鞋底透明橡胶的制作配方及其工艺流程

超级胶炼 · 发表于 2011-7-27 23:15:55

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《今天才读到的资料，不知道坛子里面有没人转发过，再发一下，没读过的人读读，开拓一下。》
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。
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。
   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。
二．配方
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。
下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成
1. 主胶
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。
举个简单的配方主胶搭配的例子
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。
SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
BR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。
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。
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。
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。
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。
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：
表面积：大于175平方米/克
PH值： 6-7.5
含水率 5-7%
纯度大于98%
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。
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
活性剂（又称促进助剂）：
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).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。
硬脂酸和锌氧粉的活化原理：
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
硫磺+熱------->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。
(3)醇胺活性剂
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
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。
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.
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
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。
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。
促进剂
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
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。
TT/TS 0.2-0.3份。
硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。
根据以上的点评，我们可以得出牛筋料的基本配方如下：
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    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。
工艺流程的掌控
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。
   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。
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。
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。
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。
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。
异常解决之吐霜。
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。
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。,
M 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。
CZ/NS等 1份以下
TT/TMTM 0.2份以下多了撕力差，胶料变脆
S 2份以下
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。
硬脂酸 1份以下加多会跑出。
氧化锌/碳酸锌 5份以下
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
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.
分散剂 1份
树脂尽量不加。
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.
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。
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。
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。
   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.

peterptchu2002 · 发表于 2011-7-28 05:57:51

谢谢LZ先 !!!!!!!!!!!

xiengshou · 发表于 2011-7-28 08:30:26

这个几年前孙工就发过了

TZTCXJ · 发表于 2011-7-28 08:44:45

但还是要谢谢楼主的热心。

liandjun · 发表于 2011-7-28 09:07:18

确实论坛里早已有过了，楼主辛苦了

lianlian21 · 发表于 2011-7-28 09:34:46

好帖，多谢楼主！

厚铧橡胶公司 · 发表于 2011-7-28 10:02:56

学到东西了，谢谢楼主

伟泽化工 · 发表于 2011-7-29 18:40:57

为什么多在说树脂不加，其实加入树脂并没有代来什么不良反应呀，在填充料量大的情况下添加是有好的效果的呀

yg1075 · 发表于 2011-8-23 17:50:47

这个帖子有好多，本论坛上也有

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