تحظى أحذية تأمين العمل ذات النعل الخارجي المطاطي بحصة كبيرة في سوق أحذية تأمين العمل بسبب الخصائص الخاصة للمطاط. من أجل التأكد من أن الأحذية ذات النعل الخارجي المطاطي يمكن أن تتكيف مع بيئة العمل غير القابلة للانزلاق ومقاومة التآكل وارتفاع درجة الحرارة وبيئة العمل القاسية، يجب علينا إتقان صيغة النعل الخارجي المطاطي لإنتاج نعل خارجي مطاطي مؤهل.
تكنولوجيا تركيبة المطاط هي علم وفن اختيار المواد وتطبيقها. الصيغة العامة للمطاط لها ثلاثة أغراض: أولا، تجعل المنتجات المطاطية لها خصائص فيزيائية عملية؛ ثانيا، يمكن أن تتعاون مع معدات المعالجة الموجودة لعمليات المعالجة الجيدة؛ وأخيرًا، يمكنها تحقيق مستوى الملكية المادية الذي يلبي متطلبات العميل بأقل المكونات تكلفة ممكنة. وبعبارة أخرى، فإن أهم ثلاثة عوامل يجب مراعاتها عند تصميم تركيبة مطاطية هي الخصائص الفيزيائية للمكونات، وقابلية المعالجة والتكلفة، ويتم إعطاء التوازن المناسب للثلاثة. هذا هو العمل الأكثر أهمية لتصميم الصيغة.
يمكن تلخيص الإضافات المستخدمة عادة في تركيبات المطاط في عشرة مكونات رئيسية:
المطاط أو اللدائن:
الخطوة الأولى والأكثر أهمية في تصميم التركيبة المطاطية هي اختيار الركيزة المطاطية أو غراء المادة الخام. المطاط هو نوع من المواد الهندسية، بغض النظر عن تركيبها، مع بعض الخصائص الأساسية المشتركة. جميع أنواع المطاط مرنة ومرنة وقوية وغير منفذة للماء والهواء. وبالإضافة إلى هذه الخصائص المشتركة، فإن لكل مطاط خصائصه الخاصة نظراً لتركيبته.
عوامل الفلكنة:
الغرض من إضافة عامل الفلكنة هو إحداث تفاعل كيميائي للمكونات لإحداث تشابك بين جزيئات المطاط لتغيير الخواص الفيزيائية للمطاط. يؤدي عمل التجسير الكيميائي إلى تغير مركب المطاط من جسم ناعم ولزج ومرن بالحرارة إلى جسم صلب بالحرارة، وهو أقل تأثراً بدرجة الحرارة. لا يزال الكبريت هو أكثر الكبريتات استخدامًا على نطاق واسع حتى الآن. يتم أحيانًا استخدام الجهات المانحة الأخرى للكبريت مثل TMTD (TUEX) من ثاني كبريتيد الثيورام كتركيبة لكل أو جزء من استبدال الكبريت العنصري في نظام الفلكنة منخفض الكبريت أو الخالي من الكبريت لتحسين مقاومة الحرارة للمادة. الوظيفة الثانية الأكثر أهمية للمركب هي اختيار نظام الفلكنة وعامل الفلكنة والمسرع.
المسرعات:
يعمل مسرع الفلكنة على تسريع معدل الفلكنة للمكونات وتقصير وقت الفلكنة.
المنشطات والمثبطات (Retarders):
يتم استخدام المنشطات للمساعدة في تعزيز نشاط وفعالية المسرع. المنشطات الأكثر استخدامًا هي مسحوق أكسيد الزنك وحمض دهني وأكسيد الرصاص وأكسيد المغنيسيوم والأمينات (H).
مضادات التحلل:
يمكن للعوامل المضادة للشيخوخة أن تؤخر تدهور المنتجات المطاطية بسبب الأكسجين والأوزون والحرارة والحفز المعدني وحركة الالتواء. ولذلك، فإن إضافة عامل مكافحة الشيخوخة يمكن أن يعزز مقاومة الشيخوخة للمنتج ويطيل عمر الخدمة بعد إضافة المكونات.
