鞋業(yè)常用發(fā)泡材料差異對比

1、鞋類常用塑膠材料差異對比內(nèi)容o 常用塑膠材料分類o 材料結(jié)構(gòu)及特性一、鞋材常用塑膠材料分類乙烯基聚合物聚乙烯,PE乙烯醋酸乙烯酯共聚物,EVA二元乙丙橡膠,EPM和三元乙丙橡膠,EPDM聚烯烴彈性體POE乙烯-丁烯共聚物乙烯-辛烯共聚物無規(guī)共聚物engage嵌段共聚物infuse乙烯-辛烯共聚物二、材料結(jié)構(gòu)及特性o 1.聚乙烯,PE由乙烯單體經(jīng)自由基聚合而成，是典型的熱塑性結(jié)晶型結(jié)晶型聚合物 化學式： 聚乙烯分類： 生產(chǎn)工藝不同：HDPE 高密度聚乙烯 LDPE 低密度聚乙烯 LLDPE 線性低密度聚乙烯 相對分子質(zhì)量不同：UHMWPE超高相對分子質(zhì)量聚乙烯 催化劑不同：m-PE 茂金屬聚乙烯

2、 聚乙烯結(jié)構(gòu)與性能特點名稱密度結(jié)晶度熔點結(jié)構(gòu)特點LDPE0.910-0.92565-75108-126多種不同形式的長短支鏈，形成分支較多的線型大分子LLDPE0.913-0.930118-140乙烯與高級-烯烴共聚，僅含有短支鏈，不含長支鏈，近似直鏈狀。HDPE0.941-0.96585-95125-136很少支鏈，近似直鏈狀，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性好A. 支鏈的存在會影響到分子鏈的反復折疊和堆砌密度，破壞分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性，導致密度降低，結(jié)晶度減小B.在聚乙烯分子中，既有結(jié)晶結(jié)構(gòu)，又有無定形結(jié)構(gòu)相互穿插，這對其力學性能有著重大的影響。當結(jié)晶部份含量降低時，聚乙烯呈現(xiàn)較大的柔性和彈性，有利于在較低溫度下

3、加工成型。 但其密度、硬度、拉伸強度、軟化點、耐溶劑性等則會降低。當結(jié)晶部份含量增加時，情況則與上相反 由乙烯單體和乙酸乙烯酯單體（VA）共聚而成的熱塑性樹脂，是一種支化度高的無規(guī)共聚物+引發(fā)劑高壓本體聚合y EVA的品種型號是以共聚物中的VA%含量和熔融指數(shù)M.I來劃分的常用EVA規(guī)格是VA%在5%40%之間o 2.乙烯醋酸乙烯酯共聚物,EVA 反應式：引發(fā)劑引發(fā)劑EVA的結(jié)構(gòu)及性能特點EVA的性能主要取決于共聚物中VA含量和熔融指數(shù)M.I 與聚乙烯相比，EVA由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體，破壞了由聚乙鏈段形成的結(jié)晶區(qū)從而降低了高結(jié)晶度，具有良好的柔軟性和橡膠般的彈性。VA含量對EVA性

4、能的影響增加降低密度結(jié)晶度柔軟性硬度耐應力開裂性軟化點耐低溫性拉伸強度耐油性耐化學品性與其他混合物混摻能力 耐熱變形性能當VA含量增加各性能變化情況（M.I不變）M.I對EVA性能的影響熔融指數(shù)M.I即熔體流動速率（MFR）,決定EVA熔融時的流動性增加降低流動性分子量表面光澤熔融黏度拉伸強度耐環(huán)境應力開裂性軟化點當M.I增加各性能變化情況（VA%不變） 乙丙橡膠（EPM）: 乙烯、丙烯單體通過配位聚合形成的二元共聚物CH2CH2CH2CHCH3xyo 3. 乙丙橡膠,EPM和三元乙丙橡膠,EPDM化學式：乙烯結(jié)構(gòu)單元丙烯結(jié)構(gòu)單元分子鏈不含雙鍵，故不能用硫磺架橋，必須采用過氧化物硫化I.E型（

