EVA vahu tooraine koostis ja nelja protsessi analüüs

EVA vahu tooraine koostis ja nelja protsessi analüüs
EVA ehk etüleenvinüülatsetaatkopolümeer on polümeermaterjal. EVA vahetald on kerge ja heade füüsikaliste omadustega ning sobib kõige rohkem materjali kasutavateks kergeteks jalanõudeks, spordijalatsiteks ja vabaajajalatsiteks. Täna õpime tundma EVA vahu tooraine koostist ja nelja protsessi.

A. Nende asjade EVA vahu koostis

EVA vahu koostis koosneb üldiselt järgmistest toorainetest: põhimaterjal, täiteaine, vahustusaine, sildav aine, vahukiirendi, määrdeaine.

Peamine materjal on EVA või PE. Loomulikult saab toote füüsikaliste omaduste parandamiseks lisada ka muid materjale, näiteks kummi, POE-d (polüetüleenokteenkoelastomeeri) jne, aga teatud füüsikaliste omaduste tugevdamiseks võib lisada ka veidi TPR-i (kummi ja termoplastsete omaduste kombinatsioon).

EVA peamine näitaja on VA sisaldus ja selle kõrge või madal sisaldus on otseselt seotud peaaegu kõigi EVA vahttoodete omadustega. Muidugi, mõned kasutavad ainult PE-d, mida saab ka vahustada. Täpsemalt öeldes sõltub see põhimaterjalist või toote nõuetest.

Täiteaine, praegu kaltsiumkarbonaat või talkpulber, on tavaliselt kasutusel. Seda kasutatakse kulude vähendamiseks, toote jäikuse suurendamiseks jne, aga see võib mängida rolli ka soojusjuhtivuses. Üldiselt on kvaliteedinäitajaks osakeste suurus (loomulikult on ka veesisaldus oluline aspekt), näiteks 120 mešši, 400 mešši jne. Põhimõtteliselt, mida peenem, seda parem, loomulikult on ka hind kõrgem. Retseptis olev maksimaalne kogus, mida olen näinud, on 40Phr (kogus on põhimaterjali protsent).

Vahustusaine, mida tavaliselt kasutatakse AC-seeria vahustusainetena, näiteks AC-3000H, kuulub AC-seeria vahustusainete hulka, mis talub kõrgeid temperatuure ja mille lagunemistemperatuur on üle 220 kraadi.

Samuti on olemas madala temperatuuriga vahustusained, näiteks AD-300, lagunemistemperatuuriga 140 kraadi ja keskmise temperatuuriga vahustusained. Kuna hinnavahe pole suur ja kõrge temperatuuriga vahustusained on suhteliselt stabiilsed, on nüüd paljud vanad EVA-d üle viidud kõrge temperatuuriga vahustusainetele, kuid ka vahelduvvoolu annuse kasutamisel, mis sõltub konkreetsest kordistist.

Kõige enamkasutatav sildav aine on nüüd DCP (di-sec-oktüülftalaat), varem kasutati ka TAIC-d, PL400-t jne. DCP poolestusaeg on 1 minut 180 kraadi Celsiuse juures ja 10 minutit 130 kraadi Celsiuse juures, seega tuleks materjali töötlemisel temperatuuri hoida alla 120 kraadi Celsiuse.

Mõnede lõhna vajavate toodete puhul saab kasutada ka teist sildavat ainet, BIPB-d, mida tavaliselt kasutatakse koos TAIC-iga. DCP annus on lameda vahu ja vormis kasutatava väikese vahu puhul 0.5–0.6 phr ning süstimisvahu puhul 0.8–1.0 phr, kuid ka kasutuses on erinevusi.

Tänapäeval kasutatakse palju kahte tüüpi vahukiirendeid: tsinkoksiidipulbrit ja tsinkstearaadipulbrit. Varem kasutasime neid kahte koos, aga nüüd ainult tsinkoksiidi. Sama efekti saab saavutada ka ühe liigiga ja toote stabiilsus võib olla parem. Tsinkoksiid alandab vahu lagunemistemperatuuri umbes 160 kraadini, mis hõlbustab tootmist. Meil ​​on siin üksmeel, et tsinkoksiidi üldine kogus ei ületa 0.2 Ph/h ja liiga suur toote kahanemine on suhteliselt suur. Loomulikult, kui seda on liiga vähe, on vahustumise kiirus liiga aeglane, seega on kõige parem mitte olla väiksem kui 1.0 h/h.

Määrdeaine on tavaliselt steariinhape. Tegelikult pole sellel erilist mõju, see on mõeldud harjutusmaterjali kleepumiseks, mitte masina kleepumiseks. Rohkem ei ole hea kasutada, sest see võib vähendada punktide vahelist hõõrdumist, mistõttu enamik füüsikalisi omadusi väheneb, ja soovitatav on 0.5Phr.

