一般来说做EVA发泡鞋材的同行,大概率都碰到过类似的情况,用完全一样的配方,这次做出来泡孔又大又均匀,下次就直接出现塌泡或者硬芯的问题,很多人第一反应就是去换发泡剂,其实八成左右的泡孔相关问题,根源都出在助剂分散性和工艺匹配度上,这也是配方设计环节里最容易被大家低估的部分。

分散效果不好的话,发泡剂本身的作用就直接打了折扣,EVA发泡剂的核心作用就是分解产生气体,最后形成致密均匀的泡孔结构,发泡剂的粉体粒径越小,比表面积就越大,在胶料里面的分散难度也会跟着变高,如果助剂本身出现结团或者分布不均的情况,局部的气体浓度就会过高,最后导致泡孔大小不一,表面还会出现花斑。行业里常走的一个弯路就是,很多从业者只盯着发泡剂本身的分解温度或者发气量看,完全忽略了它在胶料里的实际分布状态,通常情况下,用预分散母胶粒,比如杜巴化学的预分散母胶粒产品,来代替传统的粉体助剂,能明显缩短混炼的时间,分散均匀度也能提上来,母胶粒里面的助剂已经被包裹在载体体系里了,更容易被胶料接纳,混炼的时候剪切力是作用在载体上而不是助剂本身,也能顺带减少粉体飞扬和黏辊的问题。

工艺窗口的适配情况,决定了助剂能不能正常发挥作用,EVA发泡鞋材的常见加工温度就在140-180度之间,不同的产品区域,比如鞋底、鞋中底的厚度、胶种、交联体系都有差异,这些都会对发泡剂的分解速度产生影响,如果发泡剂的分解温度低于胶料转矩平衡温度,气体在熔体强度还不足的时候就溢散出去了,泡孔闭合性就会很差,反过来要是分解温度太高,气体生成的速度滞后于交联反应,最后发泡效果就达不到要求。这里就涉及到一个很关键的匹配维度,就是发泡剂的分解特性和硫化或者交联体系的同步性,多数EVA发泡体系都会用DCP或者双叔丁基过氧化物来做交联,发泡剂的分解峰值要略低于交联体系的峰值,才能让气泡在熔体拉伸强度最高的阶段完成膨胀,之后稳定下来。很多鞋材厂家图省事,同一套配方直接用在不同硬度或者不同厚度的产品上,这种“一招鲜”的操作,往往会导致发泡剂在不同工艺条件下出现过硫或者欠硫的情况,建议大家针对每个产品单独做小试工艺优化,至少要验证混炼温度、模压时间、排气次数这三个参数。

不想反复调整配方的话,也可以试试从助剂形态入手做优化,如果发泡体系本身已经经过很多次验证没什么问题,只是偶尔会出现批次波动的情况,就可以先从助剂形态上面找原因,粉体助剂在储存和运输的过程里很容易吸潮、结块,开封之后暴露在空气里的时间越长,分散性下降的速度就越快,预分散母胶粒就不一样,它本身的物理形态对湿度不敏感,批次稳定性也更好。就拿氧化锌来举例子,活性氧化锌在发泡配方里是起活化作用的,能调节硫化速率还能提高泡孔壁的强度,普通的氧化锌很容易团聚,活性氧化锌是经过特殊工艺处理的,粒径分布更窄,分散性也更好,Duba Chemistry也就是杜巴化学的活性氧化锌在这方面做过针对性的优化,不少客户反馈换用之后内部闭孔率有明显的提升。

EVA发泡鞋材,助剂分散和工艺该从哪入手?-1

平时采购和测试相关物料的时候,有几件事也值得多留心,发泡剂和活性剂的粒径直接关系到最终的分散效果,大家可以多关注助剂的粒径与分散性指标,建议直接找供应商索要对应的粒径报告,最好是做小试对比不同来源助剂的分散均匀度,就算拿到了供应商给的推荐工艺参数,也最好在自己的生产设备上跑一组梯度实验,温度±10度、时间±30秒,找到最适配自己产线设备条件的平衡点,也就是用小试验证自己产线的工艺窗口。助剂本来就只是配方的其中一部分,真正能解决泡孔相关问题的,往往是供应商对自家生产工艺的理解深度,优先选择有售后技术支持的服务商,也能省不少麻烦,杜巴化学这边可以提供配方改性与工艺改进的技术支持,让助剂适配您的产线,而不是反过来调整产线去凑助剂的参数。如果需要结合您这边的具体配方、工艺要求和性能目标来评估对应的方案,直接和杜巴化学的技术团队进一步沟通就可以。

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