5、ENB-EPDM）,第三單體為1,1亞乙基降冰片烯ENB 三元乙丙橡膠（EPDM）： 乙烯、丙烯和非共軛雙烯類第三單體聚合形成的三元無規(guī)共聚物 EPDM依據(jù)第三單體種類的不同，分為：E型、D型、H型II.D型（DCPDEPDM），第三單體為雙環(huán)戊二烯）III.H型-EPDM ，第三單體為1 , 4- 己二烯EPDM與EPM主要區(qū)別：引入非共軛雙烯類作第三單體，使之在主鏈上引入含雙鍵的側(cè)基，以便能采用傳統(tǒng)的硫黃硫化方法，因此是目前的主要開發(fā)對象；EPDM的結(jié)構(gòu)及性能特點基本結(jié)構(gòu)特點： 無規(guī)共聚物，分子主鏈上完全飽和，屬飽和橡膠； 甲基的空間阻礙小，無極性，是典型的非極性橡膠。基本性能特點： 耐老

6、化性優(yōu)異，尤其是臭氧 耐化學介質(zhì)性優(yōu)異，對極性化學藥品和酸堿（濃強酸除外）的抗耐性好EPDM性能的影響因素NORDEL EPDM產(chǎn)品表產(chǎn)品表 1.第三單體對EPDM特性的影響第三單體要求：最多兩鍵：1個可聚合，1個可硫化； 含量0.512wt% 最廣泛使用的是ENB;D 型價格較便宜； 硫磺架橋：E型硫速快，效率高，D型硫速慢； 過氧化物：D型硫速最快，E型次之； 在相同的聚合條件下，第三單體的本質(zhì)影響著長鏈支化，按以下 順序遞增：EPMEPDM(ENB)EPDM(DCPD) 隨著第三單體數(shù)量增加，硫化變快，壓縮形變降低，高定伸，減少的防焦性 和延展，更高的聚合物成本 乙烯丙烯比對EPDM性能

7、的影響 EPR的性能直接受乙烯、丙烯組成比的影響乙烯丙烯比增加結(jié)晶度增加玻璃體轉(zhuǎn)化溫度降低聚合物轉(zhuǎn)化成顆粒狀壓縮形變變好低溫特性提升加工性能提升乙烯丙烯比降低分子量對EPDM性能的影響橡膠的分子量通常用門尼粘度表示,EPDM的門尼粘度范圍在20到100之間 增加EPDM的分子量，可以得到更高的拉伸和撕裂強度，能夠吸收更多的油和填料（低成本）。 增加分子量分布，提供較好的混煉和碾磨加工性；但是，較窄的分子量分布可以改善硫化速度，硫化狀態(tài)以及注塑行為。D型的EPDM具有更寬的分子量分布 o 4.聚烯烴彈性體,POE POE分類：I.乙烯1-辛烯無規(guī)則二元共聚物，是兩個碳與八個碳的共聚物。II. 乙

8、烯1-丁烯共聚物，是兩個碳與四個碳的共聚物 POE是美國DuPont-Dow彈性體公司于1994年以乙烯、辛稀為原料，采用限定幾何構(gòu)型（茂金屬）催化技術（CGCT,又稱INSITE技術）制成并推出的新型聚烯烴彈性體材料，商品名為Engage POE結(jié)構(gòu)與性能特點Engage 的化學結(jié)構(gòu)如下圖 所示 聚乙烯（PE）本身是一種結(jié)晶的材料，但由于分子鏈中辛烯或丁烯的介入破壞了部分聚乙烯的結(jié)晶，辛烯或丁烯鏈段與結(jié)晶被破壞的聚乙烯鏈段共同形成了彈性的軟段，聚乙烯的結(jié)晶部分形成硬段，起著物理交聯(lián)點的作用，使POE具有了彈性體的性質(zhì) 茂金屬催化劑與傳統(tǒng)的Ziegler-Natta催化劑相比，具有理想的單一活

9、性中心，因而能夠在聚合過程中精密地控制相對分子質(zhì)量分布、共聚單體含量及其在主鏈上的分布，從而能準確地控制聚合物的物理機械性能和加工性能。 Engage材料有兩方面的特點：1. 窄的分子量分布和短支鏈，使其具有優(yōu)異的物理機械性能，如：高彈性、高強度、高伸長率和良好的低溫性能；2. 分子鏈是飽和的，所含叔碳原子數(shù)量相對較少，因而其耐熱氧老化和抗紫外線性能優(yōu)異。 Engage產(chǎn)品表1. POE的密度增大，材料的結(jié)晶度熔點升高，拉伸強度，硬度呈上升趨勢，100%定伸應力及彎曲模量亦隨之提高，即呈現(xiàn)塑料的特性2. 當聚合物相對分子質(zhì)量一定時，POE的密度取決于共聚物中辛烯單體的含量，辛烯單體含量增加，密

