 e7 c" A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。 ) y9 e$ u8 }4 p W5 L2 A# R
B. PEG活性剂(聚乙二醇)
7 F' O, k' D9 K2 K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 % L; h/ O# n: \" y( W" H. ~
系统,其目的:
8 X+ Y$ M) b- B% D% \2 Q& \; E• 避免焦烧问题. - u r# _9 z b7 i
• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰. % s: ]) x: U+ a% n7 o
• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰.
3 i# J3 a1 W/ m% Z% m• DEG可能导致健康问题. , a. W, N% o ~1 C( b/ ]
! o" T6 d* L7 n- z4 G" }
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。
+ E& M6 L9 [3 N$ y5 \" @/ S1 l3 L! F1 j4 D
% H _% F9 ^* w* J- Y# @8 g* ]5 X防老剂:也称之为老防剂
$ f; g5 u x+ _( \! b& K; N. A2 l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.
- G3 m5 v+ w- ]. m6 r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。 ! {8 ?% p0 b& _2 z
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。
y& O/ L5 @; E6 a3 W) a
2 N- M; h! k- B( B! R促进剂
2 Y. {* P7 p3 s" D1 s8 |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。 i" c. \3 P- Z+ K" } x. j
如:DM 1.2份
0 l. Y. l. @+ d& Q5 l) g7 n; F: y, yM 0.2份
" p! Z" v& j" v: E! o" @+ xTT/TS 0.2-0.3份。 6 c6 i, L7 ~1 t9 L( Q% R
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。 % q+ r0 P2 n i' A2 c p
或者换一种促进剂体系: 3 \* e, ]3 u; j" P+ H) ?
CZ/NS 0.8-1.0份。
7 g) B; a5 ]! r* Z/ a6 JTT/TS 0.2-0.3份。 3 g' ]6 Y4 T! s9 x& @' k# E
" ?" H$ n6 T7 k& _ y/ B/ w. `硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。 ' r+ p( {1 p" a: K# x
: G `: ~, S9 h
根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下: " K. B O4 T! l* R. w' \& @ `
( k4 g' P" @+ a- j; d
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。 , U% d; p5 z8 C
& [3 }. x1 I) K- s; q
天然橡胶或IR 25 . T( c1 p; l \" x" Q8 x
SBR/SSBR 10 # B8 m! d$ ]& L8 {$ q8 m6 @
BR 65 ) t7 {3 z5 ` C ~' N E2 t% K5 z
白碳黑 50
+ }; A, `+ F- }) C1 o: YPEG/DEG 4-5
0 w9 q+ U: Y- C$ z. a' o9 g/ @) G碳酸锌 4.5 . \6 V3 U6 ], p( h7 x* O
硬脂酸 1
' }& G" y: x2 m' a8 L- }油 3 8 N7 v. N7 E6 s0 `5 {4 Z+ w4 U3 J
DM 1.3 % [$ w* m4 K4 Y, I" E9 s
M 0.2
% d/ \, }7 u$ [7 `7 a' I. G8 {BHT 1 % J8 S+ U: l, T+ v
微晶蜡 0.5 ( S# L; x+ h% t' I2 q
TT/TS 0.2-0.3
& M$ i ]; {. r* O; m9 fS 2 % I0 p; @1 I5 Q
7 {9 f: u5 H( `# k6 T" J1 N# s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) C) P) j9 T7 M5 t' n5 [) }
2 h3 z1 ~) g0 Z: B- i) Z( [7 S1 C
% a) g6 ~2 K: m/ \2 r+ } @% J工艺流程的掌控
7 q6 j/ t$ ^9 V& v+ j& i' d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。
8 T5 g3 H j% P* @/ c一. 密炼机打料注意事项:
! }+ }& M& S2 f7 _3 k( F- k1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。 # N' C" B4 H3 K- _+ P( O; d- a1 q* u
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。 * R6 |, o7 c/ P. a7 p) K7 i1 b3 W$ {2 T0 d
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。 % p3 @; B4 T) q9 ]2 B
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。
1 i2 Z E4 c6 |) b4 s: O. ?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. : x4 ~ }+ `$ a- \
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 k. S* ]9 z+ h# Y: }! M
同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。
4 r& q Z6 M$ i+ ]$ Y Z0 r" ]6 |- L
二. 热压的温度
+ g( ?7 C# W. W, J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。
& r$ X7 _) a! `& n/ [7 C; t& G( q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。 & q5 I0 ^$ Q j& |; P) W
5 V" }! q8 {% c* z% i+ ?# A5 x异常解决之 吐霜。 ! B3 G1 \: w5 |+ z* Q) V
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 % b$ j3 Y8 w! ?
什么都不加!这不可能。 % y" |! m) e1 ^
2.少加,合理的加.
" g7 v/ i" i2 v: ]) b* f+ w1 \什么叫合理的加?
' h/ E, n3 ~6 Q5 D+ Q# N普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下
( t( M& {9 D" q+ X* o& aDM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。, % a) X5 ^- F# x4 M' i# u F
M 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。 9 V/ U! ]1 B0 |7 F
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。
+ v8 d K7 O7 m N$ A7 F, }CZ/NS等 1份以下
2 P- T2 l* L7 R: w. d6 R; ^0 dTT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆 . d& _+ I" u9 K8 U4 S* T8 Z
S 2份以下
; `$ v! N1 u2 D5 n& @) q, k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。
* ^( N4 y, ~7 m% G. [: ?硬脂酸 1份以下 加多会跑出。
/ c2 P* N4 p: \; M* h6 Q( [氧化锌/碳酸锌 5份以下
- r/ D8 e% i+ c) t" o防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化. & O7 p& K) Q) g5 `6 N7 K
蜡 0.5份以下 . u5 D' G* D$ a7 l% L
DEG/PEG 60-90克/公斤 4 c( t- {' ?! p ~6 h
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.
; c/ R! x8 j# K9 h3 I3 LDCP 1.5份.
3 X& q9 |7 S. O; u# ]分散剂 1份
3 I; _9 @; V' }6 n$ e7 I树脂 尽量不加。
, l; y6 \5 h$ y! @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。
! a* p* e( n2 A) d- _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.
, ^7 X% F+ ^0 ~! Q碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了. 1 V, U2 W9 }& B7 E
! q* z0 ^ Z- I! I: f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。 ) N) s' X* r6 {2 _! p0 H
7 @8 [- }6 N8 K, v
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。
+ H8 d. o- Q3 u2 c" M0 b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。
4 [6 h, r9 V* @! M! v! z3 ^4 h3 J/ P8 H3 v
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 Y) ~! R; ?# z
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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