CN102391606A - 运动鞋底用弹性体组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运动鞋底用弹性体组合物，由包括以下组分的原料混合而成：80～85重量份的苯乙烯共聚物；15～20重量份的氢化苯乙烯共聚物；1～5重量份的相容剂；5～8重量份的填充剂；20～50重量份的软化剂；0.3～0.8重量份的硬脂酸或硬脂酸锌；0.4～1.0重量份的抗氧化剂；0.3～0.6重量份的紫外线吸收剂；0.2～0.8重量份的防老剂。本发明以弹性较好、质量较轻的苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯共聚物为主要成分，二者并用能够提高得到的弹性体组合物的整体性能，不仅具有较低的密度和较大的弹性，而且具有良好的耐候性能和柔软性能，用作运动鞋底时具有良好的缓冲性能、减震性能和舒适性。

Description

运动鞋底用弹性体组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于弹性体技术领域，尤其涉及一种运动鞋底用弹性体组合物及其制备方法。

背景技术

运动鞋是根据人们参加运动或旅游的特点设计制造的，由于其特殊的用途性质，运动鞋鞋底需要轻巧便捷、富有弹性，尤其对于专业运动员来说，运动鞋鞋底需要有良好的弹性和缓冲性能，才能够达到减少运动员的体能消耗，提高运动成绩的目的。

现有技术公开了多种运动鞋鞋底材料，包括橡胶、聚氨酯、EVA等，其中，橡胶具有耐磨性好、防滑、不易断裂、柔软度好等优点，但其重量较重、易吐霜、废弃后不易处理；聚氨酯和EVA由于具有轻便、弹性好、废弃后较易处理等优点而获得了广泛应用。如申请号为200810071986.6的中国专利文献公开了一种运动鞋底用超轻塑胶组合物，包括：59～69重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、11～21重量份的聚烯烃弹性体、5～15重量份的茂金属聚乙烯、5～15重量份的酸性的乙烯共聚物、8.35～11.9重量份的填充剂、0.5～0.8重量份的流动剂和4.8～5.4重量份的发泡剂，该组合物具有较低的密度，为0.16g/cm³以下，但其回弹性较差，仅能达到40％，会消耗运动员的体能，降低运动成绩。

申请号为201010178534.5的中国专利文献公开了一种运动鞋底用发泡塑胶，包括70～74重量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、8～12重量份的乙烯-辛烯共聚物、6～10重量份的三元乙丙橡胶、8～12重量份的乙烯-丙烯酸共聚物、8～9重量份的耐磨剂、4～6重量份的填充剂、1.0～1.2重量份的氧化锌、0.5～0.6重量份的硬脂酸、0.8～1.0重量份的硬脂酸锌、0.5～0.7重量份的加速架桥剂、0.8～0.9重量份的架桥剂和3.2～3.8重量份的发泡剂，该组合物具有较低的密度，在0.16g/cm³～0.18g/cm³之间，但其回弹性较差，仅能达到48％，也会消耗运动员的体能，减低运动成绩。

申请号为201010178531.1的中国专利文献公开了一种运动鞋底用聚氨酯，包括重量比为1∶1.7～1.86∶0.1～0.3的组分A、组分B和填料，其中，组分A包括50～70重量份的聚酯多元醇、20～50重量份的聚合物多元醇、10～30重量份的功能多元醇；组分B包括30～30重量份的二苯基甲烷二异氰酸酯、20～50重量份的聚酯多元醇和20～40重量份的异佛尔酮二异氰酸酯；填料为邻苯二甲酸二氧甲基乙酯。该组合物具有良好的回弹性，可达74％，但其密度过大，在1.1g/cm³～1.8g/cm³之间，会增加鞋的整体重量，从而不利于节省运动员的体能、不利于提高运动成绩。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种运动鞋底用弹性体组合物及其制备方法，本发明提供的弹性体组合物制作的运动鞋底具有较低的密度、较大的弹性、良好的透明度和缓冲性能。

本发明提供了一种运动鞋底用弹性体组合物，由以下原料混合得到：

80～85重量份的苯乙烯共聚物；

15～20重量份的氢化苯乙烯共聚物；

1～5重量份的相容剂；

5～8重量份的填充剂；

20～50重量份的软化剂；

0.3～0.8重量份的硬脂酸或硬脂酸锌；

0.4～1.0重量份的抗氧化剂；

0.3～0.6重量份的紫外线吸收剂；

0.2～0.8重量份的防老剂。

优选的，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。

优选的，所述氢化苯乙烯共聚物为氢化苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物、氢化苯乙烯-乙烯共聚物或氢化苯乙烯-丁烯共聚物。

