Дослідження впливу мікросфер, що терморозширюються, на властивості термоеластопластів на основі стирол-бутадієн-стирольних каучуків

Тетяна  Римар; Сергій  Войтюк

doi:10.25140/2411-5363-2026-2(44)-335-344

Автор(и)

Тетяна Римар Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Україна https://orcid.org/0000-0001-9724-8640
Сергій Войтюк Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Україна

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-2(44)-335-344

Ключові слова:

термоеластопласт; стирол-бутадієн-стирольний компаунд; підошва для взуття; спінювання; мікросфери; властивості

Анотація

У роботі проводилось дослідження впливу мікросфер, що терморозширюються, на основні властивості стирол-бутадієн-стирольних (СБС) компаундів, призначених для виготовлення підошви взуття. Було встановлено, що ведення у СБС компаунди терморозширюваних мікросфер вводить газову фазу, яка має значно нижчий модуль та густину, створює пористу, легку структуру, знижує безперервність полімерної матриці, послаблює міжмолекулярні взаємодії завдяки зменшенню контактної площі між макромолекулами. Такі структурні зміни обумовлюють зменшення густини, плинності розплаву, твердості, абразивності та модуля еластичності СБС компаунду. Завдяки контрольованому ступеню розширення мікросфер можна цілеспрямовано впливати на макромолекулярну організацію СБС компаунду.

Посилання

Brückner K., Odenwald S., Schwanitz S., Heidenfelder J., Milani T. (2010). Polyure-thane-foam midsoles in running shoes – Impact energy and damping. Procedia Engineering, 2, 2789–2793. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2010.04.067.

Maiti M., Jasra R. V., Kusum S. K., Chaki T. K. (2012). Microcellular foam from ethylene vinyl acetate/polybutadiene rubber (EVA/BR) based thermoplastic elastomers for footwear ap-plications. Industrial and Engineering Chemistry Research, 51, 10607–10612. https://doi.org/10.1021/ie300396m.

Wang L., Hong Y., Li J. X. (2012). Durability of running shoes with ethylene vinyl ace-tate or polyurethane midsoles. Journal of Sports Sciences, 30, 1787–1792. https://doi.org/10.1080/02640414.2012.723819.

Shariatmadari, M. R., English, R., Rothwell, G. (2012). Effects of temperature on the ma-terial characteristics of midsole and insole footwear foams subject to quasi-static compressive and shear force loading. Materials and Design, 37, 543–559.

Paukkunen J. (2012). Foaming of thermoplastic elastomers. Master of Science Thesis. Tampere University of Technology. Tampere.

Krasnov, K. V., Chalaya, N. M., Osipchik, V. S. (2018). The modification of blend com-posites based on thermoplastic elastomers. Int Polym Sci Technol., 43(9), 43–6.

Batistini, A., & Perozzi, G. (2009). Thermoplastic compositions for footwear with no marking characteristics (WO 2009/071549 A1). World Intellectual Property Organization.

Zhang Z. X., Dai X. R., Zou L., Wen S. B., Sinha T. K., Li H. (2019). A developed, eco-friendly, and flexible thermoplastic elastomeric foam from SEBS for footwear application. eX-PRESS Polymer Letters, 13(11), 948–958. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2019.83.

Whelan, D. (2017). Thermoplastic elastomers. In Brydson’s plastics materials (pp. 653–703). Elsevier.

Medienta-Garcia M.B., Paramo-Garcia U., Díaz-Zavala N.P., Robledo-Muniz J.G., Rivera-Armenta J.L. (2013). Thermal morphological evaluation of linear and radial SEBS-polypropylene blends. Polímeros, 23(5), 597-603.

Tigemann H.M., Tomacheski D., Celso F., Ribeiro V.F., Nachtigall S-M.B. (2013). Use of wollastonite in a thermoplastic elastomer composition. Polym. Test., 32, 1373-1379.

Awasthi Р., Aiswarya S., Banerjee S.-S. (2023). Thermoplastic Elastomeric Foams: Chal-lenges, Opportunities and New Approaches. Polymeric Foams: Fundamentals and Types of Foams, 1(5), 91-119. https://doi.org/10.1021/bk-2023-1439.ch005.

Haowang, F. (2018). TPE (thermoplastic elastomer) foamed master batch and preparation method thereof (CN105694484A). Material Technology Co. Ltd.

Jin F.-L., Zhao M., Park M., Park S.-J. (2019). Recent Trends of Foaming in Polymer Processing: A Review. Polymers, 11(6), 953. https://doi.org/10.3390/polym11060953.

Cooper A. I. (2003). Porous materials and supercritical fluids. Advanced Materials, 15, 1049–1059. https://doi.org/10.1002/adma.200300380.

Primel A., Férec J., Ausias G., Tirel Y., Veillé J-M., Grohens Y. (2017). Solubility and in-terfacial tension of thermoplastic polyurethane melt in supercritical carbon dioxide and nitrogen. The Journal of Supercritical Fluids, 122, 52–57.

Kıroğlu С., Kızılcan N. (2021). Production and characterization of thermoplastic elas-tomer foams based on the styrene–ethylene–butylene–styrene (SEBS) rubber and thermoplastic material. Open Chemistry, 19, 929–937. https://doi.org/10.1515/chem-2021-0084.

Baek, K. H., Jung, B. J., & Ju, J. K. (2013). Thermally-expandable microspheres having good foaming characteristics and uniform microsphere diameter and methods of preparing the same (EP2327475A2). European Patent Office.

Versatile Expandable Microspheres China. (n.d.). NJCHM. https://www.njchm.com/versatile-expandable-microspheres-china.html?utm_source=chatgpt.com.

Zhang J., Yan T., Zhang H., Fang Y., Huang Y., Tang J., He M. (2022). Thermally ex-pandable microspheres with excellent high-temperature expansion property. Express Polymer Letters, 16(7), 760–771. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2022.55.