B. Protsessi kohta

EVA vahu puhul on üldiselt neli protsessi: traditsiooniline lame suur vaht, väike vaht vormis, süstitav vaht ja ülikriitiline vaht.

1. Süstimisprotsess

See protsess on tuleviku peavooluprotsess, mis toimub tootest väljapoole, kuid vormi täpsus on suurem. Põhimõte on sarnane plasttööstuse survevaluvormimisega, kuid survevaluvormimisel avatakse vorm koheselt ja vormi temperatuur on erinev, st EVA survevaluvormi temperatuuri ja avamisaega saab veidi reguleerida. Kas nüüdseks on enamiku tuntud spordijalatsite puhul selle meetodi abil muutusi toimunud? Teiste meetoditega on efektiivsus tegelikult miljoni miili kaugusel.

2. Traditsiooniline lame suur vaht

Tänapäeval kasutavad seda tüüpi üldiselt väikesed tehased ning masinate ja seadmete maksumus on suhteliselt madal. See protsess toimub lehtmetallist toodete valmistamiseks stantsimise, lihvimise jms protsessi abil. Vahustamistingimused on suhteliselt fikseeritud, temperatuur on 160–170 °C ja aeg määratakse vormi paksuse järgi, tavaliselt 90–110 sekundit/mm, rõhk 150 kg/cm².

3. Väike vormivaht

Seda protsessi kasutatakse peamiselt jalatsimaterjalides, spordijalatsites, et valmistada teise vahetalla esimene vaht. Materjal granuleeritakse vastavalt valemile, kaalutakse ja pannakse avatud vormi ning vaht annab jalatsi üldise välimuse.

Selle protsessi keerukus seisneb vormi ja retsepti sümmeetrias; vastasel juhul on keeruline korraga kontrollida nii mitmekesisust kui ka kõvadust. Sageli on suurus küll kvalifitseeritud, kuid kõvadusest ei piisa, ja kõvadus on küll piisav, kuid suurus on väike.

Selle protsessi vahustamistingimused on paindlikumad, sõltuvad toote kuju struktuurist, loomulikult on muutus peamiselt aeg ja temperatuuri muutus ei ole suur.

Eelnevalt rääkisime teisest vahetallast ja siin tutvustame teist vormimist. Eelmise vahu töötlemata algmaterjal lihvitakse nahalt maha ja pressitakse valmis vormi ning toode vormitakse kahes etapis kuumutamise ja jahutamise teel.

Sobivam on kuumutamistemperatuur 125–135 °C, rõhk 50 kg/cm², teatud aja kuumutamine ja seejärel vesijahutus, misjärel eemaldatakse teine ​​vahetald. See põhja suuruseks kokkusurumine on stabiilsem ja füüsikalised omadused on suhteliselt paremad.

4. Ülikriitiline vahustamine

EVA molekulaarahel on lineaarne, seega on vahustamisprotsessis gaasi lukustamiseks tavaliselt vaja ristsiduvat ainet lisada ristsiduva struktuuri kaudu. Seega peab EVA ülikriitilise vahustamise käigus lahendama gaasi lukustamise probleemi.

Patendikirjandusest ja mõningast ettevõtteinfost lähtuvalt on EVA ülikriitilise vahustamise protsess põhimõtteliselt selline: tihe segamine pärast ristseotust, granuleerimine, vormimine eelvulkaniseeritud taldade saamiseks, tallad autoklaavi vahustusseadmesse, füüsiline vahustusaine katlasse, rõhu alandamise meetodi kasutamine mikropoorsete vahttallade saamiseks.

EVA materjali morfoloogilised muutused: granuleerimine – survevalu / survevalu – vaht – tallad.

Sellist vahustamisprotsessi võib lihtsustatult mõista kui vahu, keemilise paisutusaine füüsikaliseks paisutusaineks vormimise protsessi, millele lisandub kiire rõhu alandamise operatsioon, mille tulemuseks on ülikriitilise vahuga EVA-tallad. Kui soovite, et kogu protsess oleks keskkonnasõbralik ja puhas, saab eelmise ristsidumisprotsessi asendada keemilise ristsidumismeetodiga, näiteks kiirgusristsidumisega.

Viimase kahe aasta jooksul on ülikriitilise vahustamise protsess üha küpsemaks arenenud, seadmed ja tehnoloogia on muutunud üha täiuslikumaks, reguleerides koostist ja protsessi, tagades suurepärase jõudluse ning kontrollides kokkutõmbumist ja kulusid.