10、度減小，隨之硬度降低，熔融溫度下降，材料呈現(xiàn)橡膠特征（拉伸強度及模量變小，伸長率變大）3. 當POE的密度一定時（即有相近辛烯含量及一定的分子序列結(jié)構(gòu)），材料的物理機械性能取決于共聚物的平均相對分子質(zhì)量，而相對分子質(zhì)量的大小對材料硬度影響不大。III. 乙烯1-辛烯共聚而成有規(guī)則排列結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物OBCs，商品名為INFUSE ，目前只有陶氏公司(Dow)有提供烯烴嵌段共聚物:熔點不受其密度影響高耐熱性，低壓縮形變，彈性以及柔性較高的結(jié)晶溫度，加工時能快速成型無規(guī)共聚物：熔點受其密度以及結(jié)晶度影響硬度低，柔性好熔點與密度關係圖INFUSE OBC的熔融溫度比同密度無規(guī)聚乙烯材料高出4070O

11、BCs泡沫特性 密度與溫度關系密度與溫度關系 （熱老化后）（熱老化后） 1. 抗收縮與EVA及POE材料比較， INFUSE OBC 泡沫體密度隨溫度變化很?。ㄊ湛s?。?. 抗壓縮形變壓縮永久形變與時間的關系與EVA泡沫比較， INFUSE OBC 泡沫的壓縮永久形變值在離開烘箱后，24小時內(nèi)明顯變小 （含量30phr便有效果) 3. 高回彈不同泡沫落球回彈數(shù)值比較INFUSE OBCs 泡沫體具有優(yōu)異的的回彈性。4. 突出的耐疲勞性動態(tài)測試設備及條件 疲勞測試后恢復量圖示INFUSE OBCs 泡沫體具有突出的耐疲勞性能。INFUSE烯烴嵌段共聚物(OBCs)與其它各種彈性體性能對比表與苯乙

12、烯嵌段共聚物(SEBS，SIS，SBS)相比在相近彈性和柔軟的配方中有更低的成本高溫性能的改進 優(yōu)異的耐候性 重量輕與乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)相比增加彈性更高的耐熱改進的壓縮形變重量輕與軟質(zhì)聚氯乙烯(f-PVC)相比基於烯烴的F-PVC替代品更寬的應用溫度重量輕與熱塑性動態(tài)硫化膠（TPVs）相比優(yōu)異的壓縮形變改進的加工性低成本與各種柔性聚烯烴（包括聚烯烴彈性體POEs、聚烯烴塑性體 POPs、無定形聚-烯烴APAOs）相比增強高溫下彈性和壓縮性能提高耐磨性更快的循環(huán)時間改進彈性謝謝！茂金屬催化劑 茂金屬催化劑是指由茂金屬主催化劑和路易斯酸助催化劑組成的催化體系。主催化劑和助催化劑相互作用，

13、形成了在幾何構(gòu)型上受到限制的過渡金屬作為單一的活性中心，其催化活性與主、助催化劑的種類、結(jié)構(gòu)和用量有關 1951 年,Wilkinson 發(fā)現(xiàn)茂金屬催化劑。 目前,茂金屬催化劑有3 種基本結(jié)構(gòu):普通茂金屬結(jié)構(gòu)、橋鏈茂金屬結(jié)構(gòu)和限定幾何構(gòu)型茂金屬結(jié)構(gòu)。茂金屬催化劑與傳統(tǒng)的Z-N催化劑相比，有如下特點： (1) 高的催化活性，其催化活性可達107g聚合物/g金屬（約109g聚合物/mol金屬）較Z-N催化劑高出12個數(shù)量級（2）單一的活性中心，這種單中心催化劑催化烯烴聚合產(chǎn)生高度均一的分子結(jié)構(gòu)和組分均勻的聚合物，而傳統(tǒng)的Z-N催化劑有多個活性中心，每個活性中心產(chǎn)生不同分子量和組分分布的聚合物。因而由單中心催化劑制得的聚合物分子量分布比多中心聚合物的分子量分布要窄。（3）生產(chǎn)出分子結(jié)構(gòu)滿足應用要求的聚合物，通過改變茂金屬催化劑的結(jié)構(gòu)，例如，改變配體或者取代基，由聚合條件可以控制聚合產(chǎn)物的各種參數(shù)：分子量、分子量和組成分布、共單體含量、側(cè)鏈支化