Giải pháp vật liệu tối ưu cho foam giày thể thao và sandal
Giúp tối ưu công thức foam và chi phí nguyên vật liệu. Giao hàng nội địa nhanh, mẫu thử linh hoạt từ vài trăm gam đến chạy chuyền, hỗ trợ kỹ thuật cho phòng R&D và mua hàng.
Hạt nhựa được phối trộn và tạo bọt thành foam cho đế giày thể thao và sandal.
Nguyên liệuHạt nhựa EVA, POE và OBC.Phối trộn và tạo bọtCông thức foam được tối ưu theo tính năng mong muốn.Thành phẩmĐế giày thể thao và sandal.
Sản phẩm
Giải pháp vật liệu cho foam, sandal và lót giày. Khách hàng có thể dùng riêng từng loại hoặc phối trộn để đạt tính năng mong muốn.
EVAEthylene Vinyl Acetate
Vật liệu nền cho foam, dễ gia công, dễ tạo bọt. Phù hợp cho sandal, dép và đế liền với chi phí tối ưu. Hàm lượng VA càng cao thì foam càng mềm, càng phân cực, bám keo càng tốt.
Hạn chế: độ nảy chỉ ở mức trung bình, compression set và độ co rút kém khi làm foam rất nhẹ.
Dòng EB (ethylene-butene) hoặc EO (ethylene-octene), tỷ trọng 0,857-0,913 g/cc, độ cứng Shore A 50-90. Khi phối với EVA, giúp foam nhẹ hơn, mềm hơn và tăng độ bền kéo, bền xé. Đồng thời cải thiện compression set nên đế giữa foam tốt hơn khi sử dụng lâu.
Hạn chế: chịu nhiệt thấp hơn OBC, nên foam dễ co rút hơn. Độ nảy cũng thấp hơn OBC.
Cấu trúc polymer độc đáo gồm các khối cứng (tinh thể) và khối mềm (vô định hình) xen kẽ trên cùng một mạch, giúp mềm như POE nhưng có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. Nhờ vậy foam ít co rút, ổn định kích thước tốt, compression set tốt và độ nảy cao (73-79%). Phù hợp cho đế giữa giày thể thao và giày chạy cao cấp.
Kiến thức kỹ thuật và tin tức ngành từ THF Global.
Kiến thức kỹ thuật
Vì sao nên dùng POE cho foam giày thể thao và dép sandal
EVA là vật liệu chủ đạo cho foam giày liên kết ngang suốt nhiều thập kỷ: nhẹ, dễ gia công, bám keo tốt, giá hợp lý. Tuy nhiên, EVA có những hạn chế bộc lộ dần khi sử dụng: đế bị xẹp và mất độ êm theo thời gian, foam co rút sau khuôn, độ bền xé hạn chế và cứng lên khi trời lạnh. Phối thêm POE (polyolefin elastomer) vào EVA giúp khắc phục các điểm yếu này mà vẫn giữ được ưu điểm gia công và bám dính của EVA.
POE là copolymer ethylene–alpha-olefin mềm và dai. POE cùng EVA tham gia mạng liên kết ngang bằng peroxide, giúp foam đàn hồi hơn, dai hơn và bền hơn khi sử dụng.
ENGAGE™ 8003: POE đã được chứng minh trên nền EVA
ENGAGE™ 8003 là POE ethylene–octene của Dow, dạng hạt chảy tự do nên dễ định lượng cùng EVA. Theo Dow, các lợi ích chính gồm compression set rất tốt trong foam liên kết ngang, độ bền xé cao, tăng độ mềm dẻo và độ giãn dài.
Thông số resin điển hình
Giá trị
Tỷ trọng
0.885 g/cm³
Chỉ số chảy (190°C/2.16 kg)
1.0 g/10 phút
Độ cứng
84 Shore A
Độ bền kéo / Độ giãn dài
18.2 MPa / 640%
Độ bền xé (Type C)
61 kN/m
Nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg)
−46°C
Hệ lưu hóa
Peroxide, silane, chiếu xạ
Trong thử nghiệm, EVA (21% VA, MI 2.5) được phối với ENGAGE 8440 hoặc 8003, các thành phần khác giữ nguyên. Foam có ENGAGE cho hiệu năng tốt hơn mẫu EVA đối chứng, và hàm lượng ENGAGE càng cao thì tính chất cơ lý càng tốt.
Hình minh họa mô phỏng cấu trúc cell, không phải ảnh thực tế.
