Giày bảo hiểm lao động có đế ngoài bằng cao su chiếm thị phần lớn trên thị trường giày bảo hiểm lao động do tính chất đặc biệt của cao su. Để đảm bảo giày đế ngoài cao su có thể thích ứng với môi trường làm việc không trơn trượt, chống mài mòn, nhiệt độ cao và khắc nghiệt, chúng ta phải nắm vững công thức của đế ngoài cao su để tạo ra đế ngoài cao su đủ tiêu chuẩn.
Công nghệ công thức cao su là khoa học và nghệ thuật lựa chọn và ứng dụng nguyên liệu. Công thức cao su tổng hợp có ba mục đích: thứ nhất, làm cho sản phẩm cao su có những tính chất vật lý thực tế; thứ hai, nó có thể hợp tác với các thiết bị xử lý hiện có để hoạt động xử lý tốt; cuối cùng, nó có thể đạt được mức độ đặc tính vật lý đáp ứng yêu cầu của khách hàng với các thành phần có chi phí thấp nhất có thể. Nói cách khác, ba yếu tố quan trọng nhất cần xem xét khi thiết kế công thức cao su là tính chất vật lý của thành phần, khả năng xử lý và chi phí, và ba yếu tố này được cân bằng thích hợp. Đây là công việc quan trọng nhất của việc thiết kế công thức.
Các chất phụ gia thường được sử dụng trong công thức cao su có thể được tóm tắt thành 10 thành phần chính:
Cao su hoặc chất đàn hồi:
Bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc thiết kế công thức cao su là lựa chọn chất nền cao su hoặc keo nguyên liệu thô. Cao su là một loại vật liệu kỹ thuật, bất kể thành phần ra sao, đều có một số đặc tính cơ bản chung. Tất cả các loại cao su đều có tính đàn hồi, dẻo, dai, không thấm nước và thấm khí. Ngoài những đặc điểm chung này, mỗi loại cao su còn có những đặc tính riêng do thành phần của nó.
Chất lưu hóa:
Mục đích của việc thêm chất lưu hóa là gây ra phản ứng hóa học của các thành phần tạo ra liên kết chéo giữa các phân tử cao su làm thay đổi tính chất vật lý của cao su. Tác động bắc cầu hóa học làm cho hợp chất cao su chuyển từ dạng mềm, nhớt, dẻo nhiệt sang dạng nhiệt rắn, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Lưu huỳnh vẫn là chất lưu huỳnh được sử dụng rộng rãi nhất cho đến nay. Các chất cho lưu huỳnh khác như TMTD (TUEX) của thiuram disulfua đôi khi được sử dụng như một công thức để thay thế toàn bộ hoặc một phần lưu huỳnh nguyên tố trong hệ thống lưu hóa có hàm lượng lưu huỳnh thấp hoặc không có lưu huỳnh để cải thiện khả năng chịu nhiệt của sản phẩm. Công việc quan trọng thứ hai của người lập công thức là lựa chọn hệ thống lưu hóa, tác nhân lưu hóa và máy gia tốc.
Máy gia tốc:
Máy gia tốc lưu hóa làm tăng tốc độ lưu hóa của các thành phần và rút ngắn thời gian lưu hóa.
Chất kích hoạt và chất làm chậm (Retarders):
Chất kích hoạt được sử dụng để giúp nâng cao hoạt động và hiệu quả của máy gia tốc. Các chất kích hoạt được sử dụng phổ biến nhất là bột oxit kẽm, axit stearic, oxit chì, oxit magiê và amin (H).
Chất chống thoái hóa:
Các chất chống lão hóa có thể trì hoãn sự xuống cấp của các sản phẩm cao su do oxy, ozon, nhiệt, xúc tác kim loại và chuyển động oằn. Do đó, việc bổ sung chất chống lão hóa có thể nâng cao khả năng chống lão hóa của sản phẩm và kéo dài tuổi thọ sử dụng sau khi thêm thành phần.
