Keo dán tích hợp cao su EVA trên cơ sở polyetylenvinylaxetat dùng cho công nghiệp giầy, dép

Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> KEO DÁN TÍCH HỢP CAO SU-EVA TRÊN CƠ SỞ POLYETYLEN-<br /> VINYLAXETAT DÙNG CHO CÔNG NGHIỆP GIẦY, DÉP<br /> Chu Chiến Hữu1, Phan Thị Thanh Xuân2, Ngô Văn Hoành1, Hồ Ngọc Minh1*<br /> Tóm tắt: Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu chế tạo keo dán dạng<br /> màng trên cơ sở nhựa polyvinylaxetat dùng dán phôi đế cao su và EVA. Khả năng<br /> kết dính của màng được đánh giá thông qua độ bền kéo bóc, kết quả cho thấy khi<br /> kết hợp cùng cao su thiên nhiên SVR 3L, keo có độ bền bóc tốt nhất đạt 5,64 N/mm.<br /> Các kết quả ảnh SEM bề mặt mẫu sau phá hủy cho thấy chủ yếu phần EVA bị phá<br /> hủy trong phép thử. Ngoài ra các thử nghiệm lão hóa nhiệt, thử nghiệm ngâm nước<br /> và ảnh hưởng của chu kỳ uốn gập lên độ bền kéo bóc khi dán cao su-EVA cũng<br /> được đánh giá.<br /> Từ khóa: Đế cao su, EVA, Keo dán, Độ bền kéo bóc.<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Trong công nghiệp giầy, dép keo dán tuy sử dụng với lượng nhỏ nhưng có vai trò hết<br /> sức quan trọng, giúp kết nối các phần trong giầy để tạo nên sản phẩm hoàn chỉnh. Độ bền<br /> của giày cũng chịu ảnh hưởng rất lớn bởi chất lượng keo [1-5]. Các loại keo dán sử dụng<br /> trong công nghiệp da giầy gồm: Keo dán nóng chảy (hotmelt adhesive (HMA)) được cấu<br /> tạo trên cơ sử nhựa nhiệt dẻo 100% hàm lượng rắn, việc sử dụng keo HMA cho phép tạo<br /> thành mối dán một cách nhanh chóng ở các bề mặt đế phức tạp, giảm thời gian cho các<br /> bước lắp ráp tiếp, keo mềm dẻo và có độ bền ẩm tốt. Keo dán hệ nước: Trong đó các chất<br /> kết dính được phân tán trong nước, với ưu điểm độ bám dính cao, thân thiện môi trường,<br /> không độc hại, nguy cơ cháy nổ thấp, tuy nhiên trong nhiều trường hợp phải kết hợp với<br /> quá trình sấy để thu được mối dán có độ bền cao nhất. Các chất kết dính họ Latex: Sử<br /> dụng phổ biến nhất là latex của cao su thiên nhiên, với hàm lượng rắn khoảng 60%, loại<br /> keo này thích hợp với các bề mặt xốp như, giấy và vải với độ bền khá tốt. Keo dán<br /> polyuretan: được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp giầy với các ưu điểm như tính<br /> đàn hồi cao, nhiệt độ thủy tinh hóa thấp, có khả năng bám dính cao lên nhiều nền vật liệu,<br /> tính kết dính nội tốt, có khả năng hóa rắn ở nhiệt độ thấp. Keo được chia thành loại một<br /> thành phần (1K) và hai thành phần (2K). Keo dán trên cơ sở polyclopren (PCP): Còn gọi<br /> là keo dán tiếp xúc, khả năng kết dính của họ keo dán polyclopren tương đương keo PU,<br /> nhưng thời gian sống được kéo dài hơn từ vài phút đến hàng giờ phụ thuộc vào thành phần<br /> đơn và kiểu nhựa sử dụng. Ngoài ra một số hệ keo khác cũng được sử dụng như: styrene-<br /> isoprene-styrene (SIS).