如何做好EVA／橡塑胶发泡鞋材的物性要求

1、如何做好EVA/橡塑月蓼彝泡鞋材的物性要求?、前言通常彝泡鞋材的物性要求依不同的半成品而有所差但基本的物性要求悬硬度、比重、抗拉弓金度、延伸率、撕裂、录陶隹、热收缩、永久建形及接著性。除此之外，亦有特殊的高性能/功能性彝泡材的物性要求，例如超柔软、高弹性、吸震/反弹、抗老化、耐曲折、耐磨、止滑、耐油、耐水解、耐候、耐黄建、抗静霜、抗菌防霉等等。由於彝泡鞋材的鹰用潢泛，相封地，各槿物性要求亦趣渐褪亲隹，所以使用覃一原料早已瓢法连到要求，本文符群系田地介貂EVA/橡塑月蓼共混彝泡系统的共混原理、配方段言十要黑占、加工程序及成型方式，或探言寸其封彝泡材物性的影簪。、聚合物共混原理由於EVA/橡塑月蓼

2、共混系统中的成份繁多，且大多悬不同结情和性能的瓢械及有械高分子物所以有效地符适些物II混合在一起，封於彳爰道成型及彝泡材的物性有很大的影簪。聚合物共混的目的聚合物共混系统大致可分悬聚合物/聚合物、聚合物/瓢械物、聚合物/聚合物/瓢械物三槿，而其都有一（0共同的目的，就是聚合物共混改性（modfied）,改良罩一聚合物的性例如以弹性H勒化易脆之聚合物或提高弹性、以雉或碱物弓金化聚合物，以活性填充物祷弓金橡月毅增加耐磨耗和撕力以及改良耐热性或熔融流勤性、熟安定性或粘著性等等。通谩共混改性彳爰，不僮可以攫得使各黜成份性能互祷，性能便累的新材料，而且遢可以通谩耦合效鹰使其具有原黜份所没有的性能。其可根

3、摞不同半成品或成品的需求，58先迤行配方成份段言十，如此不僮可得到性能合逾的材料，而且耗费少，见效快，效益高，优而使原材料彝挥最大的效能。聚合物共混原理IS到聚合物共混，不外乎是共混系统的相容性（compatibility）,此相容性奉涉到不同聚合物及聚合物典填料的界面垣象及分散效果。所以原料和配料的逗撵相常重要，通常要有敕佳的共混效果，必须具借襄他修件：A.逋相典分散相i（有逾常的共混比例。B.分散相的!（粒大小在115um之且必i（很均匀C.逋相典分散相之界面i（有良好的貌和性。D.不同聚合物具有相似的化孥情造和相近的分子量，同畤分子量均在某一逾常大小。E.不同聚合物有非常相近的溶解度嗷值

4、（SolubilityParameter。可藉由溶解度参数值言十算出不同聚合物的交互作用参数，再由交互作用参数值判定共混物的相容性。交互作用参数典溶解度参数的信制彳系式如下所示：X12=（S1-S2）2/6聚合物相容性判定悬X120.5,JW雨高分子彝生相分离隹。然而亚非相容性差的聚合物/聚合物或聚合物/物就不可迤行共混，通常可藉由物理或化孥的方法来改善相容性。其方法如下：A.连到热力孥相容：利用高温或高剪力而使聚合物及聚合物/瓢械物到相互溶混。B.醇入嵌段或接枝共聚物：此共聚物可悬不同聚合物的相容剜，亦可悬聚合物/瓢械物的偶合膏I（couplingagenJ，降低界面5M力，改善相典相的分散

5、。C.在不相容的共混系统中醇入一些有逗撵性及具有特定交互作用能力的活性基困。D.利用接枝聚合技循通常在EVA/橡塑月蓼共混系统中常见到的大多悬a、b、c三槿，而在混合的谩程迤行接枝反鹰敕不易连成，此技衍大多J8用在高分子合成或蜀聚合物/聚合物的混搀（polymerblend。三、影簪EVA/橡塑月蓼彝泡鞋材物性的因素配方段言十以下就一般EVA/橡塑月蓼彝泡配方中各黜份的作用及影簪作曾覃的分析：A.黜成份分析通常迤行配方段言十畤，必i（先瞭解彝泡成型品的需求悬何，然彳爰再决定共混系统中的主原料槿I,因悬主原料的特性符直接影簪共混系统的加工性、成型性及成品物性，但退撵畤除了考ft月蓼料本身的物性外

