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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。
, |+ M, N& x0 x0 _8 m5 O欢迎指导!
! @8 r( O/ c i2 b2 D) S2 O, Q------------------------------------------------
7 `8 [3 F: B- x2 A, R4 R
& O$ d4 f( `, ^透明橡胶制作9 S( P- D! ^8 ]% u$ f" s- t# a: ~ i7 _
- n7 B. l8 ]& Q% y! k
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。+ O4 v7 Z# R5 L+ r, K+ U) Z, y
4 I) Y/ M, s- F4 x
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。' O) B1 f" p8 G( I& a
; g* @- q m( {3 ]3 ?2 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。, g" m) i" X# ?' ^7 C3 P
! d4 G; D1 k R
一. 材料。' {* v9 K5 i4 h3 m1 C
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。
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二. 配方9 b' \; ]4 `, h9 ?! l5 J
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。
4 ]" R9 n% Y! U+ T5 G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./ B2 G- ~: {# d; C( K
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。3 y3 v3 o# m. A1 y! C# W/ e
9 n9 t0 G" o3 U5 `6 v4 `
, W$ k A+ {0 L# q7 S5 h下面我们具体谈一下牛筋橡胶配方组成% y6 W% T0 B, \
1. 主胶
. C/ V- ^7 I: ~2 x7 a9 }. d; \- d& I, C. z8 n
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 p8 O' x! `4 R7 S
举个简单的配方主胶搭配的例子
& w3 S% X; z+ D( S. X* U0 s. v$ TNR/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。% z( U+ C* D2 Q6 G
如果制造浅色的制品,可以使用IR胶。; D) c8 h* v, Q8 u
, G, T8 I/ o1 {, h3 B; ]SBR/SSBR 10-20 一般使用1502。溶聚丁苯使用1205或1430等。
# s) a5 F8 G5 MBR 60-70 一般使用9000。外资多使用BR0150等。) E% {: e! a+ K2 t
! n/ l0 W1 n: `1 x$ O4 {
以这个体系搭配的优点:8 T2 {3 N" y& Y' f
# ~- B: C0 M2 Z1 C; l
1. 兼顾到了拉力,撕力,弹性,磨耗。
% H( |1 W ~" s, U各种胶都有自己的特点,我们将其综合起来,可以取长补短。
7 u3 E7 r6 Y; t' x Y8 h: h2. 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 |! k& v! P1 I4 U6 g, _9 T
3. BR胶的磨耗非常好,对耐磨性的提升有非常大的帮助。
. i& r; m c0 S4. 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。
2 Q# F/ b N- H0 o# a# c1 z6 F1 g5. 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。, N9 ]) @; J) Q+ n- t8 ~
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。 . N6 J- @$ n/ f/ ~6 x4 J
! [3 s2 y8 x5 }+ e/ ?2. 填充剂:制作牛筋半透明的使用白碳黑就可以达到效果。
, p/ p, F6 q9 s$ l/ ~ 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.# L7 I( L& R9 h' R9 ^! G5 y
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: 6 X* I( n" H2 F/ y9 ^
表面积: 大于175平方米/克 8 R! w4 g6 Q4 D! J6 c4 s/ [
PH值: 6-7.5
( ~- y( ]' C! T Z- [# `( u含水率 5-7%
1 M) Q! G- V9 O( k# j0 Z$ J纯度 大于98%
6 @' z/ V( J) s4 z
2 A7 s/ O2 I: k1 n( L/ s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 e# r& u1 ]) E5 d0 K* ^5 C# ~
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。
6 x. K1 @ y1 m1 F8 e% F+ K0 O1 J. N/ J: Y7 I/ J) D
3. 活性剂
- X) k- X! l; h! h" I% F \活性剂(又称促进助剂):
1 o* I2 m8 K. v" C4 I: s/ 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$ K/ X4 `( U$ i' z
(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。3 }; F3 k3 u' K- B. [& A1 F' g
(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。
. W1 t% k* k% O; r/ Y, a& J5 F4 o 硬脂酸和锌氧粉的活化原理: " ^! x1 L6 k( g" H
锌氧粉+硬脂酸---->硬脂酸锌
# N( e9 d# m0 S; ^, [& ~/ } 硬脂酸锌+促进剂---->硬脂酸锌/促进剂之错合体
/ F8 k# r" g9 i 硫磺+熱------->活化硫磺5 h. K1 @. v" Y; ~. Y
" a# J% I4 M7 c- p! X/ c: n 硬脂酸锌/促进剂之错合体
7 |1 l) c6 b5 z8 m2 i' m( R7 I( s: d" R 橡胶+s---------------------------->硫化橡胶, M6 c/ j r& V c
9 T2 _" N8 ]% u/ r3 Z4 ?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。1 @8 D) z5 \6 s% ]
(3)醇胺活性剂
; y$ `$ H5 d+ K$ N 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
0 A1 o4 M( Y% y5 [) B* | 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。
" n) H( @* d6 F) e' v3 ^ 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。/ g+ |) ^* T8 g H, \) B
B. PEG活性剂(聚乙二醇) 3 x2 i% W6 Q) i: t' d& i
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
* U% Z# B9 u7 ]# |! T: o 系统,其目的:
& h1 o, z$ H! h# o! t1 D• 避免焦烧问题.
