软质pvc鞋底发泡材料的研制

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1、软质PVC鞋底发泡材料的研制软质PVC鞋底发泡材料的研制●文/连荣炳1张卫勤1黄锐1傅文静一马兰-叶盛京(1.四川大学高分子科学与工程学院,成都,610065i2.福建省二轻工业研究所,350001)摘要:以软质聚氯乙烯(PVC)为主体材料,加入发泡剂偶氮二碳酰胺(AC),交联剂过氧化二异丙苯(DCP),柠朦酸,丁腈橡胶(NBR),泡孔调节剂等,采用一步法模压成型软质PVC鞋底发泡材料.研究AC,DCP,柠朦酸,NBR,泡孑L调节剂用量对软质PVC发泡材料密度和力学性能的影响.结果表明,在AC4.O份,

2、DCPO.2份,柠朦酸O.2份,NBR40.0份,泡孔调节剂11.O份时,发泡材料性能优异,其密度和力学性能满足软质PVC鞋底发泡材料的要求.关键词:软质聚氯乙烯发泡材料鞋底密度模压成型聚氯乙烯(PVC)发泡材料有着优良的力学性能,加工方便和成本低廉等优点,在中低档鞋底材料市场仍占有较大比例.现在生产软质PVC发泡材料大多数采用模压二次发泡,本试验采用一步法模压成型,并在前期试验工作【IJ的基础上,加入交联剂过氧化二异丙苯(DCP),柠朦酸r后文中用L表示),泡孔调节剂r后文中用A表示)组分,研究发泡剂

3、偶氦二碳酰胺(AC),DCP,L,丁腈橡胶(NBR),A用量对软质PVC发泡材料密度和力学性能的影响,筛选出了密度和力学性能满足PVC鞋底发泡材料的配方.1试验部分1.1主要原料PVC,S.1000,齐鲁石化股份有限公司;AC,L,分析纯,均市售i邻苯二甲酸二辛酯(DOP),DCP,化学纯,均市售;热稳定剂,成核剂,工业级,市售:A,温州天盛塑料助剂有限公司;粉末N-BR,兰州石化公司石化研究院.1.2试验仪器与设备双辊塑炼机,SK.16OB型,上海橡胶机械厂;平板硫化机,XLB型,青岛第三橡胶机械厂;

4、拉力实验机,XL.250型,广州实验仪器厂;橡胶硬度计,LX.C型,上海六菱仪器厂;测厚仪,CH-10.AT型,上海六菱仪器厂:电热鼓风干燥箱,101型,上海实验仪器总厂;差示扫描量热仪(DSC),DSC.2C型,美国PE公司i电子扫描显微镜,JSM.5900LV,日本日立.1.3性能测试及指标密度按GB/T6343.1995测试;拉伸强度和断裂伸长率按GB/T6344.1996测试;撕裂强度按GB/T10808.1989测试i压陷硬度按GB10807.1989测试;发泡倍率是发泡试样体积与模具型腔体积

5、的比值.PVC鞋底发泡材料的物理性能指标:密度为0.22～0.40g/cm,硬度为22～40N,拉伸强度不小于2.06MPa,撕裂强度不小于15N/mm,断裂伸长率不小于130%.1.4试验方法试验基本配方(以质量计:PVC100.0份,DOP60.0份,热稳定剂6.2份,成核剂1.0份,AC:DCP,L,NBR,A变量.基本工艺条件:①按配方准确称量,把PVC,DOP,热稳定剂等混合后放入100～110oC干燥箱内进行预塑化,且每隔5min搅拌1次,总共搅拌4～5次,使DOP完全被PVC树脂吸收:②双

6、辊塑炼,将预塑化的PVC混合料加入《塑胶工业》囝中国塑料机械信息网hflp://www.plasexpo.COrn双辊塑炼机中(辊温为110～120oC),熔融后加入NBR,然后依次加人DCP,AC,混炼8min后出片;③压制发泡,温度165oC,压力10MPa,压制时间为9min,出模后马上冷压6min,压制发泡材料放置24h后制样测性能.2结果与讨论2.1AC用量对发泡材料性能的影响AC具有发气量大,价廉,分解物无毒,无臭,不污染的优点,是国内应用领域最广,产耗量最大的化学发泡剂.图1是AC94.O

7、562.7O瓣爝亲3L35O107147187227267温度/℃图1AC的DSC曲线的DSC曲线图.从图1中可知:AC在195oC左右出现分解放热峰,峰顶温度为218℃,且在235℃附近出现较/J,的吸热峰.PVC的发泡成型温度为165oC,因此加工时需加入活化引发剂来降低AC分解温度.PVC的热稳定剂可以活化引发AC的分解,使它分解温度与PVC压制发泡温度一致….所以可以选择PVC的热稳定剂作为AC活化引发剂.AC用量对发泡材料性能的影响见表1.从表1可知,发泡材料的密度随着AC用量的增加是先减/J

8、,后增大的.这是因为,随着AC用量的增加,其分解放出的气体量增加,产生的泡孔数目增加,故材料密度减/J,,但当AC添加过多时,生成的气体较多,气体易从熔体中逸出,材料的密度反而变大.当AC用量为4.0份时,发泡材料密度较/J,,力学性能优异,所以AC用量定为4.0份.2.2DCP用量对发泡材料性能的影响因为在高温下PVC的熔体粘度低,稳定性差,泡孔易被冲破,所以高温下采用模压一步法制备无交联PVC泡沫塑料是困难的[2l.针对以上原因,试验加