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以下是我参加一个橡胶专题会议的演讲稿,与大家分享。3 i* s7 V- }, e/ _" \' F
欢迎指导!7 t; V" {' Z* V- v* V
------------------------------------------------/ I. q- X: e; i! v6 [( [
5 P. v" S( A' d2 D, Q透明橡胶制作* V m; z- n0 I4 G' ]1 s; N
* F! U9 {4 Y# _% o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。
( a6 p3 O, [. @1 \! j+ P3 x$ k; x2 o3 [; x9 G
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。
9 j' `( I/ c- P' ^1 R' w
) h) ~( ?& r3 `/ M \6 n+ J( W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。7 ~0 x0 V8 a/ F8 Z/ R+ z
* G1 U9 i4 `! G6 \( T. M
一. 材料。, w% A, [) k2 _6 E" ^. M
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。5 J0 [7 b' `3 Z+ m: t
5 O: p6 k/ z" L5 v: W1 G( ]
二. 配方/ V' ^1 z1 D j: |. G* X. C' V
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。
& a( ]* k# {: I4 k+ ]+ q+ [0 P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.
) Z) Q1 b. `$ @0 F9 H+ 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,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。
1 ~' L: H! s. @" Y @/ ~2 X- s2 h2 q: [9 K: ]$ Q- C# d, K1 T
r8 H7 B" g, `& q1 U( n# [& u下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成
$ l% i- g0 E3 |* i1. 主胶- Y# n9 U) H6 \; V5 _" F
, I' Y. Y3 M6 f- h) U" A/ o- a
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。
5 i7 S# }; p& S. F, ?举个简单的配方主胶搭配的例子
% u. O5 |" r1 a' _ R+ S7 `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。
2 z- r3 W$ b& k* k 如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。
( \( H1 q$ Y B+ m6 E6 `& s w, y/ g, Q4 n/ B( U) h- z! V8 U) G' [
SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
1 Q6 v# A" S hBR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
* k1 I: Y; U2 D# W
; e8 U. W, E( v5 L以这个体系搭配的优点:. q8 j) Q4 _5 F5 ^4 U, s9 _
* \0 w, g* \ _# q1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。& R2 Q( I5 h% l9 q; h M+ r2 O g
各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。
3 r+ ^1 ^# P, I6 o: l, X2. 以BR胶为主体,填充剂和油类的用量可以高很多,可以降低成本而物性降低不明显。4 b5 ?) @3 g7 J. J1 u
3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。- w5 g8 r g+ e; z# T" W
4. 以顺丁橡胶为主的配方,促进剂用量要比丁苯橡胶为主的少1/3左右。可以降低成本,也降低了促进剂用量过大会引发的吐霜等异常。( x6 B+ d9 Q0 C3 g, t$ b
5. 顺丁橡胶的弹性在通用橡胶里最好,做成的鞋底不容易变形。: \% ?& B# ~; t; o- \5 ~1 c% m
顺丁橡胶为主的配方同时牵涉了另外的问题,就是耐磨了就打滑,尤其是BR胶会产生湿滑。这时候就要搭配另一种丁苯,溶聚丁苯橡胶。此橡胶有非常优秀的抗滑性。大家都知道高档的玻璃胶不打滑,就是因为里面并用了溶聚丁苯橡胶。
! P/ a! m8 B, m$ {4 W4 i
! u% y b5 F9 {" K9 e% W6 ], ^5 p2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。, |+ u# g+ a1 J& Z4 {8 F# G1 H
白碳黑(SiO2*XH2O):为配方中使用最广泛的填充剂,在配方中的用量一般为30-60PHR之间,目的为了降低成本,提高胶料强度,降低胶料流动性.0 }8 U# ?1 G% n5 C0 F" m
白碳黑的质量直接关系到橡胶的物性。国际上的普通白碳黑一般标准如下:
& f( {' v9 o; a( Z/ U表面积: 大于175平方米/克 % u C: Z P0 B8 q+ T
PH值: 6-7.5$ i" g; |) h- k' h4 C9 s) v; a N
含水率 5-7%1 z, y7 u' t6 D$ w
纯度 大于98%
# ]5 j ~8 R% c& I/ o
; P! x* Y7 W; ?; w. X8 g白碳黑的表面积越大,说明补强性能越好,对胶料的物性提升越大,反之胶料会变硬,没有韧性,出料片都很困难。0 i! O" L ]: c! K$ C3 y
酸碱度也很关键,如果不稳定的话,有时候生产时会发现有的很快就死料,有的还不熟。/ v% o: }1 x. x( g
4 a! [& }0 Y; n% M, N
