以PVC为材质的有全塑凉鞋、高筒矿工鞋、雨鞋、拖鞋和鞋底等,由于PVC材料的局限性以及制鞋技术进步和发展的原因,PVC类鞋制品日益减少,更多被聚氨酯及SBS等弹性体材料所取代。但目前国内市场上仍有一些PVC鞋制品出现,有些还对PVC性能进行了改性。这里仅就该类制品作一简单介绍。
一、配方设计要点
PVC鞋制品有发泡和不发泡两种,有注塑和模压两种不同的加工方式,但配方的主体设计原则基本一致。
1、PVC树脂:以SG-2、3型树脂为主,也有使用SG-4、5型的,这主要取决于鞋制品性能的要求。对于PVC树脂指标,一般要求表观密度稍小,增塑剂吸收量较高,鱼眼少,粒径均一。
2、增塑剂:其添加量较大,一般在60~80PHR,主要以DOP、DBP为主,适当配以DOS耐寒增塑剂和廉价的环氧酯和氯化石蜡等。有时根据需要,也使用环氧大豆油,柠檬酸酯等环保类增塑剂。
3、稳定剂:不透明制品主要以铅盐类复合稳定剂为主,或以三盐、二盐辅以金属皂。透明制品更多以有机锡和钙锌复合稳定剂为主。根据品种的不同,添加量有很大差别。
4、润滑剂:一般以硬脂酸和石蜡为主,也可使用聚乙烯蜡或氧化聚乙烯蜡。
5、发泡剂:对于需要发泡的制品,发泡剂是必不可少的。常使用的发泡剂是偶氮二甲酰胺(AC发泡剂),注塑发泡制品添加量为0.5~1.0PHR,模压发泡制品为5~6PHR。
6、珠光素:珠光凉鞋配方中需要添加珠光素。珠光素有珠光粉和珠光浆两种。如B605型珠光粉,化学名称是氯氧化铋,分子式BiOCl,是一种碱式铋盐,在特定条件下合成,有较强的折光能力,和PVC混溶性、分散性好,遮盖力强,在塑料成型过程中不易分解,并能在塑料制品表面呈现珍珠彩虹光泽,增加制品美观。珠光浆常用的牌号是P35型合成烛光浆,它是碱式碳酸铅颗粒,用硝化棉-醋酸丁酯和DBP作分散剂制成的浆状体。
二、参考配方(重量份)
1、PVC鞋底配方
(1)PVC仿皮鞋底 PVC 100
二碱式亚磷酸铅 2
DOP 25
硬脂酸钡 0.8
DBP 25
硬脂酸铅 0.5
丁腈胶 12
石蜡 0.2
三碱式硫酸铅 2
(2)PVC鞋底
PVC 100
碳酸钙 5
P83 20
环氧大豆油 3
DOP 80
(3)PVC夹鞋底
PVC 100
二碱式亚磷酸铅 0.8~1.2
DOP+DBP 60~63
三碱式硫酸铅 1.5~1.8
硬脂酸钡 1.2~1.5
石蜡 0.3~0.5
碳酸钙 2~3
色料 适量
(4)PVC棉鞋底
PVC 100
二碱式亚磷酸铅 0.8~1.2
DOP+DBP 53~58
DOS 4~6
环氧酯 4~5
硬脂酸钡 1.2~1.5
三碱式硫酸铅 1.5~1.8
石蜡 0.3~0.5
碳酸钙 2~3
色料 适量
(5)乳白鞋底
PVC 100
DOP 18
DBP 39
氯化石蜡 5
三碱式硫酸铅 3
二碱式亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1.5
(6)鞋底
PVC 100
DOP 8
DBP 26
M-50 30
氯化石蜡 5
三碱式硫酸铅 2
二碱式亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1
碳酸钙 4
(7)发泡鞋底
PVC 100
DOP 50~60
ESBO 3
硬脂酸钡/锌 3
碳酸钙 5
滑石粉 5
AC发泡剂 1~2
(8)模压发泡凉鞋鞋底
PVC 100
DOP 20
DBP 20
T-50 25
氯化石蜡 5
三盐 3
硬脂酸 0.8
AC发泡剂 6
(9)模压发泡凉鞋鞋底
PVC 100
DOP 20
DBP 30
三盐 3
硬脂酸 0.8
AC发泡剂 6
2、凉鞋
(1)不透明凉鞋
PVC 100
二碱式亚磷酸铅 1
DOP 20
硬脂酸钡 1.5
DBP 20
碳酸钙 8
M-50 16
硬脂酸 0.2
三碱式硫酸铅 2
(2)透明凉鞋
PVC 100
有机锡 1.8
DOP 30
Cd/Ba复合稳定剂 1
DBP 30
硬脂酸钡 1.5
环氧大豆油 3
(3)不透明注塑凉鞋
PVC 100
DOP 13
DBP 19
氯化石蜡 5
三盐基性硫酸铅 2
二盐基性亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1
碳酸钙 4
(4)透明注塑凉鞋
PVC 100
DOP 26
DOS 6