<br /> Hiện nay, một số hãng giầy lớn như Adidas, Nike,... đã phát triển loại keo dán dạng<br /> màng (KDM) có khả năng kết dính đế cao su và EVA ngay trong công đoạn ép phôi giúp<br /> giảm đáng kể giá thành sản phẩm, do liên quan trực tiếp đến sản xuất nên những công<br /> trình công bố về sản phẩm này còn hạn chế.<br /> Hướng nghiên cứu về KDM ở nước ta chưa phát triển, các doanh nghiệp vẫn dùng các<br /> loại keo dán gốc dung môi để kết dính đế. Hướng sử dụng KDM có thể giảm hai khâu là<br /> ép chín đế cao su và mài, dán đế cao su vào đế EVA bằng keo. Thay vào đó các công đoạn<br /> này được tích hợp chỉ trong một khâu ép nóng-lạnh đế EVA. Các chi phí về nhân công, vật<br /> liệu được tiết kiệm, chính điều này góp phần nâng cao chất lượng, hạ giá thành cho sản<br /> xuất giầy đế cao su-EVA. Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu về việc chế tạo<br /> KDM dùng dán đế cao su-EVA trong công nghiệp giầy, dép.<br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Nguyên liệu và hóa chất<br /> <br /> <br /> 108 C. C. Hữu, …, H. N. Minh, “Keo dán tích hợp cao su-EVA … cho công nghiệp giầy, dép.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> - Nhựa etylen vinyl axetat Elvax 150 (32% vinylaxetat); Elvax 250 (28% vinylaxetat);<br /> Elvax 450 (18% vinylaxetat) của Hãng Dupont; Nhựa Polyetylen octen (polyolefin<br /> Elastomer Engage 815, d=0,868 g/cm3, MFI:0,5): Hãng Dow.<br /> - Cao su thiên nhiên SVR 3L,được cắt mạch trước khi phối trộn, Việt Nam.<br /> - Dicuminpeoxit (DCP), AR Merck. - ZnO, AR Merck. - CaCO3, 98% Việt Nam.<br /> - Phôi đế cao su (trên cơ sở cao su SBR 1502/SVR 3L) và đế EVA do Công ty giầy<br /> Xuân Ngọc cung cấp.<br /> 2.2. Phương pháp nghiên cứu<br /> 2.2.1. Phương pháp chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM)<br /> Bề mặt phá hủy của các mẫu sau thử nghiệm kéo bóc được thực hiện trên thiết bị chụp<br /> ảnh kính hiển vi điện tử quét model HITACHI S4800 (Japan). Phân tích nguyên tố được<br /> thực hiện theo phương pháp EDS trên máy HORIBA 7593H (England).<br /> 2.2.2. Phương pháp xác định độ bền kéo bóc<br /> Độ bền kéo bóc được xác định theo tiêu chuẩn EN 1392 trên máy đo GOTECH AL-<br /> 7000-M (Đài Loan), tốc độ kéo 100 mm/phút. Mẫu xác định độ bền kéo bóc được chuẩn bị<br /> như hình 1: dài x rộng = 150 x 30 mm.<br /> 2.2.3. Phương pháp xác định momen xoắn<br /> Được thực hiện trên thiết bị trộn kín Brabender Plasti-corder N50EHT Germany, nhiệt<br /> độ 80oC, tốc độ 100 vòng/ phút.<br /> Chế tạo màng keo và chuẩn bị mẫu dán<br /> Các thành phần nguyên liệu được trộn<br /> đều trong máy trộn kín tại nhiệt độ 80 oC<br /> trong 10 phút sau đó đem cán xuất tấm trên<br /> máy cán ba trục với độ dầy 0,3 mm, để ổn<br /> định màng keo trong 24 giờ sau đó đem thử<br /> nghiệm dán tích hợp đế cao su-EVA với quy<br /> trình như sau:<br /> Bước 1: Định hình tấm cao su, đế EVA và<br /> màng keo vào vừa khuôn ép<br /> Bước 2: Ép nóng đế trong khuôn ở nhiệt độ<br /> 160oC trong 5 phút sau đó làm lạnh trong 7<br /> phút rồi nhả khuôn lấy mẫu. Hình 1. Mẫu xác định độ bền kéo bóc.