Formulazione della schiuma EVA delle materie prime e analisi dei quattro processi

Formulazione della schiuma EVA delle materie prime e analisi dei quattro processi
EVA, copolimero di etilene vinil acetato, materiali polimerici. L'intersuola in EVA è leggera e ha buone proprietà fisiche, è la scelta migliore per scarpe leggere, sportive e casual. Oggi impareremo a conoscere la formulazione delle materie prime e i quattro processi della schiuma EVA.

A. Formulazione in schiuma EVA di quelle cose

La formulazione della schiuma EVA è generalmente composta dalle seguenti materie prime: materiale principale, riempitivo, agente schiumogeno, agente ponte, acceleratore di schiuma, lubrificante.

Il materiale principale è EVA o PE. Naturalmente, per migliorare le proprietà fisiche del prodotto, è possibile aggiungere altri materiali, come gomma, POE (coelastomero di polietilene ottene), ecc., ma è anche possibile aggiungere un po' di TPR (una combinazione di gomma e proprietà termoplastiche del materiale) per rafforzarne alcune proprietà fisiche.

EVA: l'indicatore principale è il contenuto di VA, il cui valore massimo e minimo sono direttamente correlati alle prestazioni di quasi tutti i prodotti in schiuma EVA. Naturalmente, alcuni utilizzano solo PE, ma è possibile anche schiumarlo. La scelta del materiale principale dipende dai requisiti del prodotto.

Come riempitivo, attualmente si utilizza generalmente carbonato di calcio o talco. Viene utilizzato per ridurre i costi, aumentare la rigidità del prodotto, ecc., ma può anche svolgere un ruolo nella conduttività termica. Generalmente, la dimensione delle particelle è un indicatore di qualità (ovviamente, anche il contenuto d'acqua è un aspetto), ad esempio 120 mesh, 400 mesh, ecc. In linea di principio, più fine è, meglio è, naturalmente, anche il prezzo sarà più alto. La quantità massima nella ricetta che ho visto è di 40 Phr (la quantità è la percentuale del materiale principale).

Agente schiumogeno, generalmente utilizzato per utilizzare la serie AC di agenti schiumogeni, come AC-3000H, la serie AC di agenti schiumogeni appartiene agli agenti schiumogeni ad alta temperatura, temperatura di decomposizione superiore a 220 gradi.

Esistono anche agenti schiumogeni a bassa temperatura, come l'AD-300, con temperatura di decomposizione di 140 gradi, e agenti schiumogeni a media temperatura. Poiché la differenza di prezzo non è elevata e l'agente schiumogeno ad alta temperatura è relativamente stabile, molti vecchi EVA vengono ora convertiti alle alte temperature, ma anche con l'uso del dosaggio AC, a seconda del moltiplicatore specifico.

L'agente ponte più utilizzato al giorno d'oggi è il DCP (di-sec-ottil ftalato), in precedenza utilizzato anche come TAIC, PL400, ecc. L'emivita del DCP è di 1 minuto a 180 gradi Celsius e di 10 minuti a 130 gradi Celsius, quindi in genere, quando si lavora con questo materiale, la temperatura deve essere mantenuta al di sotto dei 120 gradi Celsius.

Alcuni prodotti che richiedono la presenza di odore possono utilizzare un altro agente ponte, il BIPB, generalmente utilizzato in combinazione con il TAIC. Il dosaggio di DCP è di 0.5-0.6 Phr per schiuma piatta e schiuma piccola in-mold, e di 0.8-1.0 Phr per schiuma iniettabile, ma esistono anche differenze nell'utilizzo.

Esistono due tipi di acceleratori di schiuma, l'ossido di zinco in polvere e lo stearato di zinco in polvere, molto utilizzati oggigiorno. In passato li usavamo insieme, ma ora usiamo solo l'ossido di zinco. Anche un singolo tipo può ottenere lo stesso effetto e la stabilità del prodotto può essere migliore. L'ossido di zinco abbassa la temperatura di decomposizione dell'AC a circa 160 gradi, il che facilita la produzione. Siamo concordi sul fatto che la quantità generale di ossido di zinco non superi 0.2 Phr e un restringimento eccessivo del prodotto sarà relativamente elevato. Naturalmente, se la quantità è insufficiente, la velocità di formazione della schiuma è troppo lenta, quindi è meglio non scendere sotto 1.0 h/h.

Il lubrificante solitamente è acido stearico. In realtà, non ha molto effetto, serve solo a far lavorare il materiale, non appiccica la macchina. Non è consigliabile usarne di più, perché può ridurre l'attrito tra le punte, riducendo la maggior parte delle proprietà fisiche. Si consiglia di usarne 0.5 Phr.