; @. f5 ]$ ~8 I3 i8 J- w• 为固状,避免DEG液状磅秤上之困扰.: X/ u8 j/ o- A( S8 {
• 避免DEG因吸湿而导至分散不良及热压时间不稳定之困扰.
8 W9 v+ Y3 P/ ?6 o8 h• DEG可能导致健康问题.
~1 M+ J2 h* W3 C( e0 ?! P# ~/ l5 N% B' i8 R# 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。
; Q' E+ S' ~& l( W9 \7 H+ j4 s1 n( K
$ _# _6 } [& r6 m. E防老剂:也称之为老防剂- \6 f' ^9 C# v/ F! B5 Q
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 w) A. B: L/ r8 g9 h" J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。
% ^7 s/ e6 w2 d K! Z' H2 j) e& [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。
- t- c( r$ X+ v: x0 s, [, }) V/ j
促进剂
- K1 ~; B* Q( H, S/ M* j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。
/ u5 A, ?* M5 [" h如:DM 1.2份% w% u$ w+ [5 X
M 0.2份
; A! p$ w4 o# ~1 eTT/TS 0.2-0.3份。
9 h# [( N' q5 u% ]# i8 ?8 X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。4 i7 O7 O- Z }9 G3 K0 R# L
或者换一种促进剂体系:* c% R$ [0 L1 ?" A3 k, F7 [
CZ/NS 0.8-1.0份。
/ |- K. \0 Z0 m7 c+ f+ k8 hTT/TS 0.2-0.3份。
+ T k- k/ B4 B+ y1 T/ E2 F
4 _+ f8 {5 `1 E7 t硫磺的用量固定在1.5-2.0份之间。
& E; _* l0 H: t" `' t2 x5 o! e1 P* }
根据以上的点评,我们可以得出牛筋料的基本配方如下:
" U ^7 }. g; U' R9 ~6 L" b/ j N- |
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。$ i6 t$ |9 p% ~ ]+ V E/ a
F" q! o1 \, u1 W
天然橡胶或IR 25
- N8 w/ X% ?6 v; X# i+ cSBR/SSBR 10
5 A+ Q, W# \1 o3 kBR 650 a2 a' v1 X9 a m6 v% Z
白碳黑 50; G( M/ R' k+ x/ q/ z4 O. k _% f% K
PEG/DEG 4-5
. A7 k1 Y( I( t! k, H9 s5 D碳酸锌 4.5
% N0 a# y% G% }8 Q9 X; Y5 e# y+ Z) Y硬脂酸 1
" \( ?/ [+ @5 P" w; N油 3# a# F' j/ l2 [6 w7 K
DM 1.33 F& s/ y( |+ G" [; H
M 0.2& u [- q2 B, D2 X X* S* k( Y) d$ s) L
BHT 1& ?8 ?; k9 f* y0 p+ h
微晶蜡 0.58 i/ Z6 L* O: h
TT/TS 0.2-0.3: q& D0 w3 Q+ Y+ \3 |/ l: o j
S 2
/ Y' R3 R& [: r
2 j* q, Q% i7 T9 \+ E) Q6 P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。
! V8 p1 e( F: f! x5 {
x8 I" {3 i& h: ^! P$ X5 H) W# Y7 R* L8 }- Z4 Z8 T1 x
工艺流程的掌控
/ E A* p' W) s5 g* c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。
% C5 B5 h& o; a4 q, `9 }一. 密炼机打料注意事项:
; E& r8 {0 F$ d, P, O, z% @1. 顺序。从理论上考虑,打料应该分为3段。
' j P2 y! `% k- N0 t1 k" Y1 }9 `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。
5 G" p0 _; o& Q& |/ e; i+ K* C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。# K+ x/ O3 O1 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。# I$ Z9 B! z7 Q/ z
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.