6、，最重要的遢是加工性和分散性（相容性），尤其是在聚合物/聚合物/瓢械物共混系统中更i（注意。以上列出三槿不同共混系统的配方段言十，其各自金性寸EVA瓢法连到的性能/功能迤行改性，例如配方1醇入LDPE来裂作硬且1ft的彝泡品，此乃LDPE本身有敕高的结晶性而具借的特性。配方2醇入熟塑性弹性H（TPE）来增加彝泡品的勒性、弓？性、手感，此乃由於TPE的艮支St和软硬的分子结情所致。此雨槿共混系统皆JB於聚烯烯I,所以敕瓢相容性的冏生，只要瞭解聚合物的VA%、MI值、硬度、熔黑占，然彳爰有效地控制加工修件即可。而配方3悬EVA/Rubber共混系统，此系统敕亲隹，入偶合剜及架槁助剜来改善相容性和架

7、槁彝泡系献否JW成型畤符造成殿重分唇或大氟泡生。通常醇入Rubber可改善EVA的手感、延伸率、止滑性、曲折性能。B.架槁彝泡系统分析一般封於EVA/橡塑月蓼共混彝泡系统迤行架槁彝泡分析，可藉由硫建!测得各槿架槁彝泡成型曲,由曲中可得知共混彝泡系统的架槁/彝泡畤IW、架槁/彝泡速率、可加工畤IW、粘度、流勤性等等教摞，再根at一些数at判定此架槁彝泡系统是否逾常，然彳爰再配方is言十修正之。以下聚例明架槁彝泡曲所代表的共混系统的加工性及成型性意羲。i的硫堤曲中，各自表示出雨槿不同共混系统的架槁彝泡曲,其中Ts2表示可加工畤IW（即月蓼料熔融至死料的畤IW）,Ts2值不宜谩短，余勺23分金童，此

8、悬加工畤的安全操作畤即使月蓼料在高温下混合亦不曾有死料之所以在高温混合的系统鹰注意彝泡剜分解温度、活化剜、架槁助剜的使用比例，上I1中缸色曲的架槁彝泡速率太快，此意耨著架桶泡宿短，即31生熟化不黄J或谩熟（overcuring的械曾建大，而且Ts2的畤亦太短，易造成不良的加工性及成型性，所以必iS寸此共混系统迤行修正，例如降低成型温度、降低彝泡或架槁助剜的量，或者提高共混系统在架槁彝泡畤的粘度，如此才可得到氟孔系田均匀且尺寸安定的彝泡品。由此可知，架槁彝泡量的高低或非直接影簪彝泡品的僵劣，而更重要的是在逾常的温度和畤下，架槁彝泡反鹰速率的搭配。上圄所示的叠色曲正是敕正碓的架槁彝泡曲但必明的是，

9、亚非曲搭配好就可得到良好的彝泡品，徙此圄中得到的数摞只可常作除架槁彝泡畤的参考值，因悬成型畤必i（依照不同的模具大小、型檬、厚度或成型械台做修正，而此值因材料而H,所以一他便累的樊泡品必i（结合混合理谪的分析加上的累稹才可连成。（2）加工程序和修件IS定通常加工程序和修件段定依配方段言十中黜成份的不同而有所差H,此可依前段所段言十的配方来分析。A.EVA/LDPE共混系统一般EVA彝泡系统在捏合械中的修件段定悬：温度8590C,畤IW：810min。可分一步法和二步法，即一次符所有配料和主原料混合以及先符主原料和填料混合熔融彳爰再符彝泡剜和架槁剜混入。而在EVA/LDPE共混系统中，捏合械修件

