CN103254508B - 一种丙烯基弹性体发泡材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丙烯基弹性体发泡材料，该发泡材料由包括以下重量份配比的原料制得：丙烯基弹性体40～80份、改性树脂10～30份、填充剂20～40份、交联剂0.8～1.4份、交联助剂0.5～1.5份、发泡剂6～10份、发泡助剂0～1.6份、润滑剂0～1.6份。采用上述技术方案制备的丙烯基弹性体发泡材料，具有材料综合性能优异，具有高柔韧性、高弹性、低硬度质轻等特性，发泡倍率大、生产工艺简便等特性，可广泛应用于鞋材、运动辅材、包装等领域。

Description

一种丙烯基弹性体发泡材料
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种发泡材料，尤其涉及一种丙烯基弹性体发泡材料。
背景技术
传统的软质发泡鞋类用材主要采用POE、SEBS等弹性体进行共混改性并通过增加发泡倍数实现降低材料硬度的目的，制品材质塑料感明显且物理性能大幅度降低。
VistamaxxTM丙烯基弹性体是基于埃克森美孚化工专有ExxpolTM茂金属技术生产的烯烃弹性体。它们是独特的半结晶丙烯-乙烯共聚物。在VistamaxxTM丙烯基弹性体中，主要是呈非晶态的丙烯-乙烯(EP)基质被镶接在细小的、均匀分散的等规聚丙烯（PP）结晶的网络中，由此获得弹性。当与其它相容材料共混时，VistamaxxTM丙烯基弹性体可提供包括韧性、柔性、透明度在内的许多属性。据相关研究报道，丙烯基弹性体主要用于聚丙烯（PP）改性、硫化弹性体（TPV）改性、氯化聚乙烯（PVC）替代等技术领域。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种丙烯基弹性体发泡材料，针对丙烯基弹性体独有的特性，结合改性树脂及功能助剂制备具有高柔韧性、高弹性、低硬度质轻的丙烯基弹性体发泡材料。
本发明采用如下技术方案：
一种丙烯基弹性体发泡材料，该发泡材料由包括以下重量份配比的原料制得：
优选的，丙烯基弹性体具有至少75重量%源自丙烯的单元和11～17重量%源自乙烯的单元，该丙烯基弹性体表现出：根据ASTM D-1238,190℃/2.16Kg测得的1.5～3.0g/10min的熔体流动速率。即该丙烯基弹性体根据ASTM D-1238测定的在190℃和2.16Kg下的熔体流动速率为1.5～3.0克/10分钟。
优选的，丙烯基弹性体为埃克森美孚化工公司的型号为6102、6102FL和新加坡产副牌SP9999SS的VistamaxxTM丙烯基弹性体产品中的一种或几种。
优选的，改性树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、三元乙丙橡胶（EPDM）和聚烯烃弹性体(POE)中的一种或几种。进一步优选的，聚烯烃弹性体(POE)为乙烯-辛烯共聚物。
优选的，交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯和过氧化二异丙苯中的一种或两种。
优选的，交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）、三聚氰酸三烯丙酯（TAC）、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、季戊四醇三丙烯酸酯和二乙烯基苯中的一种或几种。
优选的，发泡剂为偶氮二甲酰胺（ADC）、4,4-氧代双苯磺酰肼（OBSH）、对甲苯磺酰氨基脲（PTSS）和碳酸氢钠（NaHCO3）中的一种或几种；发泡助剂为氧化锌和碳酸锌中的一种或两种，进一步优选的，发泡助剂为1.2～1.6重量份。
优选的，填充剂为滑石粉和碳酸钙中的一种或两种；润滑剂为硬脂酸和不饱和脂肪酸锌中的一种或两种，进一步优选的，润滑剂为1.0～1.2重量份。
具体的，该发泡材料采用如下制备方法制得：
1）将丙烯基弹性体、改性树脂、填充剂、交联剂、交联助剂、发泡剂、发泡助剂和润滑剂共同投入密炼机内进行第一次混炼；
2）将第一次混炼后的物料倒出，转入开放式炼塑炼胶机进行第二次混炼；
3）第二次混炼均匀后出片、称量并装入平板硫化机进行硫化发泡，得到丙烯基弹性体发泡材料。