<br /> <br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Nghiên cứu lựa chọn loại EVA thích hợp cho keo dán<br /> Để lựa chọn loại EVA thích hợp chúng tôi tiến hành khảo sát 3 mác nhựa với hàm<br /> lượng EVA khác nhau từ 18 đến 32% vinylaxetat. Kết quả thử nghiệm độ bền kéo bóc<br /> giữa tấm cao su và đế EVA được trình bày trong bảng 1.<br /> Nhận thấy hàm lượng nhóm chức EVA ảnh hưởng khá lớn đến độ bền của mối dán, khi<br /> lượng EVA thấp, phân tử chứa nhiều mạch olefin trơ nên khả năng bám dính thấp, với đặc<br /> trưng phá hủy mối dán chỉ bị bóc theo nền cao su không có sự phá hủy xen kẽ vào nền<br /> EVA, tương tác bám của keo vào nền cao su còn thấp. Tăng dần hàm lượng vinylaxetat độ<br /> phân cực của mạch tăng lên dẫn đến độ bám dính cũng tăng theo, với mẫu Elvax150 có<br /> 32% nhóm vinyl axetat độ bám dính cao nhất đạt 3,15 N/mm. Tuy nhiên, nhận thấy độ<br /> bám dính trên vẫn còn thấp nguyên nhân có thể do: (i) Khả năng thấm ướt của EVA lên<br /> nền còn thấp. (ii) Tương tác của màng keo với nền cao su chưa đủ lớn.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 58, 12 - 2018 109<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Bảng 1. Sự phụ thuộc độ bền kéo bóc vào loại EVA sử dụng.<br /> Độ bền kéo bóc,<br /> Mác keo Đặc trưng phá hủy<br /> N/mm<br /> Mối dán bị bóc theo nền cao su, không có sự<br /> Elvax 450 2,01<br /> phá hủy xen kẽ<br /> Mối dán bị bóc theo nền cao su, không có sự<br /> Elvax 250 2,67<br /> phá hủy xen kẽ vào nền EVA<br /> Mối dán bị bóc theo nền cao su, có sự phá<br /> Elvax 150 3,15<br /> hủy xen kẽ với nền EVA<br /> Đơn keo: Nhựa EVA 100 pkl; DCP 1,0 pkl; ZnO: 1,0 pkl; CaCO3:<br /> 4 pkl; SiO2: 1,0 pkl<br /> Từ hai nguyên nhân phân tích trên chúng tôi đưa ra giải pháp khác phục như sau: Thứ<br /> nhất, sử dụng thêm Engage để tăng tính chảy cho hệ keo, nâng cao khả năng thấm ướt ở<br /> nhiệt độ cao. Thứ hai, sử dụng thêm một phần thích hợp cao su vào trong blend để tăng<br /> tương tác bám dính với nền cao su.<br /> 3.2. Ảnh hưởng của Engage 815 đến tính chảy nhớt và khả năng bám dính của màng keo<br /> Ảnh hưởng của hàm lượng Engage 815 đến tính chảy nhớt của màng keo ở nhiệt độ<br /> cao, được đánh giá thông qua mô men xoắn. Các đơn keo được chuẩn bị với sự giữ nguyên<br /> hàm lượng các chất độn và chất lưu hóa chỉ thay đổi hàm lượng nhựa. Kết quả sự thay đổi<br /> mô men xoắn vào hàm lượng Engage được liệt kê trong bảng 2. Giản đồ mô men xoắn của<br /> các mẫu EVA-0En; EVA-5En và EVA-10En được trình bày tại hình 2.<br /> Bảng 2. Ảnh hưởng của hàm lượng Engage 815 đến mo men xoắn của keo dán.<br /> Lượng Lượng Mô men Độ bền kéo bóc,<br /> Tên mẫu<br /> EVA, % Engage, % xoắn, Nm N/mm<br /> Elvax150-0En 100 0 34 3,15 ±0,21<br /> Elvax150-2En 98 2 29,6 3,96 ±0,20<br /> Elvax150-5En 95 5 25,2 4,27±0,11<br /> Elvax150-10En 90 10 23,3 3,21±0,25<br /> Elvax150-20En 80 20 23,1 2,54±0,16<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Giản đồ momen xoắn phụ thuộc vào hàm lượng Engage 815.