CN103194019A - 抗撕裂eva发泡鞋材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
抗撕裂EVA发泡鞋材及其制造方法，涉及一种休闲鞋底。所述抗撕裂EVA发泡鞋材原料组成为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯、偶氮二甲酰胺和色母粒。将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼后再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，进行第二阶段密炼，得到密炼好的混合料，在滚轮机上进行打薄；将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；将造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；将成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种休闲鞋底，尤其是涉及一种抗撕裂EVA发泡鞋材及其制造方法。
背景技术
EVA发泡鞋是以EVA为主料，经过特定的成型工艺得到的轻便、柔软、舒适的鞋。
中国是鞋类的生产大国，随着时代的进步，人们生活品质的提高，消费、生活观念的转变，追求舒适、时尚、便捷是是鞋类发展的方向。EVA发泡鞋材在鞋材发展中已经流行15-20年，它轻便、舒适、持久耐用的特点是其它鞋材难以比拟的，各类运用EVA直接发泡生产的休闲鞋、凉鞋、拖鞋等深受广大消费者的喜爱。抗撕裂EVA发泡休闲鞋材是鞋材研发人员在从事多年鞋材发泡工作后，研发出的新型EVA发泡鞋材。抗撕裂EVA发泡休闲鞋是一种经过改性后得到的，具有抗撕裂、耐冲击的休闲鞋。它将改变消费者对传统EVA发泡鞋，撕裂强度低、易破损、不耐穿的不良印象；同时因撕裂强度的增加，EVA鞋材可与各种皮料、布料进行针车加工，增添了各类鞋的设计空间。
已有的关于EVA发泡鞋材的论文较多，但具有抗撕裂、经久耐穿的EVA发泡鞋材的配方及制造方法还未见报道。伊华清在高分子材料科学与工程2009年08期中将苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)应用于乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料中；韩利志在塑料工业2007年08期中将苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)应用于低密度聚乙烯(LDPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料中；叶胜京在福建轻纺2005年09期中讨论了发泡剂偶氮二甲酰胺A(C)、橡胶（EPDM、NBR)、填料超细碳酸钙C(aC03)用量对LDPE/EVA发泡材料性能的影响。但均未达到抗撕裂的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既具有传统EVA发泡所有优异的物理性能，又克服了EVA发泡鞋材抗撕裂性差、易破损的先天不足，能让消费者穿着更加安全、舒适，可与各种皮料、布料进行针车加工，增添了各类鞋的设计空间，具有较高撕裂强度的抗撕裂EVA发泡鞋材及其制造方法。
所述抗撕裂EVA发泡鞋材按质量百分比的原料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：55%～65%；
乙烯-辛烯共聚物：15%～25%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：5%～10%；
乙烯-丙烯酸共聚物：0.8%～1.5%；
滑石粉：5%～10%；
硬脂酸：0.3%～0.6%；
硬脂酸锌：0.5%～1.0%；
氧化锌：0.8%～1.5%；
过氧化二异丙苯：0.6%～1%；
偶氮二甲酰胺：1.5%～2.5%；
色母粒：1.5%～3%；
全部原料组成为100%。
所述抗撕裂EVA发泡鞋材按质量百分比的原料组成最佳为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：60%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：6%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%；
全部原料组成为100%。
所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法包括以下步骤：
1）将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼后再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，再次启动密炼机进行第二阶段密炼，所有原料混合均匀得到密炼好的混合料；
2）将步骤1）得到的密炼好的混合料在滚轮机上进行打薄；
3）将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；
4）将步骤3）造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；
5）将步骤4）中成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品；
6）将步骤5）经恒温箱定型成发泡型材成品经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者待组合橡胶大底。
在步骤1）中，所述第一阶段密炼的温度可为110～112℃，所述第一阶段密炼的时间可为7min；所述第二阶段密炼的温度可为112～115℃，所述第二阶段密炼的时间可为3min。
在步骤2）中，所述打薄的次数可为2遍，所述打薄时的出片厚度可为1～2mm。
在步骤3）中，所述造粒的粒料长度可为2～4mm。
在步骤4）中，所述成型的条件可为：鞋模的温度为180±2℃，加硫时间为300±20s。
在步骤5）中，所述恒温箱定型成发泡型材成品的条件可为：恒温箱流程为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200r/min，恒温箱长度为12m。
与现有的EVA发泡鞋材相比，本发明具有传统EVA发泡所有优异的物理性能，又克服了EVA发泡鞋材抗撕裂性差、易破损的先天不足，能让消费者穿着更加安全、舒适，同时因撕裂强度的增加，EVA鞋材可与各种皮料、布料进行针车加工，增添了各类鞋的设计空间。经试验，制造所得的抗撕裂EVA发泡鞋材其主要物性包括：硬度：50±3C；密度：≤0.25g/cm3;弹性：≥50％；抗拉：≥3.5MPa；延伸率：≥350％；撕裂强度：≥6N/mm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：本发明抗撕裂EVA发泡鞋材制备方法包括以下步骤。
1.按质量百分比原材料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：60%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：6%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
2.所述的抗撕裂EVA发泡鞋材的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）磅料
按设计的配方称量原材料，将过氧化二异丙苯、偶氮发泡剂单独称量后，两者混合在一起，其余的混合在一起；
2）密炼