优选的，第一次混炼的混炼时间为7～10min，混炼温度为110～120℃；第二次混炼的混炼时间为5～8min，混炼温度为95～105℃；硫化发泡的硫化发泡时间为30～35min，硫化气压0.7～0.8MPa。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明通过采用上述技术方案，选择的适量改性树脂的加入可解决单纯丙烯基弹性体发泡材料热收缩性大、尺寸稳定性差的问题；以VistamaxxTM丙烯基弹性体为主体树脂制成的发泡材料具有触感柔软、硬度低、橡胶止滑感明显等特性，且在适当发泡倍数下仍保持理想的物性性能；所选择的交联剂与交联助剂协同作用及用量匹配，可解决丙烯基弹性体发泡体系熔体强度不易建立、不易发泡成型的技术难点。
优选的使用的丙烯基弹性体具有至少75重量%源自丙烯的单元和11～17重量%源自乙烯的单元，采用此种丙烯基弹性体容易通过改性接枝手段实现发泡体系熔体强度的建立。该丙烯基弹性体根据ASTM D-1238测定的在190℃和2.16Kg下的熔体流动速率为1.5～3.0g/10min，该范围的丙烯基弹性体的熔体流动速率特征赋予材料理想的加工性能，得以实现适用于模压发泡生产工艺的要求。
采用上述技术方案制备的丙烯基弹性体发泡材料，具有材料综合性能优异，具有高柔韧性、高弹性、低硬度质轻等特性，发泡倍率大、生产工艺简便等特性，可广泛应用于鞋材、运动辅材、包装等领域。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
实施例一
一种丙烯基弹性体发泡材料，该发泡材料由以下原料制得：
丙烯基弹性体6102、PS9999SS，购自埃克森美孚化工公司；乙烯-辛烯共聚物POE8150，购自美国陶氏化学公司；滑石粉DH1250，购自尤溪县荣鑫超细钙粉厂；双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)，购自阿克苏诺贝尔化学品有限公司；三聚氰酸三烯丙酯（TAC），购自上海方锐达化学有限公司。
该发泡材料采用如下制备方法制得：
1）将丙烯基弹性体6102、丙烯基弹性体SP9999SS、乙烯-辛烯共聚物POE8150、滑石粉DH1250、双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)、三聚氰酸三烯丙酯（TAC）、4,4-氧代双苯磺酰肼（OBSH）和硬脂酸共同投入密炼机内进行第一次混炼，混炼时间8min，混炼温度110℃；
2）将第一次混炼后的物料倒出，迅速移入开放式炼塑炼胶机进行第二次混炼，混炼时间8min，混炼温度100℃；
3）第二次混炼均匀后出片、称量并装入平板硫化机进行硫化发泡，硫化发泡时间35min，硫化气压0.70～0.75MPa，得到丙烯基弹性体发泡材料。常温停放冷却24小时后，进行各项物理性能测试。检测结果如下表表一所示：
实施例二
一种丙烯基弹性体发泡材料，该发泡材料由以下原料制得：
丙烯基弹性体6102，购自埃克森美孚化工公司；三元乙丙橡胶（EPDM）3722，购自美国陶氏公司；碳酸钙550，购自福建三农化工有限公司；过氧化二异丙苯（DCP），购自阿克苏诺贝尔化学品有限公司；三聚氰酸三烯丙酯（TAC），购自上海方锐达化学有限公司。
该发泡材料采用如下制备方法制得：
将丙烯基弹性体6102、三元乙丙橡胶（EPDM）3722、碳酸钙550、过氧化二异丙苯（DCP）、三聚氰酸三烯丙酯（TAC）、偶氮二甲酰胺、氧化锌和硬脂酸共同投入密炼机内进行第一次混炼，混炼时间10min，混炼温度120℃；
2）将第一次混炼后的物料倒出，迅速移入开放式炼塑炼胶机进行第二次混炼，混炼时间8min，混炼温度105℃；
3）第二次混炼均匀后出片、称量并装入平板硫化机进行硫化发泡，硫化发泡时间35min，硫化气压0.70～0.75MPa，得到丙烯基弹性体发泡材料。常温停放冷却24小时后，进行各项物理性能测试。检测结果如下表表二所示：
实施例三
一种丙烯基弹性体发泡材料，该发泡材料由以下原料制得：
丙烯基弹性体SP9999SS，购自埃克森美孚化工公司（新加坡产）；乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)7470，购自台湾台塑公司；滑石粉DH1250，购自尤溪县荣鑫超细钙粉厂；双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)，购自阿克苏诺贝尔化学品有限公司；三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC），购自上海方锐达化学有限公司。