<br /> Từ giản đồ cho thấy, khi sử dụng thêm engage vào trong thành phần keo ghi nhận thấy<br /> sự giảm đáng kể momen xoắn từ 34 Nm ở mẫu Elvax150-0En xuống 25 Nm ở mẫu có<br /> chứa 5% engage (Elvax150-5En) sự suy giảm này cho thấy khả năng chảy nhớt của hỗn<br /> hợp tăng khi có mặt của Engage trong thành phần keo, nguyên nhân do có sự xen kẽ giữa<br /> <br /> <br /> 110 C. C. Hữu, …, H. N. Minh, “Keo dán tích hợp cao su-EVA … cho công nghiệp giầy, dép.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> các mạch polyolefin vào trong mạng lưới EVA làm giảm tương tác tĩnh điện giữa các<br /> nhóm chức phân cực -COO-R, dẫn đến độ nhớt hệ giảm [7-9] và khả năng thấm ướt của<br /> hỗn hợp sẽ tăng lên khi ở nhiệt độ cao. Tiếp tục tăng hàm lượng polyolefin lên 10%, 20%<br /> mô men xoắn của hệ là 23 Nm chỉ thay đổi nhỏ so với giá trị tại 5%.<br /> Từ kết quả độ bền kéo bóc nhận thấy, khi tăng hàm lượng engage khả năng kết dính<br /> của hệ keo với hai nền dán tăng dần và đạt cực đại tại 5% polyolefin, tương ứng với độ<br /> bền kéo bóc tăng 35,56 % tại đây đặc trưng phá hủy mối dán là phá hủy vào nền EVA<br /> chứng tỏ tương tác bám dính xảy ra khá tốt. Tuy nhiên, khi lớn hơn 5% polyolefin độ bền<br /> kéo bóc suy giảm nhanh chóng, đến 20% quan sát ảnh SEM thấy sự phá hủy vào nền EVA<br /> ít, mối dán có độ bền thấp. Khi hàm lượng engage nhỏ hơn 5% độ nhớt của hệ giảm dẫn<br /> đến khả năng thấm ướt trên nền cao su và nền EVA tốt hơn làm tăng khả năng bám dính<br /> của keo vào nền dẫn đến độ bền mối dán được nâng cao. Khi bổ sung quá nhiều polyolefin<br /> độ nhớt gần như không giảm nhưng ảnh hưởng tính trơ của mạch polyolefin lại tác động<br /> lớn làm giảm khả năng kết dính của màng keo. Như vậy, tỷ lệ engage sử dụng thích hợp là<br /> 5%. Bề mặt phá hủy được chụp ảnh SEM kết hợp cùng phân tích nguyên tố bề mặt các<br /> mẫu. Kết quả được trình bày trong hình 3 và hình 4. Từ phổ EDS cho thấy mẫu Elvax150-<br /> 20En phần bề mặt nhẵn khi phá hủy không có bám vật liệu xốp được xác định có thành<br /> phần chủ yếu là C và một phần nhỏ oxy, tương ứng với nền cao su. Với mẫu Elvax150-<br /> 5En phổ EDS cho thấy bề mặt phá hủy thô ráp với lượng oxy trong mẫu khá lớn đến<br /> 15,96% đồng thời xuất hiện thêm pic đặc trưng cho nguyên tố canxi, chứng tỏ phần nhựa<br /> trên mặt phá hủy là polyetylen-vinylaxetat, có thêm chất độn canxicacbonat.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Ảnh SEM và phổ EDS của bề mặt phá hủy mẫu Elvax150-20En.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Ảnh SEM và phổ EDS của bề mặt phá hủy mẫu Elvax150-5En.