Для производства более лёгких подошв из ПВХ мы можем начать с трёх аспектов: формулы материала, производственного процесса и конструкции. Ниже приведены конкретные методы и меры предосторожности:
I. Оптимизация формулы материала
1. Добавление пенообразователя
Химический пенообразователь: например, пенообразователь на основе ацетилена (азодикарбонамид), разлагается при температуре обработки с выделением газа и образованием микропористой структуры. Количество пенообразователя (обычно 0,5–2%) и температура обработки (160–200 °C) должны регулироваться для контроля размера пор и однородности.
Физический вспенивающий агент: например, сверхкритическая закачка CO₂, которая является экологически чистой и имеет более мелкие поры, но предъявляет более высокие требования к оборудованию.
2. Легкая замена наполнителя
Замена традиционного карбоната кальция (плотностью 2,7 г/см³) на полые стеклянные микросферы (плотностью 0,1–0,6 г/см³) или нанокаолин позволяет снизить вес на 20–30%. Обратите внимание на количество наполнителя (10–30%), чтобы не снизить прочность.
3. Высокоэффективный пластификатор
Выберите диоктилфталат (ДОФ) или экологически чистые пластификаторы (например, цитратные эфиры) и уменьшите дозировку (обычно 30–50 частей на 100 частей), чтобы уменьшить плотность, сохранив при этом гибкость.
2. Улучшение производственного процесса
1. Управление процессом вспенивания
Формовочное вспенивание: отрегулируйте давление формования (5-15 МПа) и скорость охлаждения, чтобы обеспечить равномерность пор.
Экструзионное микровспенивание: непрерывное вспенивание достигается за счет конструкции шнека (например, увеличения соотношения L/D) и контроля температурных зон.
2. Модификация смешивания
Добавьте ЭВА (5–15%) или ТПУ (3–10%) для повышения эластичности и снижения дозировки ПВХ при сохранении эксплуатационных характеристик. Необходимо проверить совместимость (например, с помощью крутящего реометра).
3. Инновации в структурном проектировании
1. Бионическая структура
Спроектируйте ячеистую или решетчатую подошву и добейтесь локального снижения веса за счет вырезания форм (снижение веса может достигать 15–25%).
Технология 3D-печати позволяет изготавливать полые конструкции по индивидуальным размерам, но ее стоимость высока.
2. Многослойный дизайн
Подошва разделена на внутренний и внешний слои: внешний слой плотный и износостойкий, а внутренний слой вспененный и легкий, с учетом функциональности и снижения веса.
4. Примечания
1. Тест на производительность: необходимо проверить износостойкость (например, тест Табера), прочность на разрыв (ASTM D624) и упругость после снижения веса.
2. Контроль затрат: легкие материалы (например, полые микросферы) являются дорогостоящими и требуют баланса между экономической эффективностью.
3. Соблюдение экологических норм: выбирайте нетоксичные пенообразователи (например, формулы без аммиака) и пластификаторы, соответствующие стандартам RoHS.
5. Рекомендуемое решение
Недорогое решение: вспенивающий агент AC (1%) + частичная замена карбоната кальция полыми микросферами (15%) + процесс компрессионного вспенивания.
Высокопроизводительное решение: сверхкритическое вспенивание CO₂ + смешивание с ТПУ (10%) + проектирование формы с сотовой структурой.
Рекомендуется сначала провести небольшое испытание, а затем постепенно оптимизировать формулу и параметры процесса, чтобы обеспечить снижение веса и при этом удовлетворить функциональные требования подошвы.
INPVC предлагает комплексное решение для вашего производства. Если вам нужно усовершенствовать свой продукт, свяжитесь с нами прямо сейчас!
Время публикации: 07 июня 2025 г.
