Como produzir solas de PVC mais leves?

Para produzir solados de PVC mais leves, podemos partir de três aspectos: fórmula do material, processo de produção e projeto estrutural. A seguir, métodos e precauções específicos:

I. Otimização da fórmula do material

1. Adição de agente espumante

Agente espumante químico: como o agente espumante CA (azodicarbonamida), decompõe-se na temperatura de processamento para produzir gás e formar uma estrutura microporosa. A quantidade de agente espumante (geralmente 0,5%-2%) e a temperatura de processamento (160-200°C) precisam ser ajustadas para controlar o tamanho dos poros e a uniformidade.

Agente espumante físico: como a injeção de CO₂ supercrítico, que é ecologicamente correta e tem poros mais finos, mas exige mais do equipamento.

2. Substituição de enchimento leve

A substituição do carbonato de cálcio tradicional (densidade 2,7 g/cm³) por microesferas de vidro ocas (densidade 0,1-0,6 g/cm³) ou nanocaulim pode reduzir o peso em 20-30%. Preste atenção à quantidade de enchimento (10-30%) para evitar afetar a resistência.

3. Plastificante de alta eficiência

Selecione dioctil ftalato (DOP) ou plastificantes ecológicos (como ésteres de citrato) e reduza a dosagem (geralmente 30-50 phr) para reduzir a densidade, mantendo a flexibilidade.

2. Melhoria do processo de produção

1. Controle do processo de formação de espuma

Moldagem de espuma: ajuste a pressão de moldagem (5-15 MPa) e a taxa de resfriamento para garantir poros uniformes.

Microespumação por extrusão: obtenha formação de espuma contínua por meio do design do parafuso (como o alongamento da relação L/D) e controle de zoneamento de temperatura.

2. Modificação de mistura

Adicione EVA (5-15%) ou TPU (3-10%) para melhorar a elasticidade e reduzir a dosagem de PVC, mantendo o desempenho. A compatibilidade precisa ser testada (como com um reômetro de torque).

3. Inovação em projeto estrutural

1. Estrutura biônica

Projete solas em formato de favo de mel ou grade e obtenha redução de peso local por meio de escultura em molde (a redução de peso pode chegar a 15-25%).

A tecnologia de impressão 3D personaliza estruturas ocas, mas o custo é alto.

2. Design em camadas

A sola é dividida em camadas interna e externa: a camada externa é densa e resistente ao desgaste, e a camada interna é espumada e leve, levando em consideração a funcionalidade e a redução de peso.

4. Notas

1. Teste de desempenho: É necessário testar a resistência ao desgaste (como o teste Taber), a resistência ao rasgo (ASTM D624) e a resiliência após a redução de peso.

2. Controle de custos: materiais leves (como microesferas ocas) são caros e precisam equilibrar a eficiência econômica.

3. Conformidade ambiental: escolha agentes espumantes não tóxicos (como fórmulas sem amônia) e plastificantes que atendam aos padrões RoHS.

5. Solução recomendada

Solução de baixo custo: agente espumante CA (1%) + substituição parcial do carbonato de cálcio por microesferas ocas (15%) + processo de espumação por compressão.

Solução de alto desempenho: espumação de CO₂ supercrítico + mistura de TPU (10%) + projeto de molde com estrutura em favo de mel.

É recomendável realizar um pequeno teste primeiro e otimizar gradualmente a fórmula e os parâmetros do processo para garantir a redução de peso e, ao mesmo tempo, atender aos requisitos funcionais da sola.

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