3. 活性剂
; p |1 m4 q# l; \) B& T活性剂(又称促进助剂):; v! {0 \* ?% J B. Y- j
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3 x$ X0 }1 m* }9 ^
(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。
" f# y. u) S8 W. j+ a(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。 " q5 w% O6 M. D4 R0 ^0 C j
硬脂酸和锌氧粉的活化原理:
9 s; w, {: {$ Z, s 锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌& U4 l( N- m2 W
硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体
; z" H* a8 ]; ~% w0 P& a# ] 硫磺+熱------->活化硫磺0 h) F7 Z4 j4 v( Q
: |/ U: U" k! J; R
硬脂酸锌/促进剂之错合体
9 m* a2 H4 s3 K% d' | 橡胶+s---------------------------->硫化橡胶
% O) q/ P0 W) W7 _+ ?, b2 J+ P9 x4 D$ ~0 M2 r( n
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。3 U1 X+ D; E! V. S/ {
(3)醇胺活性剂! ~: k) r6 I+ b8 b) t/ h% p1 L
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
( {2 V4 @ ]6 k. e2 `: Z 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。$ m; D. S- I' A8 g4 R
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。$ Y8 g6 E ?( O3 Z5 Y
B. PEG活性剂(聚乙二醇)
8 P1 Y( |' R1 ?& `1 B 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 7 A! S6 c( h% U: G" v% a6 `
系统,其目的:+ K; [- _, ]2 k3 j
• 避免焦烧问题.# W ~6 \0 l0 i- P4 O$ O a4 E
• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.
0 R6 D& J( I$ e• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰." w2 M! t2 u* B1 N$ @
• DEG可能导致健康问题.
( p S$ L) D. s9 V1 g- a8 `5 }: q! u9 D2 y
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。" ^ x8 t) T0 A" c0 L S
7 w$ \8 ~$ T! x, U$ b& V; H( I( Y' v6 g0 L- A# r
防老剂:也称之为老防剂
" V+ P. i2 m; B- p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.
. o5 {* v3 e. j3 n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。2 ]8 ~ H0 ^, _
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。
) Z1 P5 y& u- ~- ?8 G" [1 T; M, i1 Q* w \9 a/ h; |
促进剂
- ~+ `. ]* |5 a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。
* {+ Y" h$ F- x$ f5 N- N如:DM 1.2份
" h u9 W2 @8 C4 }M 0.2份% t/ a1 g5 X2 |3 n
TT/TS 0.2-0.3份。
. E: S W+ h x& y ?& S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。
+ _$ A" {: q9 g$ E/ E, U或者换一种促进剂体系:
7 |6 r# o) T. l. U$ e( {1 ~" ]/ ]CZ/NS 0.8-1.0份。' w6 U' j/ N$ ^* F
TT/TS 0.2-0.3份。
5 \5 V A, L/ s, a8 D" s; `# p5 `
硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。
1 d" V; O$ ~! z) R. s E1 |5 X- o) g7 l! v
根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下:0 o* O# V- ~+ r
) Z& d' L3 v* ?/ S. t6 b: ? 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。
; _0 P8 j4 s8 F$ F4 P2 Q4 u5 H5 \! d- l8 F
天然橡胶或IR 25- W) k. W8 `6 y6 |6 K- }9 ?5 r! v/ t
SBR/SSBR 104 U- v7 \- {/ R' o& K( f) W
BR 654 ?2 |! i5 J7 T6 g. L; k
白碳黑 50
+ Q [' D) u+ OPEG/DEG 4-5
* D) k M. h4 p+ Z碳酸锌 4.5
3 C! p4 e/ B/ Y3 H# { X6 t( B硬脂酸 1/ t+ R) }2 F. ~; V
油 3/ Y; a' j) X; b/ D
DM 1.35 r, F0 Y! s( ^
M 0.2
( W0 f; j/ ^1 FBHT 1
2 I$ Q7 `/ `9 h( [8 Q* @8 Y5 O微晶蜡 0.50 A+ e5 m/ p2 p( h$ P1 G
TT/TS 0.2-0.3
# k' w2 ~, H8 z7 p7 l% ?. E P8 _S 2" @2 U7 n$ G3 }- x# U8 V0 u
1 m( v6 j% o, q( O