B. Informazioni sul processo

In generale, per la schiuma EVA si utilizzano quattro processi: la tradizionale schiuma piatta di grandi dimensioni, la schiuma piccola nello stampo, l'iniezione e la schiuma supercritica.

1. Processo di iniezione

Questo processo è la corrente principale del futuro, un processo che si estende dal prodotto finito, ma la precisione dello stampo è maggiore. Il principio è simile allo stampaggio a iniezione nell'industria della plastica, ma lo stampaggio a iniezione prevede l'apertura immediata dello stampo e la temperatura dello stampo è diversa, ovvero la temperatura dello stampo e il tempo di apertura dello stampo per lo stampaggio a iniezione di EVA vengono leggermente regolati. Le ormai note scarpe sportive, la maggior parte dei modelli di calzature sportive, sono state modificate per adattarsi a questo metodo. Con altri metodi, l'efficienza è davvero a un milione di miglia di distanza.

2. Schiuma piatta tradizionale di grandi dimensioni

Oggigiorno, questo tipo di processo viene generalmente utilizzato dalle piccole fabbriche e il costo di macchinari e attrezzature è relativamente basso. Questo processo prevede la produzione di fogli, che vengono poi trasformati in prodotti finiti attraverso processi di punzonatura, rettifica e così via. Le condizioni di schiumatura sono relativamente fisse: la temperatura è di 160-170 °C, il tempo è determinato dallo spessore dello stampo, generalmente 90-110 secondi/mm, la pressione è di 150 kg/cm².

3. Piccola schiuma nello stampo

Questo processo è utilizzato principalmente nei materiali per calzature, in particolare nelle scarpe sportive, per realizzare la prima schiuma dell'intersuola secondaria. Il materiale viene granulato secondo la formula, pesato e inserito nello stampo aperto, e la schiuma che ne risulta conferisce l'aspetto generale della scarpa.

La difficoltà di questo processo risiede nella simmetria dello stampo e della ricetta; altrimenti è difficile controllare contemporaneamente la molteplicità e la durezza. Spesso le dimensioni sono ottimali ma la durezza non è sufficiente, e viceversa.

Le condizioni di formazione di schiuma di questo processo sono più flessibili, a seconda della forma e della struttura del prodotto; ovviamente, il cambiamento principale è il tempo, mentre la variazione di temperatura non è molto elevata.

In precedenza abbiamo parlato della seconda intersuola, e qui presentiamo il secondo stampaggio. L'embrione grezzo della schiuma precedente viene staccato dalla pelle e pressato nello stampo finito, e il prodotto viene formato mediante riscaldamento e raffreddamento in due fasi.

La temperatura di riscaldamento è più appropriata a 125-135 °C, la pressione è di 50 kg/cm², il riscaldamento è effettuato per un certo periodo di tempo e poi il raffreddamento ad acqua, quindi si estrae la seconda intersuola. Questa compressione nella dimensione della suola è più stabile, le proprietà fisiche sono relativamente migliori.

4. Schiuma supercritica

La catena molecolare dell'EVA è lineare, quindi nel processo di schiumatura è solitamente necessario aggiungere un agente reticolante, attraverso la struttura reticolante, per bloccare il gas. Pertanto, la schiumatura supercritica dell'EVA dovrà risolvere il problema di come bloccare il gas.

Dalla letteratura brevettuale e da alcune informazioni aziendali, il processo di schiumatura supercritica EVA è fondamentalmente questo: miscelazione densa dopo la reticolazione, granulazione, stampaggio per ottenere suole prevulcanizzate, le suole nel dispositivo di schiumatura in autoclave, l'agente schiumogeno fisico nel bollitore, utilizzando il metodo di riduzione della pressione per ottenere materiali per suole in schiuma microporosa.

Cambiamenti morfologici del materiale EVA: granulazione – iniezione / stampaggio a iniezione – schiuma – suole.

Un simile processo di schiumatura può essere semplicemente inteso come il processo di stampaggio della schiuma, dell'agente espandente chimico in un agente espandente fisico, a cui si aggiunge una rapida operazione di scarico della pressione, per ottenere suole in schiuma EVA supercritica. Se si desidera che l'intero processo sia ecologico e pulito, il precedente processo di reticolazione può essere sostituito con un metodo di reticolazione chimica come la reticolazione per irraggiamento.

Negli ultimi due anni il processo di schiumatura supercritica è stato sviluppato in modo sempre più maturo, le attrezzature e la tecnologia sono diventate sempre più perfette, regolando la formulazione e il processo, in modo che le sue eccellenti prestazioni e il controllo del restringimento e dei costi siano fondamentali.