¿Cómo producir suelas de PVC más ligeras?

Para producir suelas de PVC más ligeras, podemos partir de tres aspectos: la fórmula del material, el proceso de producción y el diseño estructural. A continuación, se presentan los métodos y precauciones específicos:

I. Optimización de la fórmula del material

1. Adición de agente espumante

Agente espumante químico: como el agente espumante AC (azodicarbonamida), se descompone a temperatura de procesamiento para producir gas y formar una estructura microporosa. La cantidad de agente espumante (generalmente 0,5-2 %) y la temperatura de procesamiento (160-200 °C) deben ajustarse para controlar el tamaño y la uniformidad de los poros.

Agente espumante físico: como la inyección de CO₂ supercrítico, que es respetuoso con el medio ambiente y tiene poros más finos, pero tiene mayores requisitos para los equipos.

2. Reemplazo de relleno ligero

Reemplazar el carbonato de calcio tradicional (densidad 2,7 g/cm³) por microesferas de vidrio huecas (densidad 0,1-0,6 g/cm³) o nanocaolín puede reducir el peso entre un 20 y un 30 %. Preste atención a la cantidad de relleno (10-30 %) para evitar que se vea afectada su resistencia.

3. Plastificante de alta eficiencia

Seleccione ftalato de dioctilo (DOP) o plastificantes respetuosos con el medio ambiente (como ésteres de citrato) y reduzca la dosis (normalmente 30-50 phr) para reducir la densidad manteniendo la flexibilidad.

2. Mejora del proceso de producción

1. Control del proceso de espumación

Espuma de moldeo: ajuste la presión de moldeo (5-15 MPa) y la velocidad de enfriamiento para garantizar poros uniformes.

Microespuma por extrusión: consiga una espuma continua mediante el diseño de tornillo (como alargando la relación L/D) y el control de zonificación de temperatura.

2. Modificación de la mezcla

Añada EVA (5-15%) o TPU (3-10%) para mejorar la elasticidad y reducir la dosis de PVC, manteniendo el rendimiento. Es necesario comprobar la compatibilidad (por ejemplo, con un reómetro de torque).

3. Innovación en el diseño estructural

1. Estructura biónica

Diseñe suelas en forma de panal o rejilla y consiga una reducción de peso local mediante el tallado del molde (la reducción de peso puede alcanzar el 15-25%).

La tecnología de impresión 3D personaliza estructuras huecas, pero el coste es elevado.

2. Diseño en capas

La suela está dividida en capas internas y externas: la capa exterior es densa y resistente al desgaste, y la capa interna es espumada y liviana, teniendo en cuenta la funcionalidad y la reducción de peso.

4. Notas

1. Prueba de rendimiento: es necesario probar la resistencia al desgaste (como la prueba Taber), la resistencia al desgarro (ASTM D624) y la resiliencia después de la reducción de peso.

2. Control de costos: Los materiales livianos (como las microesferas huecas) son caros y necesitan equilibrar la eficiencia económica.

3. Cumplimiento ambiental: elija agentes espumantes no tóxicos (como fórmulas sin amoníaco) y plastificantes que cumplan con los estándares RoHS.

5. Solución recomendada

Solución de bajo coste: Agente espumante AC (1%) + sustitución parcial de carbonato de calcio por microesferas huecas (15%) + proceso de espumado por compresión.

Solución de alto rendimiento: espumación de CO₂ supercrítico + mezcla de TPU (10%) + diseño de molde con estructura de panal.

Se recomienda realizar primero una pequeña prueba y optimizar gradualmente la fórmula y los parámetros del proceso para garantizar la reducción de peso y al mismo tiempo cumplir con los requisitos funcionales de la suela.

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