将配好的原料除过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂外，其余倒入75升密炼机中，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，待温度达到110～112℃时，加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂，再次启动密炼机密炼，直到温度继续升高到112～115℃时，所有原料已经混合均匀，倒出物料进行开炼；第一阶段密炼时间为7min，加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂，再密炼3min。
3）开炼
将密炼好的混合料在18寸滚轮机上进行打薄2遍，打薄时出片厚度为1～2mm；
4）造粒
将滚轮机混合均匀的混合料，加入造粒机中进行造粒，造粒机的送料速度与切刀转速使粒料长度控制在2～3mm为宜。
5）射出成型
将造粒好的粒料静置24h后，依据模具发泡倍率进行大小料的配比，经电脑数控注塑机注入鞋模中，在模具温度为180±2℃，加硫时间为300±20秒的条件下成型。
6）恒温定型
将步骤5）所得的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品，恒温箱流程条件为：温度75℃-70℃-65℃-45℃，转数200r/min，恒温箱定型时间≥25min；
7）将加工成型的鞋底经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者与橡胶大底组合成鞋底。
由以上生产流程最终得到成品鞋底，其主要物性包括：硬度：50±3C；密度：≤0.25g/cm3;弹性：≥50％；抗拉：≥3.5MPa；延伸率：≥350％；撕裂强度：≥6N/mm。
实施例2：在实施例1的基础上调整ELVAX260、POE8842、SEBS、N493的用量，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：55%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：25%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：5%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.5%；
滑石粉：7%；
硬脂酸：0.3%；
硬脂酸锌：0.5%；
氧化锌：0.9%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
实施例3：在实施例2的基础上继续调整ELVAX260、POE8842、SEBS、N493的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：65%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：13%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：10%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：0.8%；
滑石粉：5%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
实施例4：在实施例3的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：58%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：21%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：8%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.2%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.5%；
硬脂酸锌：0.6%；
氧化锌：0.8%；
过氧化二异丙苯：0.9%；
偶氮二甲酰胺：1.5%；
色母粒：1.5%。
实施例5：在实施例4的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：56%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：18%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：9%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：9%；
硬脂酸：0.6%；
硬脂酸锌：0.6%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.6%；
偶氮二甲酰胺：1.8%；
色母粒：2.0%。
实施例6：在实施例5的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：62%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：16%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：7%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
实施例7：在实施例6的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：60%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：19%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：6%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：7%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可选用美国杜邦公司生产的ELVAX260，乙烯-辛烯共聚物可选用美国陶氏公司生产POE8842，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物可选用硬度为60A的SEBS，乙烯-丙烯酸共聚物可选用美国杜邦公司生产的Fusabond N系列（尼龙改性剂）中的N493，氧化锌可选用上海白石活性氧化锌，过氧化二异丙苯（DCP）可选用上海高桥公司产品，偶氮二甲酰胺可选用韩国锦洋公司生产的AC-3000H，其余原材料可为市场常用化工材料。
为了能更好的说明研究结果，分别改变ELVAX260、POE8842、SEBS、N493的比例使之没有达到或超过优化比例范围，比较例1是ELVAX260比例没有在优化比例范围内，比较例2是POE8842没有在优化比例范围内，比较例3是N493超过了优化比例范围，比较例4是ELVAX260、POE8842、SEBS、N493均没有在优化比例范围内。
比较例1（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：50%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：25%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：10%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：7%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
比较例2（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：65%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：10%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：9%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：8%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