优选的，所述氢化苯乙烯共聚物的氢化度为95％以上。

优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。

优选的，所述填充剂为超细气相二氧化硅。

优选的，所述软化剂为邻苯二甲酸二甲氧基乙酯。

优选的，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂的混合物。

优选的，所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的弹性体组合物的制备方法，包括以下步骤：

将苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯共聚物和软化剂混合，得到第一混合物；

将第一混合物与相容剂、填充剂、硬脂酸或硬脂酸锌、抗氧化剂、紫外线吸收剂和防老剂混合，得到第二混合物；

将所述第二混合物挤出造粒后得到弹性体组合物。

与现有技术相比，本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物由包括以下组分的原料混合而成：80～85重量份的苯乙烯共聚物；15～20重量份的氢化苯乙烯共聚物；1～5重量份的相容剂；5～8重量份的填充剂；20～50重量份的软化剂；0.3～0.8重量份的硬脂酸或硬脂酸锌；0.4～1.0重量份的抗氧化剂；0.3～0.6重量份的紫外线吸收剂；0.2～0.8重量份的防老剂。本发明以弹性较好、质量较轻的苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯共聚物为主要成分，二者并用能够提高得到的弹性体组合物的整体性能，不仅具有较低的密度和较大的弹性，而且具有良好的耐候性能和柔软性能，用作运动鞋底时具有良好的缓冲性能、减震性能和舒适性，能够降低运动员的体能消耗，提高运动成绩。实验表明，本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物的硬度为55Asker C～60Asker C，密度为0.90g/cm³～1.00g/cm³，回弹性为60％～70％，裤型撕裂强度为5N/mm～6N/mm，拉伸强度为3.4MPa～4MPa，断裂伸长率为850％～900％，压缩变形为20％～30％，耐黄变级别为3级～4级，透明度效果较好。

具体实施方式

本发明提供了一种运动鞋底用弹性体组合物，由以下原料混合得到：

80～85重量份的苯乙烯共聚物；

15～20重量份的氢化苯乙烯共聚物；

1～5重量份的相容剂；

5～8重量份的填充剂；

20～50重量份的软化剂；

0.3～0.8重量份的硬脂酸或硬脂酸锌；

0.4～1.0重量份的抗氧化剂；

0.3～0.6重量份的紫外线吸收剂；

0.2～0.8重量份的防老剂。

本发明以弹性较好、质量较轻的苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯共聚物为主要成分，二者并用能够提高得到的弹性体组合物的整体性能，不仅具有较低的密度和较大的弹性，而且具有良好的耐候性能和柔软性能，用作运动鞋底时具有良好的缓冲性能和舒适性，能够降低运动员的体能消耗，提高运动成绩。

本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物包括苯乙烯共聚物，所述苯乙烯共聚物具有较轻的质量和良好的弹性，可以降低组合物的密度、提高组合物的回弹性。在所述苯乙烯共聚物中，苯乙烯链段具有硬键断开形成的物理交联结构，具有良好的物理机械性能，使得产品具有良好的力学性能。在本发明中，所述苯乙烯共聚物的含量为80～85重量份，优选为82～83重量份。所述苯乙烯共聚物为包括苯乙烯重复单元的共聚物，可以为嵌段共聚物、无规共聚物或接枝共聚物，优选为嵌段共聚物；所述苯乙烯共聚物的种类可以为苯乙烯-烯烃共聚物或苯乙烯-二烯烃共聚物，包括但不限于苯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丁烯共聚物、苯乙烯-丁烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等，优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)。

当所述苯乙烯共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物时，本发明对所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的来源没有特殊限制，可以从市场上购买，如牌号为HY-791、HY-792、KTR-301、LG501、LG502、LG411的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物等。

