从表 3可以看出: 随着发泡剂 AC 用量的 增加, 材料的密度、撕裂强度都呈下降趋势; 而拉伸强度、 断裂伸长率均随着 AC 用量的增加先增加而后减少, 且在 AC 用量为 615份时达到最大值。这是由于随着 AC用量的增加, 受热分解产生的气体增多, 在材料 内部形成较多、较 大的气孔, 从而使材料的 密度下 降; 同时, 较多较大的气孔使得应力集中点增加、材 料拉伸性能下降。为此, AC 发泡剂用量选取 615份 为宜, 此时不仅材料的密度、撕裂强度满足要求, 而 且材料的拉伸强度和断裂伸长率都为最佳值。
212 DCP 用量对力学性能的影响 不同交联剂 ( DCP ) 用量对材料力学性能的影响
结果见表 2所示。交联发泡材料的交联度对材料的发 泡及力学性能都有重要的影响。控制交联剂 ( DCP ) 的用量是轻质 EVA 鞋底材料生产的关键。若交联剂 ( DCP ) 的用量低, 材料发泡时, 交联不足, 易产生 黏模现象, 致使发泡失败、无法正常生产; 若交联剂 ( DCP ) 的用量高, 材料发泡时, 交联过度, 易产生 龟裂现象, 材料发脆, 表现为拉伸、撕裂、剥离强度 和断裂伸长率都有下降, 耐热收缩率变大, 弹性也下 降, 没有实用价值 [ 9] 。
213 不同 AC 用量对材料力学性能的影响 不同发泡剂 AC用量对材料力学性能的影响结果
见表 3。由表 3可知: 发泡剂 AC 用量是控制发泡材 料性能的主要因素, 直接影响到材料的发泡倍率, 从 而对发泡材料的物理力学性能产生影响。当 AC 过量 时, 产生过发泡, 物料内部形成较大的气孔, 拉伸强 度、撕裂强度、剥离、伸长率和黏合都很差, 而且物 料变黄, 尤其 有碍于 白色 和浅色 物料 的正 常调 色。 A C量少, 物料发泡不正常, 明显可见硫化不足 [ 10] 。
摘要: 研究了发泡剂、发泡促进剂、交联 剂、填料等 用量对 EVA ( 乙烯 /醋 酸乙烯 酯共聚 物 ) 材料 性能的 影响;
并考察了胶粉对 EVA 材料性能的影响。试验结果表明: 当发泡剂 A C用 量为 61 5份, 发泡 助剂 HS t、 ZnO 用 量分别为
01 4份、 01 6份, 交联剂 DCP 用量为 018份, 填料碳酸钙用量为 6份时, 所得配 方具有较好 的性能。向 该配方 中加入
从表 2中可以看出, 断裂伸长率、拉伸强度、撕 裂强度都随着 DCP 用量的增加先增加而后减小, 且 当 DCP 用量为 0175份时分别达到最大值; 而密度则 随着 DCP 用量的增加而增加, 当 DCP 用量达 018份
时, 材料的密度达到标准值的上限。由此, 根据运动 鞋底的要求, 交联剂的用量控制在 0175份较为合适。 在此用量时, 材料表现出较大的拉伸强度、撕裂强度 和断裂伸长率, 而且材料的 密度能满足鞋底 材料的 要求。
EVA 为 100份, 发泡剂 AC为 615份, 交联剂 DCP 为 0175份, 助剂 H St、 ZnO 分别为 014 份、 016 份, 填 充剂碳酸钙为 6份。同时, 为 了改善鞋底材 料的弹 性, 在实验得到的配方中, 添加了胶粉作为弹性改性 剂, 所得实验结果 见表 6。由 表 6 可知: 胶粉的 加 入, 能有效改善鞋底材料的力学性能, 但材料的密度 会略有增加。当加入 10份胶粉时, 可制得综合性能 良好的鞋底材料。
从前面的分 析得到此次试 验的最佳配方, 即以
3 结论
1) 制备轻质 EVA 鞋底 材料的配 方为基体 树脂 EVA 100 份, 发泡剂 AC 为 615份, 交联剂 DCP 为 0175份, 助剂 H St、 ZnO 分别为 014 份、 016 份, 填 充剂碳酸钙为 6份。该体系制备的鞋底材料基本性能 满足鞋底材料的要求。
112 实验设备 双辊塑炼机: SK-160B, 上海柘 林橡 塑机械 厂;
压力成型机: XLB-350-350, 中国浙江湖州东方机械 有限公司制造; 电子万能材料试验机: NDW-90, 深 圳市凯强利机械 有限公司; 弹 性仪: F rank 型, Gotech 公 司。
作者简介: 刘仿军, 男, 1977年生, 硕士, 讲师, 主要从事高分子材 料的成 型、功 能高分 子材 料的制 备及 应用 研究, 负责高分子材料与工程省级品 牌专业的实践教学管理工作。 liu fang jun@ ma il1w it1 edu1 cn
10份的胶粉, 能得到综合性能优异的鞋 底材料。
关键词: 鞋材; 乙烯 /醋酸乙烯酯共聚物; 发泡剂; 交联剂; 胶粉
中图分类号: TQ 32511+ 2
文献标识码: B
文章 编号: 1005- 5770 ( 2009) 07- 0065- 03
S tudy on L igh t EVA Shoes M aterials
21412 不同硬脂酸用量对材料力学性能的影响
硬脂酸 ( H St) 是很好的加工助剂, 有利于加工 过程, 同时也可软化物料, 降低发泡剂的分解温度, 有利于物料脱模, 但是, 如果用量过多, 则会造成酸 性太强, 使活性游离基被转移, 从而延缓了交联, 对 弹性和压缩变形都不利, 另 外还有吐霜和吐 蜡的可 能。不同 H S t用量对材料力学性能的影响见表 5[ 12] 。 从表 5中可以看到: 随着 H St用量的增加, 材料的拉 伸强度、撕裂强 度、断裂伸长 率均呈现先升 后降趋 势、而密度呈现递减趋势, 且只有在 H St取 014份时 材料的撕裂强度能满足标准值要求; 所以选取 H St的 用量为 014份最为适宜。 215 胶粉对鞋底材料性能的影响
