EVA 自20 世紀60 年代問世以來, 以優(yōu)良的著色性和良好的柔軟性在微孔發(fā)泡, 特別是海綿拖鞋領域長盛不衰。純質EVA 海綿拖鞋, 負重穿著, 常有蠕變, 尤其是在鞋底踵心部位, 產生塌陷痕凹坑, 為彌補這一不足, 一些廠家在EVA 中并用PE , 以提高海綿拖鞋的挺性及硬度, 使得穿著蠕變的時間延長。然而采用PE , 不論LDPE ,還是HDPE , 都需要較高溫度共混及加工條件,且PE 并不與EVA 同步交聯(lián)和發(fā)泡, 發(fā)泡倍率和外觀尺寸等難以調控。為此, 以CPE 為代表的改性劑, 能改善如上不足, 可按常規(guī)溫度及加工工藝操作, 且能交聯(lián)發(fā)泡, 成為與EVA 并用的新材料。
EVA/CPE , 100 ;氧化鋅, 1 .5 ;硬脂酸, 0 .5 ;氧化鎂, 11 ;促進劑NA —22 , 1 ;TAC , 1 ;重質碳酸鈣(以下簡稱重鈣), 90 ;高嶺土, 90 ;發(fā)泡劑64 ,13 ;DCP , 2 。
(1)混煉:投料順序同普通工藝, 排料前1min加入發(fā)泡劑64及DCP 。
(2)出片:將混煉好的膠料薄通、搗煉三角包5 次, 調整膠片厚度約為0 .8mm , 膠片寬度
165mm 下片, 擺放到工作臺上, 定長240mm 裁片, 冷卻, 停放。
(3)硫化:將膠片按規(guī)定稱重, 疊片裝模硫化,硫化條件, 蒸氣表壓0 .6MPa , 7min 。
(4)發(fā)泡方法:采用模型膨脹法, 即硫化時間完畢后, 硫化機卸壓啟模瞬間, 試樣因其內部氣體壓力的作用而膨脹發(fā)泡, 跳彈出模腔, 此時迅速測試試片尺寸, 經冷卻, 室溫停放3d 后, 測試同一試片尺寸。
(1)發(fā)泡倍率按下式計算:
EL =L2/L1×100 %
式中, EL — 發(fā)泡倍率, %;L1 —模具模腔長度,mm ;L2 — 硫化試片長度, mm 。
(2)收縮率按下式計算:
RL =(LA —LB)/LA× 100 %
式中, R L — 收縮率, %;LA — 硫化試片發(fā)泡出模時尺寸長度, mm ;LB — 硫化試片冷卻停放3d 后的尺寸長度,mm 。
(3)物理機械性能按HG/T3086 -1999 測試。阿斯卡C 型硬度按HG/ T 2489 —1993 , 不去除試樣表面致密層進行測試;壓縮變形按HG/T2876 —1997 測試;視密度按HG/T 2872 —1997進行測試。
(4)外觀質量測定:以肉眼目測, 表面無氣泡,剖面無氣孔為正常。
結果與討論
EVA 從60 變到30 質量份(下同), CPE 從40 變至70 , 適當調整硫化體系, 不同并用比的結果見表1 。
從表1 可知, 隨CPE 并用量增加, EL 隨之降低,R L 同步變小, 硬度隨著上升。當EVA/CPE =60/40 , 外觀正常, 需優(yōu)選硫化及發(fā)泡體系, 消除氣泡和氣孔。
CPE 具有高填充性, 增容性好?？疾炝?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; font-family: inherit; line-height: 1.4; font-size: 1em; font-weight: inherit; text-decoration: inherit;">EVA/CPE 分別為40/60 和60/40 時, 不同含膠率的影響結果(見表2)。
從表2 可知, EVA/CPE 為40/60 , 填充劑用量180 份時, 開煉工藝最佳。這是因為CPE 的加入, 改變了EVA 的操作溫度;CPE 越多, 越能在較低輥溫下包輥;若填料少了, 則會引起粘輥, 說明CPE 增容性好, 可大量填充。
CPE 不宜用硫黃硫化, 需要氧化鎂、促進劑NA -22 等進行交聯(lián)。首先考察了EVA/CPE =60/40 時(后同), 氧化鎂用量對實驗結果的影響,結果見表3 。
表3不同用量的氧化鎂對實驗結果的影響
|
氧化鎂用量，份 |
EL，% |
RL，% |
阿斯卡C型硬度，度 |
壓縮變形，% |
視密度，Mg/m3 |
外觀 |
|
0 |
170 |
9.33 |
52 |
29 |
0.28 |
正常 |
|
1 |
167.5 |
8.84 |
54 |
/ |
/ |
略有氣孔 |
|
2 |
157.5 |