So sánh: EVA đơn thuần và EVA + ENGAGE™ 8003
Tiêu chí
Foam 100% EVA (không dùng ENGAGE 8003)
EVA + ENGAGE™ 8003
Độ đàn hồi / hoàn trả năng lượng
Mức cơ sở
Cao hơn
Tỷ trọng ở cùng tỷ lệ nở
Mức cơ sở
Thấp hơn, giày nhẹ hơn
Độ cứng / độ êm
Phụ thuộc hàm lượng VA
Mềm hơn, êm chân hơn
Co rút sau khuôn
Thường là điểm hạn chế
Thấp hơn
Cấu trúc cell
Tiêu chuẩn
Cell mịn hơn
Lưu hóa ở chi tiết dày
Có thể không đều
Tốt hơn
Màu sắc
Tiêu chuẩn
Trắng hơn
Compression set (giữ độ êm lâu dài)
Đế xẹp dần theo thời gian
Cải thiện
Độ bền xé / độ dai
Thường là giới hạn
Cao hơn
Độ dẻo ở nhiệt độ thấp
Cứng hơn khi lạnh
Tốt hơn nhờ Tg thấp (−46°C)
Công thức khởi điểm đề xuất
Ứng dụng
EVA / ENGAGE™ 8003
Trọng tâm phát triển
Đế giữa giày thể thao
70 / 30 phr
Đàn hồi, độ bền xé, chống xẹp ở tỷ trọng thấp
Dép sandal / lót chân
80 / 20 phr
Êm mềm, giữ form, co rút thấp
Công thức khởi điểm chỉ mang tính tham khảo; công thức thực tế do khách hàng quyết định.
Hai thông số quyết định việc chọn cấp hạt: tỷ trọng và chỉ số chảy. ENGAGE™ POE có tỷ trọng từ 0,857 đến 0,913 g/cc, độ cứng từ Shore A 50 đến 90 và chỉ số chảy từ 30 xuống dưới 0,5. Có thể dùng riêng hoặc phối với EVA, OBC hoặc EPDM.
Thông số
Giá trị thấp hơn cho
Giá trị cao hơn cho
Tỷ trọng
Foam mềm hơn, đàn hồi hơn, dẻo ở nhiệt độ thấp tốt hơn; nhưng điểm nóng chảy thấp hơn, nên nguy cơ co rút do nhiệt cao hơn
Foam cứng hơn, bền và chịu mài mòn hơn, điểm nóng chảy cao hơn và ổn định nhiệt tốt hơn
Chỉ số chảy (MI)
Tính chất vật lý và độ bền nóng chảy tốt hơn, nên cấu trúc cell ổn định hơn
Chảy và trộn dễ hơn; nhưng độ bền nóng chảy thấp hơn
Với foam liên kết ngang, thường chọn các cấp MI thấp (0,5–1,6).
Bản đồ chọn cấp hạt cho giày dép
Mục tiêu
Cấp hạt đề xuất
Tỷ trọng / MI
Shore A / Tm
Mềm và đàn hồi tối đa
ENGAGE™ 8842, 8180
0,857 / 1; 0,863 / 0,5
54 / 38°C; 63 / 47°C
Mềm, nảy tốt
ENGAGE™ 8150
0,868 / 0,5
70 / 55°C
Mềm, chảy tốt hơn
ENGAGE™ 8200
0,870 / 5
66 / 59°C
Tính chất cân bằng
ENGAGE™ 8100, 8003
0,870 / 1; 0,885 / 1
73 / 60°C; 84 / 77°C
Độ bền, chịu mài mòn, ổn định nhiệt
ENGAGE™ 8440, 8480
0,897 / 1,6; 0,902 / 1
86 / 93°C; 89 / 99°C
Mỗi chấm là một cấp hạt ENGAGE™: tỷ trọng càng thấp thì điểm nóng chảy càng thấp.
Quy tắc chọn nhanh
Bắt đầu từ điều đang giới hạn sản phẩm, không phải từ tên cấp hạt.
Quá cứng: chọn tỷ trọng thấp hơn.
Co rút hoặc mất form khi gặp nhiệt: chọn tỷ trọng cao hơn, hoặc thêm OBC.
Rách hoặc mòn: chọn tỷ trọng cao hơn.
Với foam rất mềm mà vẫn phải giữ kích thước, kết hợp cấp ENGAGE™ mềm với INFUSE™ OBC.
Phối các cấp có tỷ trọng khác nhau cho điểm cân bằng giữa độ mềm và độ ổn định nhiệt.