10、IS定必须修正悬：温度105115C,畤毗45min。此乃由於LDPE高熔黑占所致，所以必须在高温下使EVA和LDPE有敕佳的溶混性，且共混畤必i（探用二步法，即先符温度升至LDPE熔融温度然彳爰使EVA/LDPE和填料充分混合，然彳爰再降温至9095C,最彳爰混入彝泡剜和架槁剜，如此一来才可避免高温下生不良的架槁或彝泡反,而影簪彳爰道的滇翰作棠和彝泡成型品的尺寸及物性。优EVA/LDPE共混系统中可瞭解混合混斓畤温度和剪力的作用械情如下所示：温度作用械#If捏合作H:EVA/LDPE的混合剪力作用械情-滇输作H：polymer填料、助剜的均匀分散温度作用剪力作用（高温低剪力）温度作用械横意耨

11、著EVA/LDPE在捏合械内高温的混合混斓行悬，此共混系统主要是藉由温度的作用使EVA/LDPE迤行塑化混合，然彳爰混入的填料和助剜只是在高温低剪力的作用下迤行混合，此畤的分散或不均匀，必藉由滚输的高剪力反覆混斓，才可使填料和助剜均匀的分散在EVA/LDPE母11中，然而整他I共混系统的混合混斓加工程序仍以温度悬主除B.EVA/TPE共混系统由於EVA/TPE共混系统中的EVA和TPE皆JS敕有州生的polymer,通常TPE大多悬硬一软一硬嵌段共聚物或Hit基数多（C2,C4,C6的弹性Ho所以捏合作H畤可探一步法迤行，而温度控制在85c95C,畤810min,此共混系统的混合混斓加工程序敕

12、悬曾罩且易控制，此乃由於共混的雨槿polymer结情和性能相近所致。EVA/TPE共混系统中,混合混斓畤温度和剪力的作用械情如下所示：温度和剪力平衡的作用械情此共混系统意耨著中温和中剪力的混合混斓行悬，优捏合作H一直到滇输作渠的混合混斓皆有僵累的操作性，此共混系统敕瓢混斓不均的垣象生。C.EVA/Rubber共混系统EVA/Rubber共混系统敕悬褪亲隹，此乃由於雨槿polymer的分子结情和性能差累敕大，所以悬了要使EVA/Rubber有效的混合，首先必须要符Rubber的高分子量凝集熊分子结横迤行塑斓（可塑化），此可利用滇输作渠的高剪力作用行之，然彳爰再符EVA和Rubbe诞行捏合作此畤高

13、温，可藉由Rubber分子磨擦放熟生的温度迤行EVA/Rubber的混合，待温度上升至85C90c畤，再混入填料和助膏I,如Rubber含量太高或Mooney粘度太高，可加入少量加工油来改善操作性。EVA/Rubber共混系统中,混合混斓畤温度和剪力的作用械情如下所示：温度作用械#I-捏合作H（磨擦熟）：EVA/Rubber的混合剪力作用械横-滇输作H：Rubber的塑斓和EVA/Rubber短料、助剜的均匀分散剪力作用温度作用（低温高剪力）由此共混系统可知滇翰作渠的重要性，由於EVA和Rubber本身分子结情的差造成不良的相溶混性，所以除了配方中入偶合剜和助剜之外，最重要的是要藉由滚输的高剪

14、力作用迤行混合混斓的作此畤高温符曾影簪混合混斓的效果，因悬高温使剪力下降，使Rubber分子凝集，而使分散更加困I,操作者必i（控制得宜，如此才不致於在樊泡成型彳爰，生尺寸安定性差的彝泡品。D.出片和造粒通常混合混斓彳爰的月蓼料在迤行彝泡成型前必i（出片或造粒。一般健统模屋彝泡成型用的月蓼料悬片状或现状。而直接射出彝泡成型用的月蓼料由押出械押出造粒。然而不管是月蓼片或月蓼粒，在裂作谩程中必i（型碓地控制温度的建化，使裂得的月蓼片或月蓼粒有平整的表面和瓢氟孔的断面。最彳爰迤行彝泡成型畤，成型品的表面才曾平整而且内部氧孔系田均匀，没有大氟孔崖生。此P皆段是混合混斓加工程序的最彳爰P皆段，亦是品II