8.03 |
54 |
/ |
/ |
有氣孔 |
|
5 |
154 |
8.21 |
56 |
/ |
/ |
有氣孔 |
|
8 |
157.5 |
7.35 |
55 |
/ |
/ |
有氣泡 |
|
11 |
162.5 |
7.14 |
55 |
25 |
0.30 |
正常 |
|
14 |
160 |
7.25 |
53 |
/ |
/ |
有氣泡 |
由表3 可知, 由于氧化鎂的加入, 交聯(lián)程度提高, 引起EL 降低, 加入量多, 降低越多, 但加入到8 份時, 隨著加入量的增大, EL 卻反而增大。證明氧化鎂在5 份以下時, 屬交聯(lián)作用, 8 份或8 份以上時兼有活性作用, 促進了發(fā)泡程度。外觀以0 份和11 份最佳。壓縮變形以11 份最佳。
以氧化鎂為0 份, TAC 為1 份, 發(fā)泡劑64 為9 份,DCP 變量, 考察促進劑NA -22 對實驗結果的影響, 結果見表4 。
表4促進劑NA-22 對實驗結果的影響
|
促進劑用量，份 |
DCP用量，份 |
|||||
|
1.5 |
1.8 |
2.1 |
1.8 |
2.1 |
2.4 |
|
|
EL，% |
RL，% |
阿斯卡C型硬度，度 |
壓縮變形，% |
視密度，Mg/m3 |
外觀 |
|
|
1.0 |
140 |
12.50 |
55 |
24 |
0.28 |
正常 |
|
137.5 |
11.30 |
55 |
23 |
0.28 |
正常 |
|
|
136 |
9.17 |
56 |
23 |
0.30 |
正常 |
|
|
0 |
1.8 |
13.82 |
53 |
26 |
0.25 |
正常 |
|
2.1 |
12.24 |
54 |
26 |
0.26 |
正常 |
|
|
2.4 |
13.89 |
54 |
/ |
/ |
有氣泡 |
|
由表4 可知, 硫化體系中, 無氧化鎂和促進劑NA -22 時, 也可以硫化, 并非前人所言, 非用不可, 而且EL 較大。但有促進劑NA -22 ,DCP 用量在寬范圍內, 外觀正常。無促進劑NA -22 時, DCP 只能在1 .8 ～ 2 .1 份之間,否則容易起泡, 外觀不良。阿斯卡C 型硬度、壓縮變形及視密度差別不大。
TAC 既能作為有機活性劑, 又能作為過氧化物硫化共交聯(lián)劑。于此, 筆者考察了TAC 與DCP 協(xié)同作用下, 不加入氧化鎂和促進劑NA -22 時, 以發(fā)泡劑64 用量為15 質量份時的性能變化, 具體結果見表5 。
從表5 可知, TAC 與DCP 用量增加, EL 均呈下降趨勢,R L 呈現(xiàn)無規(guī)律性, 硬度差別不大, 外觀以TAC 為1 .5 份,DCP 為2 .5 ～ 2 .75 份時最佳。說明在沒有氧化鎂和促進劑NA -22 的條件下, 發(fā)泡劑64 為15 份, 此時的TAC 和DCP 用量方能使得發(fā)泡速度與硫化速度達到最佳平衡。從
而也證明, 欠硫和過硫均使得外觀異常, 這與表4發(fā)泡劑64 為9 份時得出的結果一致。
以基本配方考察發(fā)泡劑64 不同用量對實驗結果的影響, 見表6 。
從表6 可知, 發(fā)泡劑64 用量增加, EL 增大, 2者成正比例關系, 與發(fā)泡機理一致。到16 份時,因發(fā)氣量太大, 試片膨脹出模時, 即爆裂不成片。說明在該配方體系中, 發(fā)泡劑64 的用量極限為16 份。
EVA/CPE 用于硫化膨脹發(fā)泡體系, 可以任意比例組合;以EVA/CPE =60/40 時, 發(fā)泡效果最佳。采用EVA/CPE =40/60 , 填料加入量為180 份時, 開煉機操作工藝最佳。硫化系統(tǒng)中, 氧化鎂用量為11 份或不用時,外觀最佳。不用促進劑NA -22 和氧化鎂時, 也可以硫化, 但是:①DCP 用量范圍較窄, 加入促進劑NA -22 為1 份時, 則反之。②TAC 用量為1 .5 份, DCP 用量2 .5 ～ 2 .75 份, 發(fā)泡劑64 用量15 份時, 發(fā)泡速度與硫化速度達到最佳。發(fā)泡系統(tǒng)中, 發(fā)泡劑64 用量增加, EL 增大,但用量極限為16 份。
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