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。
]+ U5 I. s1 j" x; }, I4 `* ^
; k& ~) t8 Q8 i+ K, h% F- e# L) M' f- X6 @2 z4 N
工艺流程的掌控
2 p, w3 C* }/ x% o" [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。
3 z* Q4 j, p" F4 E一. 密炼机打料注意事项:
; J8 r6 q% x0 I! y1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。% Z, a. E- e. N
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。
" ?( }7 ^6 [' z$ v9 `* W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。
! B0 p& _8 h. _- S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。# C" t/ B& V& ~ ^
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. 5 ]0 f/ P+ S3 X( I" z" U( ]3 v
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。
' ?, X0 `6 U2 M: J同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。9 T3 r: f7 r6 u
5 \; M7 i' G7 U- z
二. 热压的温度 0 `3 n; _' P, \7 ] m8 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。 ! e: t9 {4 f' b# i: m- ~: Y
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。
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+ K. q V2 P f4 J3 H' Y+ n6 Q异常解决之 吐霜。
6 \" G y; a0 a4 {9 {! H6 T- R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6 Y" x' V) }7 r9 t. `* m5 }
什么都不加!这不可能。
. D; j/ i- ^ H# T$ U2 `5 N2.少加,合理的加.
% t1 w3 o! }9 y6 e) M9 V) s5 Z什么叫合理的加?
L3 P* o1 g8 Q% c. d普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下
/ {& u: s; V3 {# a+ O; q+ ZDM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。, ! W# G& C* T% }+ Y* D
M 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。
* e- \7 S9 ~0 ]# {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。
2 @1 R% k0 \' |7 S2 j, v0 pCZ/NS等 1份以下 + m4 n ?0 c* g6 Q- q+ }/ G
TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆
3 \: A' G; x5 aS 2份以下 - H" E4 b3 ? O! x `8 D
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。
2 z/ }0 C2 |% ?* e# [( r7 p2 y硬脂酸 1份以下 加多会跑出。
" j$ [: Z) _/ b3 W氧化锌/碳酸锌 5份以下
, S" q3 j1 A! m; n防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化. 1 M" _( F9 m y0 F
蜡 0.5份以下
: O! G9 k3 f" G1 U/ v3 ~DEG/PEG 60-90克/公斤 * U" |4 [6 {$ a; v
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. 2 }5 U5 ^5 k9 K3 K
DCP 1.5份. ' B2 V# I8 u! s' O
分散剂 1份
! p/ n8 A, s) b0 L) X/ m$ q% t8 z7 P树脂 尽量不加。
$ t6 e1 m) S9 M, U3 O" L9 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。% [4 h I% n. O2 i* P, k
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. 3 l9 E Z& m4 _/ s6 c Z7 V( m; S
碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了.
* L3 d; i* T" }
" y e7 |' e- a; W2 z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。& [9 |! G+ Q% J. ~5 R- W4 |5 J
( R& W+ m4 T5 R S2 L( C; [& Q
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。
9 q5 H4 t9 z1 C _0 q3 K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; u8 C' `9 C3 P K; [
% q" ?* H9 M- \* W1 J
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。& F9 E8 \( P8 w5 w( ~% c
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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