مساعدات المعالجة:
تساعد مساعدات المعالجة، كما يوحي الاسم، المكونات على تسهيل عمليات المعالجة مثل الخلط والتقويم والبثق والتشكيل.
الحشو:
يمكن أن تعمل مواد الحشو على تحسين الخصائص الفيزيائية للمكونات، أو المساعدة في قابلية المعالجة أو تقليل تكلفتها. يمكن أن يؤدي تعزيز الحشو إلى زيادة صلابة المادة وقوة الشد والمعامل وقوة التمزق ومقاومة التآكل. ويشيع استخدام المواد المعدنية مثل السخام أو الجسيمات الدقيقة.
الملدنات والملينات والمثبتات (Tackfier):
يتم استخدام اللدونة والملينات والمذيبات لمساعدة المركب على الخلط، أو تغيير لزوجته، أو تعزيز لزوجة المكونات، أو تحسين مرونة المنتج في درجات حرارة منخفضة، أو استبدال بعض المطاط دون التأثير بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية. بشكل عام، يمكن استخدام هذه الأنواع من المواد المضافة كمساعدات معالجة أو موسعات.
صبغة اللون :
تُستخدم الملونات في تركيبات السخام غير الكربونية لتوفير لون محدد. يمكن تصنيف المواد الملونة المستخدمة بشكل عام إلى مواد عضوية وغير عضوية. تشمل المعادن غير العضوية أكسيد الحديد وأكسيد الكروم وثاني أكسيد التيتانيوم (ثاني أكسيد التيتانيوم) وكبريتيد الكادميوم وسيلينيد الكادميوم وكبريتيد الباريوم وكبريتيد الزئبق والليتوبون والأزرق العسكري.
الأصباغ العضوية أغلى بكثير من الأصباغ غير العضوية. ومع ذلك، فإن استخدامه أفضل، واللون ساطع، والثقل النوعي منخفض جدًا. علاوة على ذلك، فإن تغير اللون في المادة الملونة العضوية يكون أكثر من تغير اللون في المادة الملونة غير العضوية. ومع ذلك، فإن معظم الأصباغ العضوية غير مستقرة للبخار أو الضوء أو الأحماض أو القلويات، وفي بعض الأحيان تهاجر إلى سطح المنتج.
المواد ذات الأغراض الخاصة:
المواد ذات الأغراض الخاصة هي مكونات لا تستخدم غالبًا في الماء، مثل عوامل الرغوة، وعوامل النكهة، ومساعدات الالتصاق، ومثبطات اللهب، ومثبطات العفن الفطري، وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية.
برنامج تصميم الوصفات:
تم تعديل جميع التركيبات الجديدة تقريبًا من التركيبات الموجودة. في الوقت الحاضر، حاول عدد قليل من الأشخاص تصميم صيغة جديدة تمامًا لأنه ليس هناك حاجة إليها عمليًا. لكي تكون الصيغة فعالة، يجب أن يحاول الصياغ استخدام جميع أنواع البيانات الفنية سواء كانت داخلية أو خارجية، ثم تنظيمها وتحليلها وفقا للاحتياجات، واستخدام الخيال الشخصي والإبداع لتصميم الصيغة. يمكن استخدام الخطوات التالية كمرجع لتصميم الصياغة.
1. تحديد الخصائص الفيزيائية والتكاليف للهدف.
2. حدد غراء المواد الخام المطبق.
3. تطوير بيانات الاختبار للمكونات المماثلة الموجودة.
4. الرجوع إلى المعلومات الفنية الخاصة بأنواع المواد المختلفة.
5. قم بتعيين الوصفة الأولية.
6. جرب عينة صغيرة لاختبار ما إذا كانت الخصائص الفيزيائية متوافقة مع الهدف.
7. تقدير تكلفة المواد المستخدمة كمرجع لمزيد من التقييم.
8. تقييم قابلية تشغيل هذا المكون في الموقع.
9. قم بتجربة الهدف بهذه الصيغة.
10. اختبار ما إذا كانت الخصائص الفيزيائية يمكن أن تلبي المواصفات.