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 58, 12 - 2018 111<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> 3.3. Ảnh hưởng của cao su thiên nhiên đến khả năng bám dính của màng keo<br /> Để tiếp tục nâng cao khả năng bám dính của keo với nền cao su như đã phân tích trên<br /> chúng tôi tiến hành bổ sung vào đơn một phần cao su thiên nhiên SVR 3L với mục đích<br /> cải thiện tương tác với nền cao su. Hàm lượng cao su được khảo sát từ 0-12 phần khối<br /> lượng (pkl). Kết quả đo độ bền kéo bóc được trình bày ở bảng 3.<br /> Bảng 3. Ảnh hưởng của cao su đến độ bền kéo bóc của keo dán.<br /> Tên mẫu Độ bền kéo bóc, N/m Đặc trưng phá hủy mối dán<br /> Mối dán bị bóc theo nền cao su, có sự<br /> EVA-5En 4,27±0,15<br /> phá hủy xen kẽ với nền EVA<br /> Mối dán bị bóc theo phần cao su kèm<br /> Elvax150-5En-3CS 4,91±0,11<br /> theo phá hủy nhổ đứt nền EVA<br /> Mối dán bị bóc theo phần cao su kèm<br /> Elvax150-5En-6CS 5,64±0,21<br /> theo phá hủy nhổ đứt sâu vào nền EVA<br /> Mối dán bóc theo nền cao su có sự phá<br /> Elvax150-5En-9CS 3,76±0,22<br /> hủy một phần vào nền EVA<br /> Elvax150-5En- Mối dán bóc theo nền cao su có sự phá<br /> 3,15±0,16<br /> 12CS hủy một phần vào nền EVA<br /> Từ kết quả thực nghiệm cho thấy, khi tăng hàm lượng cao su khả năng kết dính của hệ<br /> keo với hai nền dán tăng dần và đạt cực đại tại 6 pkl cao su, tương ứng với độ bền kéo bóc<br /> tăng 27,4% tại đây sự phá hủy mối dán giữa hai lớp cao su và EVA là phá hủy sâu vào nền<br /> EVA. Tuy nhiên, khi lớn hơn 6 pkl cao su độ bền kéo bóc lại có xu hướng giảm, tại 12%<br /> cao su thì độ bền giảm chỉ còn 3,15 N/mm giảm 26,23% kèm theo sự phá hủy vào nền<br /> EVA ít. Nguyên nhân có thể do ở hàm lượng nhỏ hơn 6,0 pkl, cao su phân tán đồng đều<br /> vào trong hệ, quá trình lưu hóa cao su của nền dán và màng keo diễn ra đồng thời tạo nên<br /> độ kết dính cao. Lớn hơn tỷ lệ trên, lượng cao su nhiều có thể ảnh hưởng mạnh đến quá<br /> trình lưu hóa. Thứ nhất, lượng DCP trong đơn không đủ để lưu hóa hoàn toàn màng keo.<br /> Thứ hai, lúc này quá trình lưu hóa của cao su sẽ chiếm ưu thế nên điều kiện về nhiệt độ,<br /> thời gian, các loại phụ gia trong đơn không còn thích hợp, bên cạnh đó khi bổ sung nhiều<br /> cao su vào hệ có độ nhớt cao rất khó thành màng mỏng.<br /> 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng DCP đến khả năng bám dính của màng keo<br /> Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng trong quá trình lưu hóa màng keo, màng keo sử dụng<br /> ở đây phải đảm bảo có chế độ lưu hóa về nhiệt độ và thời gian tương đồng với quá trình<br /> lưu hóa cao su, đồng thời cũng phải phù hợp với quy trình ép định hình nóng lạnh trong<br /> chế tạo đế EVA. Hai quá trình trên thực hiện ở nhiệt độ 160 oC trong 420 giây được cố<br /> định, để khảo sát sự phụ thuộc của độ bền kéo bóc vào hàm lượng DCP trong đơn. Màng<br /> keo được lựa chọn là Elvax150-5En-6CS, lượng DCP được thay đổi từ 0,3 đến 1,5 pkl.