L IU F ang- jun1, ZONG R ong- feng1, YAN G uo-p ing1, XU H uan-hu i2
( 1. School o fM ater ia l Sc.i and Eng. , W uhan Institute o f T ech. , W uhan 430073, Ch ina; 2. Shenzhen Changyuan Chang tong H ea t-shr inkab leM a teria l Co. L td. , Shenzhen 518107, Ch ina)
214 发泡助剂用量对材料力学性能的影响 21411 氧化锌用量对材料力学性能的影响
氧化锌 ( ZnO ) 是一种碱性氧化物, 能有效地降 低 AC发泡剂的分解温度, 调整交联速度与发泡剂的
第 37卷第 7期
刘仿军等: 轻质 EVA 鞋底材料的 研究
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分解速度相匹配, 从而获得气孔结构均匀细密的发泡 材料。同时能够中和整个体系中的酸性, 防止体系的 酸性太强而引起交联剂发生酸中毒, 使活性游离基被 转移, 从而延缓交联反应的发生、使材料的弹性和压 缩形变性能下降。 ZnO 不同用量对材料力学性能的影 响结果见表 4。由表 4中可发现: 随着 ZnO 用量的增 加, 材料力学性能先增加后下降, 而密度则是先下降 后增加。这主要是当 ZnO 用量小时体 系的交联速度 大于发泡剂的分解速度, 发泡倍率较小, 材料的力学 性能较高, 当 ZnO 用量大时体系的交 联速度小于发 泡剂的分解速度, 发泡倍率较大, 材料的力学性能下 降, 实验证明该体系的 ZnO 用量控 制在 016份, 交 联速度与发泡剂的分解速度相匹配, 可获得较理想的 发泡材料 [ 11] 。
本文针对 EVA 发泡鞋底材料的行业要求进行研 制, 研制出符合市场需求的轻质 EVA 鞋底材料。同 时, 向研制出的鞋底材料中加入适当份额的废胶粉,
Байду номын сангаас
可以得到综合性能良好、成本低廉的轻质鞋底材料。
1 实验部分
111 实验原料 乙烯与乙酸乙烯酯 共聚物 ( EVA ): 14-2, 上海
石化总厂塑料厂; 过氧化二异丙苯 ( DCP ): 上海山 浦化工有限公司; 偶氮二甲酰胺 ( AC ): 浙江海虹; 硬脂酸: 天津市东 丽区泰兰德化 工试剂厂; 硬脂酸 锌: 天津市四通化工厂; 氧化锌: 天津市东丽区泰兰 德化工试剂厂; 碳酸钙: 北京亚太龙兴化工有限 公司。
EVA 具有很 好的可塑性, 极好的弹性, 所以, EVA 在运动鞋中底中的应用极为普遍 [ 2] 。
随着资源的不断减少, 污染的日益严重, 废旧橡 胶的回收利用越来越受到各国的重视。发达国家回收 利用废旧橡胶的途径较多, 回收利用率高, 并且以生 产废胶粉 ( WRP ) 为主。研究废胶粉对 EVA 鞋底材 料的性能影响, 不仅能扩大废胶粉的用途, 而且能降 低鞋底材料的成本, 对于资源循环利用具有非常积极 的意义 [ 3- 5] 。
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塑料工业
2 009 年
113 试样制备 轻质 EVA 鞋底材料混炼的制备工艺见下:
EVA、改 性 剂 等 y 出片 y 裁片 y 热压发泡 y 冷却定型 y 裁样 y 超轻 EVA 交联发泡材料
114 性能测试 拉伸性能: 按 GB /T 6344) 1996 测试; 表观 密
度: 按 GB /T 6343) 1995 测 试; 撕 裂强 度: 按 GB / T10808) 1989测 试; 回 弹性: 按 GB /T 1681) 1991 测试。
K eyw ord s: ShoesM ateria;l E thy lene / v inyl A cetate Copolym er; B low ing Agen;t C ross- link ing Agen;t Rubber P owder
近年来, 随着制鞋业的迅速发展, 鞋底材料的品 种日益多样化。传统制鞋业中占主体地位的聚氯乙烯 和橡胶实心鞋底已逐渐被新兴的橡塑并用发泡鞋底所 取代 [ 1] 。乙烯 - 乙酸乙烯 酯共聚物 ( EVA ) 发泡鞋 底材料 因其 质轻、穿 着舒 适受到 人们 的广 泛喜 爱。
Abstract: T he in fluence o f consum ption of the b low ing agen,t cross- link ing agen,t filler and bubble prom oter on ethy lene v iny l acetate ( EVA ) m aterial propert ies w as studied, and the influence of rubber powder on the shoesm ateria lsw as stud ied also. The resu lts ind icated that the fo rm ula w as b low ing agent 615 phr, bubble prom oter H St 014 phr, ZnO 016 phr, cross- linking agent DCP 018 phr, f iller C aCO3 6 phr. If 10 phr rubber pow ders w ere added to the opt imum form ula, the shoes m ateria ls had the perfect property.