该发泡材料采用如下制备方法制得：
1）将丙烯基弹性体SP9999SS、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)7470、滑石粉DH1250、双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)、三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）、偶氮二甲酰胺、氧化锌和硬脂酸共同投入密炼机内进行第一次混炼，混炼时间8min，混炼温度115℃；
2）将第一次混炼后的物料倒出，迅速移入开放式炼塑炼胶机进行第二次混炼，混炼时间8min，混炼温度105℃；
3）第二次混炼均匀后出片、称量并装入平板硫化机进行硫化发泡，硫化发泡时间30min，硫化气压0.70～0.75MPa，得到丙烯基弹性体发泡材料。常温停放冷却24小时后，进行各项物理性能测试。检测结果如下表表三所示：
上述三个实施例的检测结果的检测依据：密度测试方法依据GBT6343-2009泡沫塑料及橡胶表观密度的测定；硬度测试方法依据GB/T10807-2006软质泡沫聚合材料硬度的测定（压陷法）；冲击回弹率测试方法依据GB/T1681-2009硫化橡胶回弹性的测定；断裂伸长率测试方法依据GB/T6344-2008软质泡沫聚合材料拉伸强度和断裂伸长率的测定；撕裂强度测试方法依据GB10808-2006高聚物多孔弹性材料撕裂性能测试方法；压缩永久形变测试方法依据GB/T6669-2008软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定。
上述仅为本发明的三个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：该发泡材料由包括以下重量份配比的原料制得：
所述丙烯基弹性体具有至少75重量％源自丙烯的单元和11～17重量％源自乙烯的单元，该丙烯基弹性体表现出：根据ASTM D-1238,190℃/2.16Kg测得的1.5～3.0g/10min的熔体流动速率；所述改性树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、三元乙丙橡胶和聚烯烃弹性体中的一种或几种；所述交联剂为双叔丁基过氧化异丙基苯和过氧化二异丙苯中的一种或两种；所述交联助剂为三烯丙基异氰脲酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2，4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、季戊四醇三丙烯酸酯和二乙烯基苯中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：所述丙烯基弹性体为埃克森美孚化工公司的型号为6102、6102FL和新加坡产副牌SP9999SS的VistamaxxTM丙烯基弹性体产品中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、4,4-氧代双苯磺酰肼、对甲苯磺酰氨基脲和碳酸氢钠中的一种或几种；所述发泡助剂为氧化锌和碳酸锌中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：所述填充剂为滑石粉和碳酸钙中的一种或两种；所述润滑剂为硬脂酸和不饱和脂肪酸锌中的一种或两种。
5.根据上述任一项权利要求所述的一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：该发泡材料采用如下制备方法制得：
1)将所述丙烯基弹性体、改性树脂、填充剂、交联剂、交联助剂、发泡剂、发泡助剂和润滑剂共同投入密炼机内进行第一次混炼；
2)将第一次混炼后的物料倒出，转入开放式炼塑炼胶机进行第二次混炼；
3)第二次混炼均匀后出片、称量并装入平板硫化机进行硫化发泡，得到丙烯基弹性体发泡材料。
6.根据权利要求5所述的一种丙烯基弹性体发泡材料，其特征在于：所述第一次混炼的混炼时间为7～10min，混炼温度为110～120℃；所述第二次混炼的混炼时间为5～8min，混炼温度为95～105℃；所述硫化发泡的硫化发泡时间为30～35min，硫化气压0.7～0.8MPa。
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