<br /> Kết quả xác định độ bền kéo bóc chỉ ra trong bảng 4 cho thấy, độ bền kéo bóc tăng dần<br /> cùng với sự tăng của hàm lượng DCP và đạt cực đại tại giá trị 1,0 pkl tương ứng với độ<br /> bền kéo bóc đạt 5,64 N/mm, điều này liên quan đến khả năng khâu mạng của DCP trong<br /> hệ, tại 1,0 pkl hệ keo đạt độ khâu mạng tối ưu. Tiếp tục tăng hàm lượng DCP độ bền kéo<br /> bóc giảm, có thể do dư lượng của DCP gây nên các phản ứng oxy hóa làm giảm độ bền<br /> của màng keo cũng như lớp nền tiếp xúc với nó.<br /> Bảng 4. Sự phụ thuộc của độ bền kéo bóc vào hàm lượng DCP.<br /> Hàm lượng Độ bền kéo<br /> Tên mẫu Đặc trưng phá hủy mối dán<br /> DCP, pkl bóc, N/mm<br /> KDTH- 0,4 3,44± 0,12 Mối dán bóc theo nền cao su,<br /> <br /> <br /> 112 C. C. Hữu, …, H. N. Minh, “Keo dán tích hợp cao su-EVA … cho công nghiệp giầy, dép.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> 0,4DCP phá hủy một phần vào nền EVA<br /> KDTH- Mối dán bóc theo nền cao su,<br /> 0,8 5,44± 0,16<br /> 0,8DCP phá hủy sâu vào nền EVA<br /> KDTH- Mối dán bóc theo nền cao su có<br /> 1,0 5,64 ± 0,11<br /> 1,0DCP sự phá hủy sâu vào nền EVA<br /> KDTH- Mối dán bóc theo nền cao su,<br /> 1,2 4,56± 0,23<br /> 1,4DCP phá hủy một phần vào nền EVA<br /> 3.5. Đánh giá sự suy giảm độ bền mối dán cao su-EVA trong các điều kiện lão hóa<br /> khác nhau<br /> Màng keo sau khi nghiên cứu được lựa chọn theo mác KDTH-1,0DCP. Để tiếp tục<br /> nghiên cứu khả năng bám dính của màng keo, đã tiến hành đánh giá tác động của điều kiện<br /> lão hóa nhiệt, môi trường nước và thử uốn gập lên độ bền kéo bóc. Kết quả được trình bày<br /> trong hình 5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Ảnh hưởng của lão hóa nhiệt, môi trường nước<br /> và tác động uốn gập lên độ bền kéo bóc.<br /> Tác động của nhiệt độ đến độ bền mối dán của màng keo được đánh giá thông qua thử<br /> nghiệm lão hóa nhiệt mẫu đế dán cao su-EVA ở nhiệt độ 70 oC trong thời gian 72 giờ, 120<br /> giờ, 144 giờ (theo tiêu chuẩn TCVN 2229: 2007 thử lão hóa nhiệt của cao su), sau đó đem<br /> xác định độ bền kéo bóc. Kết quả cho thấy, sau 144 giờ, độ bền mối dán có suy giảm nhẹ<br /> khoảng 5,5% nguyên nhân có thể do ở điều kiện lão hóa như trên độ bền cơ học của cao su<br /> và xốp EVA bị ảnh hưởng không còn được như ban đầu dẫn đến độ bền kéo bóc giảm nhẹ.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 58, 12 - 2018 113<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> Tuy nhiên, khi quan sát bề mặt phá hủy của mẫu (hình 6) nhận thấy mẫu bị phá hủy 100%<br /> tại nền EVA và không có sự bóc tách trơn. Như vậy, điều kiện lão hóa nhiệt chỉ ảnh hưởng<br /> nhỏ đến độ bền của mối dán, màng keo có thể hoạt động tốt trong điều kiện lão hóa ở 70oC<br /> đến 144 giờ.<br /> Tác động của môi trường ẩm đến độ bền của màng keo được đánh giá thông qua độ bền<br /> kéo bóc mẫu đế ở các khoảng thời gian ngâm nước khác nhau. Kết quả tại hình 5 cho thấy<br /> độ bền mối dán hầu như không suy giảm khi thời gian ngâm<br /> <br /> (B) (C)<br /> (A)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Ảnh SEM bề mặt phá hủy mối dán sau khi thử lão hóa nhiệt.