本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物包括氢化苯乙烯共聚物，所述氢化苯乙烯共聚物具有较轻的质量和良好的弹性，与苯乙烯共聚物配合使用时可以降低组合物的密度、提高组合物的回弹性。在本发明中，所述氢化苯乙烯共聚物的含量为15～20重量份，优选为17～19重量份。所述氢化苯乙烯共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物或接枝共聚物，优选为嵌段共聚物；所述氢化苯乙烯共聚物的种类可以为氢化苯乙烯-烯烃共聚物或氢化苯乙烯-二烯烃共聚物，包括但不限于氢化苯乙烯-乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁烯共聚物、氢化苯乙烯-丁烯-乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等，优选为氢化苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物、氢化苯乙烯-乙烯共聚物或氢化苯乙烯-丁烯共聚物，更优选为氢化苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物(SEBS)。所述氢化苯乙烯共聚物的氢化度优选为95％以上，更优选为97％以上。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括相容剂，所述相容剂的作用在于使苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯共聚物共同发挥作用，使得到的组合物具有良好的耐候性能、回弹性能和柔软性能。在本发明中，所述相容剂为马来酸酐接枝的聚合物，优选为马来酸酐接枝聚烯烃，更优选为马来酸酐接枝聚乙烯。所述相容剂的含量为1～5重量份，优选为2～4重量份。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括填充剂，所述填充剂的作用在于提高得到的组合物的力学性能。所述填充剂的含量为5～8重量份，优选为6～7重量份。所述填充剂优选为无机填充剂，包括但不限于高岭土、硅藻土、滑石粉、氧化铝粉、石棉粉、云母粉、二氧化硅等，优选为超细气相二氧化硅，所述超细气相二氧化硅的粒度优选为100nm～800nm，更优选为300nm～700nm。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括软化剂，所述软化剂的作用在于增加得到的组合物的柔软性，使得运动鞋底更加舒适。所述软化剂的含量为20～50重量份，优选为25～45重量份，更优选为30～40重量份。所述软化剂为无色软化剂，包括但不限于石油系软化剂、煤焦油系软化剂、脂肪油系软化剂和松油系软化剂等中的一种或多种，优选为邻苯二甲酸二甲氧基乙酯。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括硬脂酸或硬脂酸锌，硬脂酸或硬脂酸锌的作用在于使得组合物混合更均匀，得到的组合物具有更好的性能。所述硬脂酸或硬脂酸锌的含量为0.3～0.8重量份，优选为0.4～0.7重量份。所述硬脂酸锌优选为游离酸与氧化锌的共聚物。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括抗氧化剂，所述抗氧化剂的作用在于防止弹性体组合物的氧化和老化，延长弹性体组合物的使用寿命。本发明对所述抗氧化剂没有特殊限制，可以为受阻酚类抗氧化剂、磷酸酯类抗氧化剂或芳香胺类抗氧化剂中的一种或多种，优选为受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂的混合物，受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂复配使用能够提供弹性体组合物的耐候性，使得得到的产品具有良好的耐老化性能和耐黄性能。所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂的混合物时，本发明对所述受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂的质量比没有特殊限制，优选为(1～5)∶(1～5)，更优选为(2～4)∶(2～4)。在本发明中，所述抗氧化剂的含量为0.4～1.0重量份，优选为0.5～0.8重量，更优选为0.6～0.7重量份。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂能够吸收紫外线，从而提高组合物的光稳定性。本发明中，所述紫外线吸收剂可以为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类等，优选为苯并三唑类。所述苯并三唑类紫外线吸收剂为淡黄色透明粘稠液体，易溶解于溶媒、单体或中间体中，赋予组合物良好的光稳定性。在本发明中，所述紫外线吸收剂的含量为0.3～0.6重量份，优选为0.4～0.5重量份。

所述运动鞋底用弹性体组合物还包括防老剂，所述防老剂能够延缓或抑制组合物的老化过程，从而延长产品的贮存期和使用寿命。在本发明中，所述防老剂可以为胺类防老剂、酚类防老剂等，优选为防老剂264。所述防老剂的含量为0.2～0.8重量份，优选为0.3～0.7重量份，更优选为0.4～0.6重量份。

在所述运动鞋底用弹性体组合物中，优选还包括其他常规助剂，如颜料、防焦剂、硫化剂、偶联剂等。本发明对所述颜料、防焦剂、硫化剂和偶联剂的种类和用量没有特殊限制，本领域技术人员根据需要自行添加即可。

本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物以弹性较好、质量较轻的苯乙烯共聚物和氢化苯乙烯共聚物为主要成分，二者并用能够提高得到的弹性体组合物的整体性能，不仅具有较低的密度，比聚氨酯组合物轻10％～30％，而且具有较大的弹性、良好的耐候性能和柔软性能，可以用作运动鞋中底。本发明提供的弹性体组合物用作运动鞋底时具有良好的缓冲性能和舒适性，能够降低运动员的体能消耗，提高运动成绩。

本发明还提供了一种上述技术方案所述的弹性体组合物的制备方法，包括以下步骤：

将苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯共聚物和软化剂混合，得到第一混合物；

将第一混合物与相容剂、填充剂、硬脂酸或硬脂酸锌、抗氧化剂、紫外线吸收剂和防老剂混合，得到第二混合物；

将所述第二混合物挤出造粒、注塑成型后得到弹性体组合物。

首先将苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯共聚物和软化剂混合，得到第一混合物。本发明对所述第一混合物的混合方法没有特殊限制，可以为在高速混合机、密炼机、挤出机等混合机中混合，混合时间优选为3min～5min。

得到第一混合物后，向所述第一混合物中加入相容剂、填充剂、硬脂酸或硬脂酸锌、抗氧化剂、紫外线吸收剂和防老剂，继续混合后得到第二混合物。本发明对所述第二混合物的混合方法没有特殊限制，可以为在高速混合机、密炼机、挤出机等混合机中混合，混合时间优选为3min～5min。