二月桂酸二丁基锡 1.2
硬脂酸钡 0.2
硬脂酸隔 0.7
(5)普通模压凉鞋
PVC 100
DOP 8
DBP 26
M-50 30
氯化石蜡 5
三盐基性硫酸铅 2
二盐基性亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1
碳酸钙 5
(6)奶白模压凉鞋
PVC 100
DOP 18
DBP 39
氯化石蜡 5
三盐基性硫酸铅 2
二盐基性亚磷酸铅 3
硬脂酸钡 1.5
钛****** 3
(7)注塑发泡凉鞋-1
PVC 100
DOP 22
M-50 11
DBP 41
环氧硬脂酸辛酯 5
三盐基性硫酸铅 1
硬脂酸钡 2
硬脂酸铅 0.3
AC发泡剂 1
(8)注塑发泡凉鞋-2
PVC 100
DOP 37~42
DBP 33~40
二月桂酸二丁基锡 1.5~2.9
硬脂酸钡 0.5~0.8
硬脂酸隔 0.5
AC发泡剂 0.8~1
碳酸钙 适量
(9)注塑珠光凉鞋
PVC 100
DOP+DBP 54~60
M-50 3~4
有机锡 1~1.5
硬脂酸钡 1.5~2.5
硬脂酸隔 0.5~0.8
珠光素(粉或浆) 0.7~0.9
(10)注塑发泡凉鞋
PVC 100
DOP+DBP+M-50 70~75
环氧大豆油 2~3
三碱式硫酸铅 0.8~1.3
钡镉液体稳定剂 1~1.5
碳酸钙 3~5
AC发泡剂 1~1.5
色料 适量
(11)注塑凉鞋
PVC 100
DOP 24
DBP 18
DHP 10
DCP 10
BBP 6
三盐基性硫酸铅 3
二盐基性亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1.5
碳酸钙 4
颜料 适量
(12)注塑凉鞋
PVC 100
DOP 32
T-50 19
氯化石蜡 6
氯化石油酯 8
三盐基性硫酸铅 3
二盐基性亚磷酸铅 2
硬脂酸钡 1.8
碳酸钙 4
颜料/珠�粉 适量
(13)发泡凉鞋(上海)
PVC 100
DOP 47.5
DBP 33
环氧大豆油 1.5
二盐基性亚磷酸铅 1.5
硬脂酸钡 1
AC发泡剂 0.5
(14)发泡凉鞋(福建)
PVC 100
DOP 51
DBP 30
三盐基性硫酸铅 0.8
硬脂酸铅 0.4
硬脂酸钡 1
硬脂酸 0.1
碳酸钙 3
AC发泡剂 1
(15)发泡凉鞋(广东)
PVC 100
DOP 22
DBP 41
环氧大豆油 5
M-50 11
二盐基性亚磷酸铅 0.8
硬脂酸铅 0.3
硬脂酸钡 2
AC发泡剂 0.9
3、拖鞋
拖鞋一般采用分体形式,由鞋底和鞋帮(鞋攀)组成,两部分性能有很大差异,鞋帮还可选用其它类材料。
(1)模压泡沫拖鞋 原料 面层 底层
PVC 100 100
DOP 40 35
DBP 30 35
三盐基性硫酸铅 3 3
硬脂酸钡 0.5 0.5
硬脂酸 0.5 0.5
AC发泡剂 5.2 5.8
(2)发泡拖鞋 原料 鞋底面层 鞋底底层 珠光鞋攀 普通鞋攀
PVC 100 100 100 100
DOP+DBP 60~64 50~55 54~58 54~58
M-50 - 8~12 - 5~8
环氧大豆油 - - 5~7 -
三碱式硫酸铅 1.5~2 1.5~2 - 1.5~2
硬脂酸钡 0.8~1.2 0.8~1.2 1~1.8 1~1.5
有机锡 - - 0.8~1.2 -
珠光素(粉或浆) - - 0.7~0.9 -
碳酸钙 1~3 1~3 - 1~3
AC发泡剂 4.5~5.5 5~5.8 - -
硬脂酸 0.5~0.8 0.5~0.8 - -
色料 适量 适量 适量 适量
(3)泡沫拖鞋 原料 面层 底层
PVC 100 100
DOP 30 32
DBP 32 28
M-50 - 8
三碱式硫酸铅 2 1.8
硬脂酸钡 1.5 1.4
AC发泡剂 4.5 6
硬脂酸 0.4 0.4
碳酸钙 1.5 3.5
4、长筒靴
(1)长筒靴-1
PVC 100
硬脂酸钡 1
DOP 45
硬脂酸铅 0.5
DBP 40
Ba/Cd 2.5
环氧硬脂酸丁酯 6
硬脂酸 0.3
硬脂酸锌 0.5
(2)长筒靴-2
PVC 100
DOP 100
环氧大豆油 5
含硫有机锡 2.5
硬脂酸钙 0.2
润滑剂 0.5
(3)长筒靴-3
PVC 100
DOP 100
环氧大豆油 5
Ba/Cd 4
