如何做好EVA／橡塑膠發泡鞋材的物性要求

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1、如何做好EVA／橡塑膠發泡鞋材的物性要求？一、前言通常發泡鞋材的物性要求依不同的半成品而有所差異，但基本的物性要求為硬度、比重、抗拉強度、延伸率、撕裂、剝離、熱收縮、壓縮永久變形及接著性。除此之外，亦有特殊的高性能／功能性發泡材的物性要求，例如超柔軟、高彈性、吸震／反彈、抗老化、耐曲折、耐磨、止滑、耐油、耐水解、耐候、耐黃變、抗靜電、抗菌防霉等等。由於發泡鞋材的應用廣泛，相對地，各種物性要求亦趨漸複雜，所以使用單一原料早已無法達到要求，本文將詳細地介紹EVA／橡塑膠共混發泡系統的共混原理、配方設計要點、加工程序及成型方式，並探討其對發泡材物性的影響。二

2、、聚合物共混原理由於EVA／橡塑膠共混系統中的成份繁多，且大多為不同結構和性能的無機及有機高分子物質，所以有效地將這些物質混合在一起，對於後道成型及發泡材的物性有很大的影響。(1)聚合物共混的目的聚合物共混系統大致可分為聚合物／聚合物、聚合物／無機物、聚合物／聚合物／無機物三種，而其都有一個共同的目的，就是聚合物共混改性（modified），改良單一聚合物的性質，例如以彈性體韌化易脆之聚合物或提高彈性、以纖維或礦物強化聚合物，以活性填充物補強橡膠，增加耐磨耗和撕力以及改良耐熱性或熔融流動性、熱安定性或粘著性等等。通過共混改性後，不僅可以獲得使各組成份性

3、能互補，性能優異的新材料，而且還可以通過耦合效應使其具有原組份所沒有的性能。其可根據不同半成品或成品的需求，預先進行配方成份設計，如此不僅可得到性能合適的材料，而且耗費少，見效快，效益高，從而使原材料發揮最大的效能。(2)聚合物共混原理談到聚合物共混，不外乎是共混系統的相容性（compatibility），此相容性牽涉到不同聚合物間及聚合物與填料間的界面現象及分散效果。所以原料和配料的選擇相當重要，通常要有較佳的共混效果，必須具備幾個條件：A.連續相與分散相須有適當的共混比例。B.分散相的顆粒大小在1～15um之間，且必須很均勻。C.連續相與分散相之界

4、面須有良好的親和性。D.不同聚合物具有相似的化學構造和相近的分子量，同時分子量均在某一適當大小。E.不同聚合物有非常相近的溶解度參數值（SolubilityParameter）。可藉由溶解度參數值計算出不同聚合物間的交互作用參數，再由交互作用參數值判定共混物間的相容性。交互作用參數與溶解度參數的關係式如下所示： X12=(S1-S2)2／6 聚合物相容性判定為X12<0.5，則兩高分子可能相容。 X12>0.5，則兩高分子發生相分離。然而並非相容性差的聚合物／聚合物或聚合物／無機物就不可進行共混，通常可藉由物理或化學的方法來改善相容性。其方法如下：A.

5、達到熱力學相容：利用高溫或高剪力而使聚合物間及聚合物／無機物間達到相互溶混。B.導入嵌段或接枝共聚物：此共聚物可為不同聚合物間的相容劑，亦可為聚合物／無機物間的偶合劑（couplingagent），降低界面張力，改善相與相間的分散。C.在不相容的共混系統中導入一些有選擇性及具有特定交互作用能力的活性基團。D.利用接枝聚合技術。通常在EVA／橡塑膠共混系統中常見到的大多為a、b、c三種，而在混合的過程進行接枝反應較不易達成，此技術大多應用在高分子合成或單獨聚合物／聚合物的混摻（polymerblend）。三、影響EVA／橡塑膠發泡鞋材物性的因素(1)配方

6、設計以下就一般EVA／橡塑膠發泡配方中各組份的作用及影響作簡單的分析：A.組成份分析通常進行配方設計時，必須先瞭解發泡成型品的需求為何，然後再決定共混系統中的主原料種類，因為主原料的特性將直接影響共混系統的加工性、成型性及成品物性，但選擇時除了考慮膠料本身的物性外，最重要的還是加工性和分散性（相容性），尤其是在聚合物／聚合物／無機物共混系統中更須注意。以上列出三種不同共混系統的配方設計，其各自針對EVA無法達到的性能／功能進行改性，例如配方1導入LDPE來製作硬且輕的發泡品，此乃LDPE本身有較高的結晶性而具備的特性。配方2導入熱塑性彈性體（TPE）來

7、增加發泡品的韌性、彈性、手感，此乃由於TPE的長支鏈和軟硬鏈節的分子結構所致。此兩種共混系統皆屬於聚烯烴類，所以較無相容性的問題產生，只要瞭解聚合物的VA％、MI值、硬度、熔點，然後有效地控制加工條件即可。而配方3為EVA/Rubber共混系統，此系統較為複雜，須導入偶合劑及架橋助劑來改善相容性和架橋發泡系統，否則成型時將造成嚴重分層或大氣泡產生。通常導入Rubber可改善EVA的手感、延伸率、止滑性、曲折性能。B.架橋發泡系統分析一般對於EVA／橡塑膠共混發泡系統進行架橋發泡分析，可藉由硫變儀測得各種架橋發泡成型曲線，由曲線中可得知共混發泡系統的架橋

8、／發泡時間、架橋／發泡速率、可加工時間、粘度、流動性等等數據，再根據一些數據判定此架橋發泡系統