15、控制的最重要P皆段，因悬有好的配方和混合混斓程序，但最彳爰郤因月蓼片或月蓼粒的表面和内部结情不良，甚至污染（SW）,而使彝泡材瓢法有效成型或使用，那就太不值得了。成型方式通常不同的成型方式，即使相同的配方和加工程序也曾有不同的彝泡成品物性，而且不同的彝泡品亦i（用不同的成型方式，以下就成型方式的不同来探言寸不同彝泡品的特性。A.健统模屋一次彝泡成型一般健统一次彝泡成型可裂成彝泡板材，然彳爰由裁断、剖片、研磨可裂成中插和二次phylon用中底粗胚；亦可直接由模屋一次彝泡成型，裂成小彝泡、outsole和其他鞋用功能性元件。此成型方式的重黑占在於必i（型碓地控制成型修件，即温度和畤此可根摞之前的硫

16、堤曲得知Tc90值，加上模具尺寸的瞬值即可，但通常工中的模屋彝泡台皆使用蒸氟屋大小来控制温度高低，此温度或不举碓，所以最好在上下模具内装段温控言十，探测模具If除温度或修正，才可得到一均II的彝泡材。一般常见的冏题悬熟化不完全、谩熟、排氧不良及分唇、翘曲等等；可优彝泡材的表面凹陷摺痕和硬度不均判别出熟化不完全；而如果彝泡材内有大氟泡生，可能是谩熟或排氟不良所造成，但彝泡板的脆化或热撕裂差，亦是谩熟的重要特徵，而最殿重的状况莫谩於彝泡材分此可能配方IS言十mg,即共混系统中不相溶混的polymer所造成的，此畤必i（重新逗撵主原料或醇入相容剜改善之。B.傅统模H二次phylon成型一般健统模H二

17、次phylon成型可裂成mouldwedge鞋塾、outsole及其他鞋用功能性元件。此成型方式的重黑占在於phylon成型畤，成型品有明K的路和型檬，此要求系到一次彝泡成型畤板材或粗胚的特性，即phylon用的粗胚必i（要有敕佳的延展性（可塑性），此和配方段言十有ffl,即一次彝泡成型直接裂成半成品的要求敕低；而二次phylon成型用的板材或粗胚的要求敕高（表1）o一般phylon成型僚件：mouldwedge和outsole温度：14g150C,畤毗1520min；而鞋塾和其他功能性元件，温度：150160C,畤毗23min（M2）0具成型的重黑占在於冷郤定型谩程，通常冷谷阳寺的房短直接影

18、簪成型品的外各和型檬的明K程度，此亦曾依彝泡材本身的弹性和比有信机高弹性和高屋缩比的成型品，i（有敕房的冷郤定型畤否JW易造成外觐不良和彳爰道加工畤因外力和温度的作用而膨胀，破壤已成型的外觐。C.直接一次射出彝泡成型通常直接射出彝泡成型，在EVA模外彝泡系统中，大致可裂成射出中底（midsole，射出逋勤鞋底、休鞋和拖鞋大底以及其他鞋用相元件。此成型方式的特黑占在於所有成型品皆由射出成型械一次彝泡成型，不但生效率快，而且JS料少，逾合生少檬多量的成型品。而且直接射出成型的彝泡品亦有敕佳的物性（表2）,此和成型谩程畤聚合物分子结情的改建有很大的系，所以相封地射出成型的技循:亦敕高，如果成型谩程的修件段定不逾，刖符瓢法裂得一可用的彝泡品。射出彝泡品的最重要物性悬尺寸安定性，因悬成型品的尺寸直接影簪彳爰道贴合作通常射出中底的容iflg差土1mm,而射出大底在1.5mm以内。所以一件好的射出彝泡品除了有完善的配方段言十和加工程序外，必遢要有型碓的彳爰虑理（冷谷Q修件，因悬冷郤温度、畤和冷郤速率直接影簪射出彝泡品的尺寸大小。通常冷郤谩程悬一冷（Annealing）行悬，其程序如下所示：3.射出彝泡成型品的冷郤谩程徙冷郤程序中可知K