得到第二混合物后，将所述第二混合物进行挤出造粒后得到弹性体组合物，本发明对所述挤出造粒的方法没有特殊限制，优选为在螺杆机中挤出造粒，所述螺杆机的转速优选为250转/分钟～600转/分钟，更优选为300转/分钟～550转/分钟。

得到弹性体组合物，将所述弹性体组合物进行注塑成型即可得到运动鞋底中底或者其他产品。进行注塑成型时，所述射枪的第一段温度优选为150℃～160℃，更优选为153℃～158℃；第二段温度优选为170℃～180℃，更优选为172℃～178℃；第三段温度优选为190℃～200℃，更优选为183℃～198℃。

注射成型后，将得到的产品进行熟化和固化成型后即可得到运动鞋底或者其他产品。

得到产品后，按照GB/T 19520-2003的标准对所述产品进行性能测试，结果表明，本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物制作成为运动鞋底后，其硬度为55Asker C～60Asker C，密度为0.90g/cm³～1.00g/cm³，回弹性为60％～70％，裤型撕裂强度为5N/mm～6N/mm，拉伸强度为3.4MPa～4MPa，断裂伸长率为850％～900％，压缩变形为20％～30％，耐黄变级别为3级～4级，透明度效果较好。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的运动鞋底用弹性体组合物及其制备方法进行详细描述。

实施例1～3

按照表1所示的配方、按照以下步骤制备运动鞋底用弹性体组合物：

将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯共聚物(SEBS3000S)和软化剂在高速混合机中混合3min后，得到第一混合物；

向第一混合物中加入相容剂、填充剂、硬脂酸或硬脂酸锌、抗氧化剂、紫外线吸收剂和防老剂，继续混合5min后，得到第二混合物；

将所述第二混合物在螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为400转/min；将得到的颗粒在注塑机上注塑成型，射枪第一段温度为155℃，第二段温度为175℃，第三段温度为195℃，将注塑成型得到的物料熟化、固化成型后得到运动鞋底。

表1本发明实施例1～3所用原料配方

上述实施例中，所述苯乙烯共聚物为牌号为HY-791的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；所述氢化苯乙烯共聚物为牌号为3000S的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)；相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；所述填充剂为粒度为500nm的超细气相二氧化硅；软化剂为邻苯二甲酸二甲氧基乙酯；抗氧化剂为质量比为1∶1的受阻酚类抗氧化剂1076和磷酸酯类抗氧化剂；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂uV-213；所述防老剂为防老剂264。

按照GB/T19250-2003的标准对所述运动鞋底进行性能测试，结果参见表2，表2为本发明实施例制备的运动鞋底的性能测试结果。

表2本发明实施例制备的运动鞋底的性能测试结果

由表2可知，本发明提供的弹性体组合物制备的运动鞋底具有较高的硬度、较低的密度、较高的回弹性、较高的裤型撕裂强度、较高的拉伸强度、较高的断裂伸长率、较低的压缩变形率、较好的耐黄变级别和较高的透明度效果，能够提供高的舒适度和缓冲性能，从而减轻运动员体能消耗，提高运动成绩。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种运动鞋底用弹性体组合物，由以下原料混合得到：

80～85重量份的苯乙烯共聚物；

15～20重量份的氢化苯乙烯共聚物；

1～5重量份的相容剂；

5～8重量份的填充剂；

20～50重量份的软化剂；

0.3～0.8重量份的硬脂酸或硬脂酸锌；

0.4～1.0重量份的抗氧化剂；

0.3～0.6重量份的紫外线吸收剂；

0.2～0.8重量份的防老剂。

2.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述苯乙烯共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。

3.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述氢化苯乙烯共聚物为氢化苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物、氢化苯乙烯-乙烯共聚物或氢化苯乙烯-丁烯共聚物。

4.根据权利要求3所述的弹性体组合物，其特征在于，所述氢化苯乙烯共聚物的氢化度为95％以上。

5.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。

6.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述填充剂为超细气相二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述软化剂为邻苯二甲酸二甲氧基乙酯。

8.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧化剂和磷酸酯类抗氧化剂的混合物。

9.根据权利要求1所述的弹性体组合物，其特征在于，所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线吸收剂。

10.权利要求1～9任意一项所述的弹性体组合物的制备方法，包括以下步骤：

将苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯共聚物和软化剂混合，得到第一混合物；

将第一混合物与相容剂、填充剂、硬脂酸或硬脂酸锌、抗氧化剂、紫外线吸收剂和防老剂混合，得到第二混合物；

将所述第二混合物挤出造粒后得到弹性体组合物。