Giữ EVA trong hỗn hợp để bám dính và nhận chất độn, và chỉnh peroxide cho mỗi lần đổi cấp hạt.
Tất cả giá trị là giá trị điển hình, không phải thông số kỹ thuật. Hãy xác nhận kết quả trên công thức và khuôn của bạn. ENGAGE™ và INFUSE™ là nhãn hiệu của Dow.
EVA là vật liệu chủ lực cho foam đế giữa. EVA dễ tạo xốp và cân bằng tốt giữa độ nhẹ, đàn hồi, độ bền và bám dính. Hai thông số quyết định việc chọn grade là hàm lượng VA và chỉ số chảy (MI).
1. Hàm lượng VA: độ mềm, bám dính và ổn định nhiệt
Đặc tính
VA thấp (~15–18%)
VA cao (~28–40%)
Độ kết tinh / điểm nóng chảy
Cao hơn, nên ổn định nhiệt tốt hơn, ít co rút hơn
Thấp hơn, nên dễ trộn nhưng co rút nhiệt nhiều hơn
Độ cứng
Foam cứng hơn
Foam mềm hơn, đàn hồi tốt hơn
Độ phân cực
Thấp hơn
Cao hơn, bám keo và nhận filler tốt hơn
Điểm nóng chảy giảm dần khi VA tăng: khoảng 88°C ở 18% VA, 73°C ở 28% VA và 58°C ở 40% VA.
Điểm nóng chảy của EVA giảm khi hàm lượng VA tăng: foam mềm hơn nhưng co rút nhiệt nhiều hơn.
2. MI: độ bền và độ chảy
MI thấp (phân tử lượng cao): bền và dai hơn, melt strength tốt hơn nên cấu trúc cell ổn định hơn.
MI cao: dễ gia công hơn nhưng độ bền thấp hơn.
Với foam liên kết ngang, khoảng MI 2–6 là dải thường dùng.
3. Bản đồ grade cho foam giày
Grade
VA %
MI
Tm (°C)
Vai trò
ELVAX™ 460
18
2,5
88
Nền cho đế giữa: ổn định nhiệt, độ bền
ELVAX™ 360
25
2
78
Cân bằng giữa độ mềm và độ ổn định
ELVAX™ 265
28
3
73
Foam mềm hơn, bám keo tốt hơn
ELVAX™ 260
28
6
75
Như 265 nhưng dễ chảy hơn
ELVAX™ 40L-03
40
3
58
Tăng độ mềm và đàn hồi; tăng độ phân cực cho bám keo và filler
ELVAX™ 40L-03 kết hợp VA rất cao (40%) với MI thấp (3), điều hiếm có ở EVA VA cao. Grade này cho foam mềm và đàn hồi mà vẫn giữ cơ lý và melt strength tốt. Tuy nhiên điểm nóng chảy thấp làm co rút nhiệt cao hơn, nên thường dùng làm thành phần phối, không dùng riêng.
4. Quy tắc chọn nhanh
Vấn đề / mục tiêu
Hướng xử lý
Foam cứng, đàn hồi thấp
Tăng VA (thêm 265 hoặc 40L-03)
Co rút hoặc biến dạng khi gặp nhiệt
Giảm VA (tăng 460), hoặc thêm INFUSE™ OBC
Bám keo kém, nhận filler kém
Tăng VA
Rách hoặc độ bền kéo yếu, cell không ổn định
Giảm MI (460 / 40L-03)
Khó trộn, khó chảy
Tăng MI (260)
Cần đàn hồi cao hơn và nhẹ hơn mức EVA đạt được
Thêm ENGAGE™ POE (tối ưu chi phí) hoặc INFUSE™ OBC (hiệu năng cao nhất)
5. Cấu trúc công thức điển hình
Đế giữa: ELVAX™ 460 làm nền, thêm 265 hoặc 40L-03 để tăng độ mềm và bám keo, thêm ENGAGE™ POE hoặc INFUSE™ OBC để tăng đàn hồi và kiểm soát co rút.
Dép sandal / lót mềm: tăng tỷ lệ EVA VA cao (265 / 40L-03); cần theo dõi co rút nhiệt.
Mỗi lần đổi VA hoặc MI, chỉnh lại peroxide và chất tạo xốp. So sánh các foam ở cùng tỷ trọng và độ cứng.
Số liệu là giá trị điển hình, không phải thông số cam kết. ELVAX™, ENGAGE™ và INFUSE™ là nhãn hiệu của Dow. Công thức thực tế do khách hàng quyết định.