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市場上常見的TPU鞋底發泡技術

文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2020-08-08 09:57【

 眾所周知,熱塑性聚氨酯材料(TPU)因具有高耐磨,高彈性,抗疲勞,耐化學性等諸多優點,因此在很多行業,應用廣泛,其中鞋底市場尤為可觀。但TPU鞋底也有一些缺點,比如重量大,硬度高,減震性能差等方面,因此如何改善TPU鞋底的缺點,讓TPU鞋底集眾多優點與一身,就成了當前TPU鞋底行業的一個主要研究課題。


  對TPU發泡材料而言,其發泡系統與一般EVA發泡系統相同,就是以過氧化物架橋,再以化學發泡劑發泡,形成獨立泡體的發泡材料。


  架橋的進行與發泡劑分解在時間上的配合是最重要的。每種橡塑材料在熱熔融后的粘度可加工范圍不同;在發泡理論中,當氣泡擴張膨脹速度愈快,則穩定時間愈短,此時橡塑材料的熱熔融粘度的控制極為重要,過高則無法發泡,過低則氣體會自塑料溢出。


  TPU發泡材料在模外發泡時,架橋度與膠體熔融粘度呈線性關系,若發泡比加硫(架橋)早太多,制品表面會因有氣體排出而易產生連續氣泡甚至造成發泡制品破裂。若加硫比發泡太早發生,則會因膠體架橋粘度上升,使發泡不易進行,呈現發泡不足的狀況。


  故對TPU發泡而言,發泡速率與架橋速率的搭配極為重要,建議最好能呈現先架橋后發泡的狀態,但架橋與發泡時間不可差距過大,如此所得的發泡成品性能最佳。


  TPU鞋底發泡技術 一般橡塑料的發泡成型法大致可分為:


  ·機械發泡法:機械發泡法是借助于機臺的強烈攪拌,使氣體均勻地混入橡塑料熔體中形成氣泡,此過程產生的氣泡容易消失,因此采用機械發泡時需加氣泡穩定劑。


  ·物理發泡法:借助于發泡劑在樹脂中物理狀態的改變,形成大量的氣泡。一般物理發泡劑可分為:惰性氣體系、低沸點液體系等,目前一般使用較多的是低沸點液體系物理發泡劑。


  ·化學發泡法:化學發泡劑受熱發生化學變化,從而分解并產生氣體,促使橡塑料聚合物發泡。代表性的化學發泡劑有偶氮化合物(ADCA、AZDN)、亞硝基化合物(Nitriso)、無機系化合物(碳酸氫鈉、碳酸鈉)與聯胺類(OBSH、TSH、BSH)等,發泡劑可單獨或搭配使用。   選用化學發泡劑時,應注意其適用于非結晶聚合物,發泡劑的分解溫度應比聚合物的流動溫度高出10℃左右。如果分解溫度高出聚合物太多,則可用活化劑(氧化鋅、尿素等)來降低發泡劑之分解溫度。對結晶型聚合物,發泡劑的分解溫度應比交聯劑的活化溫度高出10℃左右。分解溫度和發氣量是選用化學發泡劑的主要依據。


  傳統發泡加工的方式多為模壓成型(平板發泡),由于過程較為煩瑣,現階段已發展為注射發泡成型。雖然注射發泡成型技術層次較高,但從經濟效益(約可節省45%的效率)、模具設計等角度來考量,將大幅降低制造成本、產品設計更多樣及功能化,因此在業界已大量取代傳統模壓發泡成型技術。除此之外,TPU發泡材料與各種橡膠、塑料兼容性極高,可依配方基材的不同,調配出不同特性及功能的產品,這也是現有發泡材料所欠缺的主要優勢之一。


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