硬脂酸钡 0.6
硬脂酸锌 0.3
(4)矿工鞋、雨鞋
原料 鞋底 鞋帮
PVC 100 100
DOP+DBP+DOS 65~70 75~80
环氧大豆油 4~5 5~8
螯合剂(如亚磷酸三苯酯) 1~2 1~2
钡、镉、锌液体复合稳定剂 2~3 2~4
硬脂酸钡 0.8~1.5 0.8~1.5
硬脂酸 0.2~0.5 0.2~0.5
色料 适量 适量
三、工艺简述
1、 PVC注塑凉鞋
(1)配料、捏合:按照配方称量PVC树脂及各种助剂,在高速混合机中混合,100℃左右,放到冷却混合机中,冷却到50℃以下出料。
(2)造粒:挤出机造粒。单螺杆挤出机自加料段温度为120℃,150℃,160℃,145℃。
(3)注塑成型:注塑机温度自加料段至机头部位温度为140~145℃,170~175℃,160~165℃(三段式)。进料量及定型时间,根据设备和鞋号的不同适当调整。
2、PVC注塑发泡凉鞋
(1)配料、捏合:按照配方称量PVC树脂及各种助剂,在高速混合机中混合,100~110℃左右,放到冷却混合机中,冷却到50℃以下出料。
(2)造粒:挤出机加料段、压缩段、均化段温度分别为130℃、120℃、105℃。颗粒一般不要求充分塑化,尤其不允许颗粒内部有发泡现象。
(3)注塑成型:PVC发泡凉鞋的注塑采用两次开模法,其目的是保证鞋底发泡而鞋帮不发泡。生产发泡鞋最好采用转盘式注塑机,一机多模(8模或10模),才能保证质量,提高生产效率。大底模具的发泡量控制在4~5mm。中号、小号模具的发泡量控制在2~4mm。成型温度:加料区150~160℃、中部 165~170℃,下部140~150℃。注塑温度控制适当与否,直接影响发泡鞋的发泡倍率,定型时间约60~70s左右,具体时间根据鞋的大小确定,每双鞋生产周期约150s。
(4)喷漆上光:PVC注塑发泡鞋最大的缺点是鞋帮表面粗糙无光,须进行表面修饰。即对鞋表面进行喷漆处理。漆料由聚氨酯清漆、环己酮、醋酸丁酯配成,或购置市售的聚氨酯清漆经稀释后使用。操作分三步进行,即喷色边、上光面和烘干(60℃)固化。
3、高筒靴(矿工鞋、雨鞋)
PVC高筒靴注塑工艺和PVC注塑凉鞋基本一致,只是注塑前有些差异。高筒靴注塑前,在鞋模楦上先套好完整的(帮和底缝在一起的)趟里布,然后合模,注塑 PVC料于模内,使PVC料和趟里布在鞋模上粘合成一体,待脱模后便成为一只完整的高筒靴。最后,在长筒靴的内底加贴一层厚的聚乙烯发泡片裁剪而成的趟底垫。
4、模压发泡拖鞋 由于拖鞋的鞋底和鞋帮为单独两部分,鞋帮选择余地很大,PVC鞋帮(鞋攀)一般为非发泡的,可采用和塑料凉鞋相同的工艺注塑成型。这里只对模压发泡鞋底生产工艺进行说明。 模压发泡拖鞋鞋底工艺:
(1)配料、捏合:可采用高、冷混合机或捏合机混合,但要保证增塑剂吸收充分、物料混合均匀。
(2)塑炼拉片:双辊塑炼机对混好的物料进行塑炼拉片,塑炼温度控制在130℃左右。
(3)模压制坯:将塑炼后拉的片按样板进行冲片,根据鞋底要求将片料进行颜色搭配,放入模具中,在热压机进行加热塑化、发泡,发泡后进行冷却定型,再脱模取出塑化好的坯料。模压塑化温度160~165℃,加热蒸汽压力0.686~0.784MPa,模压塑化压力4.9MPa,模压塑化时间10~20分钟,冷却定型温度50℃,冷却定型时间20分钟。
(4)热处理:热处理的目的是在常压下,使坯料进一步加热发泡得到发泡的鞋底片料,其操作是将坯料送入蒸汽加热的烘房内,控制温度100~130℃,约10~15分钟,使之发泡,得到拖鞋鞋底发泡片料。一般出烘房后,还应在库房存放一周后再冲片。
(5)冲裁并组装:将发泡片料,按拖鞋的规格尺寸要求,冲裁成拖鞋底样,然后打眼,与拖鞋鞋攀组装,得到成品拖鞋。
4、PVC鞋底
PVC鞋底通常采用热挤冷压的方法生产。热挤PVC熔体圆棒是用两台串联的挤出机,第一台挤出机主要起塑化作用,经过一次塑化的PVC物料直接进入第二台挤出机,进一步塑化并挤成熔体圆棒。圆棒按照鞋底尺寸裁割成一定长度的棒,迅速送入鞋模内,采用冷压法模压成型,脱模后即制成鞋底。两台串联挤出机温度:第一台:加料段150~155℃,出料段160~165℃。第二台:加料段165~170℃,中段170~175℃,出料段175~180℃。冷压时保压时间为2~2.5分钟。
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