2 b- r' G( e$ I8 D1 k) T5 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。, T# O! Y1 H$ w6 }) q. B
同样,加硫后也稍微停放几个小时再生产比较合理。1 D) H0 l9 ~! P" o3 Z& P' X
% Z7 l1 a! ]% k$ Q0 J8 S
二. 热压的温度 ' @7 R# ?; j1 X; [* j# L
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。 ( G! X5 m' @' u3 H( X
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。+ E7 E# ~8 ~; u; }! g" e- D
0 Z2 k1 R. p- j
异常解决之 吐霜。" s$ W; K a4 |2 ~
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
" g% A9 K: F% w. i4 s/ _什么都不加!这不可能。
; t5 E) _1 t7 T2 I2.少加,合理的加. 5 e% }2 u; Q' p: Q6 I
什么叫合理的加? 0 C3 S9 s% G+ f. F3 Q6 F, P# o
普通的鞋底的添加剂正常操作安全用量如下, Y: e9 k, a9 q; r1 y( R2 Y3 d
DM 1.5份以下 多了浪费,会吐出。, ) n9 F* j9 T3 X
M 0.3份以下 多了很容易死料,尤其是夏天更难操作。
* D3 D0 H9 c. |$ j8 z, m$ l: jD 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。 $ x ?, H. f, C$ y" h+ a
CZ/NS等 1份以下 6 P7 S0 l- ^9 Y1 s# T
TT/TMTM 0.2份以下 多了撕力差,胶料变脆" a7 `6 v) B# ]& S$ d7 t
S 2份以下
/ ]2 l/ f8 A1 m4 Z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 O' F& s( O4 s, d P7 s2 i
硬脂酸 1份以下 加多会跑出。
# R, ^/ {( ^& ~$ ~: x1 ? S氧化锌/碳酸锌 5份以下) p; _/ S6 S$ F4 O
防老剂 1份以下 1份正常可以保证2年的正常老化.
7 Y; ^! w6 x. A/ x* l( K/ ^5 T蜡 0.5份以下 3 I$ p y; M9 ^ q' _$ y
DEG/PEG 60-90克/公斤 * p t0 t0 [+ f) y" S4 R y/ A& K
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. 0 ~( W( w+ z+ q7 K5 ~% T
DCP 1.5份. ) @5 k' c9 k5 E: ^
分散剂 1份
S5 y0 L" h9 D2 L$ @( p# I树脂 尽量不加。 ' u8 C- d( ?* C1 g
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。
( @0 {- R1 h. q: u; ~" M$ U, e# ^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. 5 e+ G* |4 N* ?( l) ~; H; G
碳酸钙 多少都可以,但要注意和白碳黑的酸碱配合了. # p" d/ C* P* |) F: B, i g+ c. b1 \
) s5 K5 f, ]0 m
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。
$ R% J# Y) t2 E% s" k* ~+ r" s) x( D4 |) N! e% `4 C
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。
/ |& X: v! Z; |+ @+ ~& [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。* h4 S2 e, _+ p
! ?8 d- R" f/ b' a P
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。
" y. Y9 f! L, i9 ]4 Y8 X& k6 w9 n8 P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。$ W4 y+ f, g2 s2 \' W0 C+ p0 K. R% s9 z
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