比较例3（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：60%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：7%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：0.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
比较例4（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：45%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：30%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：12%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：0.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%。
将实施例1～7和比较例1～4做出样品，并进行物性测试，其测试结果见表1：
表1
从测试结果来看，所做的实施例样品物性结果，均能达到所设定的物性标准；而比较例都有一到两项物性达不到设定目标。
本发明所制备的抗撕裂EVA发泡鞋材，明显改善了EVA发泡鞋材抗拉、撕裂不足的缺陷，使得EVA发泡鞋材能与各种皮料、布料进行针车加工，增添了各类鞋的设计空间，增强了消费者对此类鞋的安全性与舒适性的信心。
抗撕裂EVA发泡鞋材配方中的主要原材料可选用以下公司生产的产品牌号，其物理特性更佳：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选用美国杜邦公司生产的ELVAX260，乙烯-辛烯共聚物选用美国陶氏公司生产POE8842，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物选用硬度为60A的SEBS，乙烯-丙烯酸共聚物选用美国杜邦公司生产的Fusabond N系列（尼龙改性剂）中的N493，氧化锌选用上海白石活性氧化锌，过氧化二异丙苯（DCP）选用上海高桥公司产品，偶氮二甲酰胺选用韩国锦洋公司生产的AC-3000H，其余原材料为市场常用化工材料。
下面对所选用的主要原材料物理性能作进一步的说明：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选用美国杜邦公司生产的ELVAX260，ELVAX260的VA（醋酸乙烯酯）含量为28％，熔融指数（MI）为6g/10min，其抗拉、撕裂强度较好；乙烯-辛烯共聚物选用美国陶氏公司生产POE8842，该POE属于侧链有八个碳原子的共聚物，不但胶感好，而且韧性强；氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物选用硬度为60A的SEBS；乙烯-丙烯酸共聚物选用美国杜邦公司生产的Fusabond N系列（尼龙改性剂）中的N493，Fusabond N493改性树脂属于乙烯-丙烯酸共聚物，并以无水马来酸酐经高温高压下化学反应接枝制造而成，Fusabond N系列属于尼龙改性剂，也是增韧剂，加入少量就有明显的增韧效果，改善EVA发泡体分子间的抗拉、撕裂强度。氧化锌选用上海白石活性氧化锌，过氧化二异丙苯（DCP）选用上海高桥公司产品，偶氮二甲酰胺选用韩国锦洋公司生产的AC-3000H。其余原材料为市场常用化工材料。再配合其他加工助剂，经过射出成型等工艺流程，制得抗撕裂性能良好的EVA发泡鞋材。
Claims (10)
1.抗撕裂EVA发泡鞋材，其特征在于按质量百分比的原料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：55%～65%；
乙烯-辛烯共聚物：15%～25%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：5%～10%；
乙烯-丙烯酸共聚物：0.8%～1.5%；
滑石粉：5%～10%；
硬脂酸：0.3%～0.6%；
硬脂酸锌：0.5%～1.0%；
氧化锌：0.8%～1.5%；
过氧化二异丙苯：0.6%～1%；
偶氮二甲酰胺：1.5%～2.5%；
色母粒：1.5%～3%；
全部原料组成为100%。
2.如权利要求1所述抗撕裂EVA发泡鞋材，其特征在于按质量百分比的原料组成为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物ELVAX260：60%；
乙烯-辛烯共聚物POE8842：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SEBS：6%；
乙烯-丙烯酸共聚物N493：1.0%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：2.0%；
色母粒：2.0%；
全部原料组成为100%。
3.如权利要求1所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼后再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，再次启动密炼机进行第二阶段密炼，所有原料混合均匀得到密炼好的混合料；
2）将步骤1）得到的密炼好的混合料在滚轮机上进行打薄；
3）将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；
4）将步骤3）造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；
5）将步骤4）中成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品；
6）将步骤5）经恒温箱定型成发泡型材成品经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者待组合橡胶大底。
4.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤1）中，所述第一阶段密炼的温度为110～112℃，所述第一阶段密炼的时间为7min。
5.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤1）中，所述第二阶段密炼的温度为112～115℃，所述第二阶段密炼的时间为3min。
6.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤2）中，所述打薄的次数为2遍。
7.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤2）中，所述打薄时的出片厚度为1～2mm。
8.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤3）中，所述造粒的粒料长度为2～4mm。
9.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤4）中，所述成型的条件为：鞋模的温度为180±2℃，加硫时间为300±20s。
10.如权利要求3所述抗撕裂EVA发泡休闲鞋材的制造方法，其特征在于在步骤5）中，所述恒温箱定型成发泡型材成品的条件为：恒温箱流程为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200r/min，恒温箱长度为12m。
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