<br /> Mẫu MO B. Mẫu sau 72 giờ C. Mẫu sau 144 giờ<br /> đến 30 ngày, nguyên nhân có thể do: thứ nhất các loại nền dán từ cao su đến EVA đều là<br /> những vật liệu có độ hút nước rất nhỏ khi ngâm nên không có hiện tượng ẩm xâm nhập<br /> phá hủy mối dán từ bên trong. Thứ hai, màng keo cũng trên cơ sở EVA khâu mạng nên<br /> cũng bị ảnh hưởng rất ít bởi hiện tương thủy phân. Các nguyên nhân trên dẫn đến khả<br /> năng bền cao của mối dán trong điều kiện ngâm nước. Ảnh SEM bề mặt phá hủy của mẫu<br /> tại phần mặt cao su tại hình 7.<br /> Nhìn chung, bề mặt phá hủy chỉ quan sát thấy sự nhổ đứt nền EVA không có hiện<br /> tượng bóc lộ chân cao su trong các khoảng thời gian ngâm nước khác nhau điều này càng<br /> cho thấy rõ khả năng bền nước tốt của màng keo dán.<br /> Để đánh giá độ bền của mối dán mô phỏng điều kiện sử dụng thực tế của đế giầy chúng<br /> tôi tiến hành cho thử nghiệm uốn gấp mẫu đế sau 30.000 chu kỳ sau đó<br /> (a) (b) (c<br /> )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 7. Ảnh SEM bề mặt phá hủy mẫu dán sau khi thử nghiệm ngâm nước<br /> Mẫu ban đầu b. Mẫu sau 21 ngày c. Mẫu sau 30 ngày<br /> đem xác định lại độ bền kéo bóc. Kết quả độ bền kéo bóc và ảnh SEM chụp bề mặt sau khi<br /> phá hủy cho thấy sau khi thử nghiệm uốn gập 30.000 chu kỳ độ bền kéo bóc giảm khoảng<br /> 14%. Sự suy giảm độ bền kéo bóc được giải thích do trong quá trình uốn gập độ dãn của<br /> mẫu biến đổi liên tục bản thân màng keo và hai pha nền cao su, EVA cũng phải thay đổi<br /> theo, quá trình biến dạng và hồi phục liên tục ít nhiều ảnh hưởng đến độ bền của lớp vật<br /> liệu tiếp giáp với màng keo làm cho độ bền kéo bóc giảm [5-8]. Quan sát bằng mắt thường<br /> và ảnh SEM đều cho thấy vị trí phá hủy mối dán chỉ tập trung tại phần EVA, một số nếp<br /> nhăn sinh ra trong quá trình uốn gập cũng thể hiện khá rõ trên ảnh SEM. So sánh với tiêu<br /> <br /> <br /> <br /> 114 C. C. Hữu, …, H. N. Minh, “Keo dán tích hợp cao su-EVA … cho công nghiệp giầy, dép.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> chuẩn độ bền kéo bóc yêu cầu lớn hơn 3,0 N/mm nhận thấy mẫu sau khi thử uốn gập vẫn<br /> đáp ứng đầy đủ tiêu chí độ bền [9].<br /> <br /> (1)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 8. Ảnh SEM bề mặt phá hủy sau khi thử nghiệm uốn gập<br /> (1). Mẫu ban đầu (2). Mẫu sau 15.000 chu kỳ (3). Mẫu sau 30.000 chu kỳ<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Đã chế tạo được màng keo dán cao su và EVA trên cơ sở nhựa Elvax150/Engage<br /> 815/Cao su thiên nhiên SVR 3L và khảo sát ảnh hưởng của các hợp phần nhựa đến chất<br /> lượng của màng keo. Khi sử dụng thêm engage và cao su thiên nhiên ở tỷ lệ 5% và 6 pkl<br /> giúp tăng khả năng kết dính của màng keo với độ bền kéo bóc cao su-EVA đạt 5,64<br /> N/mm. Tuy nhiên, khi lớn hơn các tỷ lệ này do ảnh hưởng của mạch polyolefin trơ và sự<br /> lưu hóa của hệ biến đổi làm giảm tính bám dính của màng keo.