Hỗ trợ chế biến:
Chất hỗ trợ chế biến, như tên gọi, giúp các nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động chế biến như trộn, cán, ép đùn và tạo hình.
Chất độn:
Chất độn có thể tăng cường các tính chất vật lý của thành phần, hỗ trợ khả năng chế biến hoặc giảm giá thành. Chất độn gia cố có thể làm tăng độ cứng, độ bền kéo, mô đun, độ bền xé và khả năng chống mài mòn của vật phẩm. Các vật liệu khoáng như bồ hóng hoặc các hạt mịn thường được sử dụng.
Chất hóa dẻo, chất làm mềm và chất kết dính (Tackfier):
Chất dẻo, chất làm mềm và chất kết dính được sử dụng để giúp hỗn hợp trộn, thay đổi độ nhớt, tăng cường độ nhớt của các thành phần, cải thiện tính linh hoạt của sản phẩm ở nhiệt độ thấp hoặc thay thế một số cao su mà không ảnh hưởng quá nhiều đến tính chất vật lý. Nói chung, các loại chất phụ gia này có thể được sử dụng làm chất hỗ trợ xử lý hoặc chất mở rộng.
Sắc tố màu:
Chất tạo màu được sử dụng trong công thức bồ hóng không chứa cacbon để tạo ra màu sắc cụ thể. Các vật liệu màu thường được sử dụng có thể được phân loại thành vật liệu hữu cơ và vô cơ. Các kim loại vô cơ bao gồm oxit sắt, oxit crom, titan dioxide (titanium dioxide), cadmium sulfide, cadmium selenide, barium sulfide, thủy ngân sulfide, lithopone và xanh quân đội.
Các chất màu hữu cơ đắt hơn nhiều so với các chất màu vô cơ. Tuy nhiên, công dụng của nó tốt hơn, màu sắc tươi sáng và trọng lượng riêng rất thấp. Hơn nữa, sự thay đổi màu sắc của chất tạo màu hữu cơ nhiều hơn so với vật liệu màu vô cơ. Tuy nhiên, hầu hết các sắc tố hữu cơ không bền với hơi nước, ánh sáng, axit hoặc kiềm và đôi khi di chuyển lên bề mặt sản phẩm.
Vật liệu chuyên dùng:
Vật liệu chuyên dụng là những thành phần không thường xuyên được sử dụng trong nước, chẳng hạn như chất tạo bọt, chất tạo hương vị, chất hỗ trợ bám dính, chất chống cháy, chất ức chế nấm mốc và chất hấp thụ tia cực tím.
Chương trình thiết kế công thức:
Hầu như tất cả các công thức mới đã được sửa đổi từ các công thức hiện có. Hiện nay, ít người thử thiết kế một công thức hoàn toàn mới vì thực tế không cần thiết. Để công thức có hiệu quả, người lập công thức nên cố gắng sử dụng tất cả các loại dữ liệu kỹ thuật bên trong hoặc bên ngoài, sau đó sắp xếp và phân tích theo nhu cầu, đồng thời sử dụng trí tưởng tượng và khả năng sáng tạo của cá nhân để thiết kế công thức. Các bước sau đây có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc thiết kế công thức.
1. Xác định đặc tính vật lý và chi phí của mục tiêu.
2. Chọn keo nguyên liệu thích hợp.
3. Phát triển dữ liệu thử nghiệm cho các thành phần tương tự hiện có.
4. Tham khảo thông tin kỹ thuật về các loại vật liệu khác nhau.
5. Đặt công thức ban đầu.
6. Hãy thử một mẫu nhỏ để kiểm tra xem các đặc tính vật lý có phù hợp với mục tiêu hay không.
7. Ước tính chi phí vật liệu dùng làm tài liệu tham khảo để đánh giá thêm.
8. Đánh giá khả năng hoạt động của thành phần này tại chỗ.
9. Thử mục tiêu bằng công thức này.
10. Kiểm tra xem các tính chất vật lý có đáp ứng được các thông số kỹ thuật hay không.