Os calçados trabalhistas com sola de borracha têm grande participação no mercado de calçados trabalhistas devido às características especiais da borracha. Para garantir que os sapatos com sola de borracha possam se adaptar ao ambiente de trabalho antiderrapante, resistente ao desgaste, a altas temperaturas e rigoroso, devemos dominar a fórmula da sola de borracha para produzir uma sola de borracha qualificada.
A tecnologia de fórmulas de borracha é a ciência e a arte de selecionar e aplicar materiais. A fórmula geral da borracha tem três finalidades: em primeiro lugar, faz com que os produtos de borracha tenham propriedades físicas práticas; em segundo lugar, pode cooperar com o equipamento de processamento existente para boas operações de processamento; finalmente, pode atingir o nível de propriedade física que atenda às necessidades do cliente com ingredientes com o menor custo possível. Em outras palavras, os três fatores mais importantes a serem considerados ao projetar uma formulação de borracha são as propriedades físicas dos ingredientes, a processabilidade e o custo, e os três recebem um equilíbrio apropriado. Este é o trabalho mais importante do design de fórmulas.
Os aditivos comumente usados em formulações de borracha podem ser resumidos em dez componentes principais:
Borracha ou elastômeros:
O primeiro e mais importante passo no projeto da formulação da borracha é a seleção do substrato de borracha ou da cola de matéria-prima. A borracha é um tipo de material de engenharia, independente de sua composição, com algumas características básicas comuns. Todas as borrachas são elásticas, flexíveis, resistentes, impermeáveis à água e permeáveis ao ar. Além dessas características comuns, cada borracha possui propriedades próprias devido à sua composição.
Agentes vulcanizantes:
O objetivo de adicionar um agente vulcanizante é causar uma reação química dos ingredientes para causar uma ligação cruzada entre as moléculas de borracha para alterar as propriedades físicas da borracha. A ação de ponte química faz com que o composto de borracha mude de um corpo termoplástico macio e viscoso para um termofixo resistente, que é menos afetado pela temperatura. O enxofre ainda é o sulfurante mais utilizado até hoje. Outros doadores de enxofre, como TMTD (TUEX) de dissulfeto de tiurame, são algumas vezes usados como uma formulação para a substituição total ou parcial do enxofre elementar em um sistema de vulcanização com baixo teor de enxofre ou sem enxofre para melhorar a resistência ao calor do artigo. A segunda tarefa mais importante do formulador é a escolha do sistema de vulcanização, do agente vulcanizante e do acelerador.
Aceleradores:
O acelerador de vulcanização acelera a taxa de vulcanização dos ingredientes e encurta o tempo de vulcanização.
Ativadores e retardadores (retardadores):
Os ativadores são usados para ajudar a melhorar a atividade e a eficácia do acelerador. Os ativadores mais utilizados são óxido de zinco em pó, ácido esteárico, óxido de chumbo, óxido de magnésio e aminas (H).
Antidegradantes:
Os agentes antienvelhecimento podem retardar a degradação dos produtos de borracha devido ao oxigênio, ozônio, calor, catálise metálica e movimento de flambagem. Portanto, a adição do agente antienvelhecimento pode aumentar a resistência ao envelhecimento do produto e prolongar sua vida útil após a adição dos ingredientes.
Auxiliares de processamento:
Os auxiliares de processamento, como o nome sugere, ajudam os ingredientes a facilitar as operações de processamento, como mistura, calandragem, extrusão e formação.
Enchimentos:
Os enchimentos podem melhorar as propriedades físicas dos ingredientes, auxiliar na processabilidade ou reduzir seu custo. Os enchimentos de reforço podem aumentar a dureza, a resistência à tração, o módulo, a resistência ao rasgo e a resistência à abrasão do artigo. Materiais minerais como fuligem ou partículas finas são comumente usados.
Plastificante, amaciante e taquificante (Tackfier):
Plasticidade, amaciantes e agentes de pegajosidade são usados para ajudar o composto a se misturar, alterar sua viscosidade, aumentar a viscosidade dos ingredientes, melhorar a flexibilidade do produto em baixas temperaturas ou substituir parte da borracha sem muito impacto nas propriedades físicas. Em geral, estes tipos de aditivos podem ser utilizados como auxiliares de processamento ou extensores.
Pigmento de cor:
Os corantes são usados em formulações sem fuligem de carbono para fornecer uma cor específica. Os materiais coloridos geralmente usados podem ser classificados em materiais orgânicos e inorgânicos. Os metais inorgânicos incluem óxido de ferro, óxido de cromo, dióxido de titânio (dióxido de titânio), sulfeto de cádmio, seleneto de cádmio, sulfeto de bário, sulfeto de mercúrio, litopona e azul militar.
Os pigmentos orgânicos são muito mais caros que os pigmentos inorgânicos. Porém, seu uso é melhor, a tonalidade é brilhante e a gravidade específica é muito baixa. Além disso, a mudança de cor do corante orgânico é maior do que a do material colorido inorgânico. Contudo, a maioria dos pigmentos orgânicos são instáveis ao vapor, luz, ácido ou álcali e às vezes migram para a superfície do produto.
Materiais para fins especiais:
Materiais para fins especiais são ingredientes que não são usados com frequência na água, como agentes espumantes, agentes aromatizantes, auxiliares de adesão, retardadores de chama, inibidores de mofo e absorvedores de ultravioleta.
Programa de design de receitas:
Quase todas as novas formulações foram modificadas a partir de formulações existentes. Atualmente, poucas pessoas tentaram projetar uma fórmula completamente nova porque ela não é necessária na prática. Para que a fórmula seja eficaz, o formulador deve tentar utilizar todos os tipos de dados técnicos intrínsecos ou extrínsecos, depois organizá-los e analisá-los de acordo com as necessidades, e usar a imaginação e criatividade pessoais para conceber a fórmula. As etapas a seguir podem ser usadas como referência para o projeto da formulação.
1. Determine as propriedades físicas e os custos do alvo.
2. Selecione a cola de matéria-prima aplicável.
3. Desenvolva dados de teste para ingredientes similares existentes.
4. Consulte a informação técnica sobre os diversos tipos de materiais.
5. Defina a receita inicial.
6. Experimente uma pequena amostra para testar se as propriedades físicas são consistentes com o alvo.
7. Estime o custo dos materiais utilizados como referência para avaliação posterior.
8. Avalie a trabalhabilidade deste ingrediente no local.
9. Teste o alvo com esta fórmula.
10. Teste se as propriedades físicas atendem às especificações.