<br /> Qua các phép thử nghiệm đánh giá độ bền của mối dán thông qua độ bền kéo bóc ở các<br /> điều kiện xử lý đế khác nhau cũng như các phép thử lão hóa nhiệt, ngâm nước và uốn gập<br /> cho thấy màng keo hoàn toàn có thể đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật đặt ra, tiềm năng<br /> ứng dụng sản phẩm trên vào lĩnh vực giầy thể thao ở nước ta là rất lớn.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Petrie EM, “The role of adhesives in the shoe industry”, www.specialschem.com<br /> (2014).<br /> [2]. Da Silva LFM, Ochsner A, Adams RD, “Handbook of adhesion technology”,<br /> Springer Heidelberg, Vol. I (2011).<br /> [3]. Karmann W, Gierenz G, “Adhesives and adhesive tapes”, Verlag GmbH, Weinheim:<br /> Wiley-VCH (2001).<br /> [4]. Saikumar C, “Adhesives in the leather industry, perspectives for changing needs”,J<br /> Adhes Sci Technol, Vol 16 (2002), pp. 543-563.<br /> [5]. Pizzi A and Mittal KL, “Handbook of adhesives technology”, Marcel. Dekker, Inc.,<br /> (2003).<br /> [6]. Zhang F, Huang C, Shen H, “Modification of polychloroprene rubber latex by grafting<br /> polymerization and its application as a waterborne contact adhesive”, J Adhes, Vol<br /> 88 (2012), pp. 119-133.<br /> [7]. Abbott SG, Brewis DM, Manley NE, “Solvent-free bonding of shoe-soling materials”,<br /> Int J Adhes Adhes, Vol 23 (2003), pp. 225-230.<br /> [8]. Onyeagoro GN, “Preparation and characterization of natural rubber latex grafted<br /> with ethylacrylate (EA)-methylmethacrylate (MMA) monomers mixture”,Acad Res<br /> Int, Vol 3 (2012), pp. 387-392.<br /> [9]. TCVN 8840:2011 (ISO 20880:2007), “Giày dép - Yêu cầu tính năng đối với các chi<br /> tiết của giày dép - Đế ngoài”.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 58, 12 - 2018 115<br />  Hóa học & Kỹ thuật môi trường<br /> <br /> ABSTRACT<br /> ADHESIVE BASED ON POLYVINYLACETATE USING<br /> IN THE FOOTWEAR INDUSTRY<br /> This paper presents some investigation results of manufacturing film adhesive<br /> based on polyvinylacetate. The adhesion of the film was evaluated by peel strength,<br /> results indicated that when combined with natural rubber, the adhesive has the<br /> maximum peel strength of 5.62 N/mm. The SEM images of the fracture surfaces<br /> after debonding showed clear that most of the EVA component was destroyed<br /> during the test. The thermal aging test, water immersion test and the effect of<br /> folding cycles on the peel strength of adhesives were also discussed.<br /> Keywords: Rubber sole; EVA; Adhesive; Peel strength.<br /> <br /> Nhận bài ngày 17 tháng 10 năm 2018<br /> Hoàn thiện ngày 14 tháng 11 năm 2018<br /> Chấp nhận đăng ngày 11 tháng 12 năm 2018<br /> 1<br /> Địa chỉ: Viện Hóa học - Vật liệu, Viện KH-CN quân sự;<br /> 2<br /> Hiệp hội Da - Giầy - Túi xách Việt Nam.<br /> *<br /> Email: minhquang8188@yahoo.com.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 116 C. C. Hữu, …, H. N. Minh, “Keo dán tích hợp cao su-EVA … cho công nghiệp giầy, dép.”<br />