CN104893110B - 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104893110B
CN104893110B CN201510150370.8A CN201510150370A CN104893110B CN 104893110 B CN104893110 B CN 104893110B CN 201510150370 A CN201510150370 A CN 201510150370A CN 104893110 B CN104893110 B CN 104893110B
Authority
CN
China
Prior art keywords
density
parts
foaming
sole
ldpe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510150370.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104893110A (zh
Inventor
王旭
熊祖江
梁纪宇
贯丽华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinolight Inspection and Certification Co Ltd
China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd filed Critical China Leather and Footwear Research Institute Co Ltd
Priority to CN201510150370.8A priority Critical patent/CN104893110B/zh
Publication of CN104893110A publication Critical patent/CN104893110A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104893110B publication Critical patent/CN104893110B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16—Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/04—Plastics, rubber or vulcanised fibre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/14—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor using multilayered preforms or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42—Heating or cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/102—Azo-compounds
    • C08J9/103—Azodicarbonamide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C08J9/10—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing nitrogen, the blowing agent being a compound containing a nitrogen-to-nitrogen bond
    • C08J9/107—Nitroso compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C08L23/0807—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815—Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2323/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08J2423/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/16—Ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/14—Applications used for foams
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/066—LDPE (radical process)

Abstract

本发明涉及一种质轻耐磨密度梯度鞋底材料及其制备方法，其主要组成为三元乙丙橡胶、乙烯‑辛烯共聚物、低密度聚乙烯、交联剂、填料、发泡剂、发泡促进剂。在EPDM、POE、LDPE发泡的基础上，通过控制发泡倍率及每一层材料的密度差值，将多层组成和性能在材料厚度方向准连续变化的非均质可发性混炼胶，通过控制发泡倍率及每一层材料的密度差值，采用一次模压发泡成型制备出一种发泡鞋底材料，实现密度、硬度、耐磨性的功能梯度化差异。由于密度的渐变性，应力集中缓和，制备的材料不产生翘曲。在靠近足底的一侧的发泡材料密度较低；在贴近外底的一侧的发泡材料密度较高，耐磨性较好，减轻了鞋底的重量，提高了发泡鞋底材料穿着的舒适性。

Description

一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种运动及休闲鞋底材料及其制备方法，特别是一种密度梯度型的发泡鞋底材料及其制备方法。
背景技术
功能梯度材料（ Functional Gradient Materials 简写为FGM）就是在制造过程中，使构成材料的要素（组成、结构、孔隙率、浓度）沿厚度方向由一侧到另一侧呈连续变化，使得内部没有明显界面，从而使材料性质和功能也呈连续变化的一种新材料。与复合材料相比，功能梯度材料的组成从一侧到另一侧呈梯度变化，且无特定界面，从而使得该材料的性能平稳变化，因此缓和了表层与底层间的应力，使性能更好。功能梯度材料概念是在1984年由日本的材料科学家新野正之博士、平井敏雄教授及渡边龙三教授首先提出，随后受到日本和世界材料领域的广泛关注。功能梯度材料首先成功地应用于航天飞机的缓和热应力型超耐热金属/陶瓷复合材料中。关于制备功能梯度材料应用于制鞋领域的研究未见公开报道。
关于功能梯度鞋底材料的报道，常素芹，王旭等人在2013102682265通过EVA和POE发泡的基础上，将两层或多层组成可发性混炼胶，通过一次模压发泡成型制备出一种沿着厚度方向弹性和硬度渐变的发泡鞋底材料。该发明通过调控发泡倍率，使得每一层材料发泡倍率相同，从而避免了材料的翘曲问题。该发明未涉及密度不同的密度梯度材料。
对于发泡鞋底而言，发泡材料的密度越大，耐磨性越好，但较重；而对于较轻的鞋底，则其耐磨性又明显恶化，为此本发明开发质轻耐磨梯度型橡胶发泡鞋底材料。该鞋底可以实现在与地面接触的一侧，有较高的密度，确保有良好的耐磨性能，在与脚贴近的一侧，有较小的密度，使得尽量轻量化。从而在同一双鞋底中实现质轻、耐磨性能的最大化。而不同的密度，必定导致材料的发泡倍率不一致，如果不能精确控制，便会导致材料向发泡倍率较大的一侧翘曲。
为了解决上述技术难题，本开发的功能梯度鞋底材料为质轻耐磨梯度型橡胶发泡鞋底的开发；其制备方法：将两层或多层组成和性能在材料厚度方向准连续变化的非均质混炼胶，通过一次模压成型制备出密度渐变型鞋底材料，通过精确控制密度，实现的应力均匀分散，制备出较平整的密度梯度材料，从而实现硬度、密度、耐磨性等功能沿材料厚度方向呈现梯度差异化。
本发明开发的密度梯度鞋底材料，其重点是提升鞋底的舒适性，使鞋底各部位的物理性能指标实现功能最大化，同时还有省去冷粘工艺、减少人工成本、利于保护环境的优势，是未来国内外鞋类产品及其相关鞋部件研究的重要方向。
发明内容
本发明旨在提供一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法，实现密度、硬度和耐磨性的梯度功能差异化。
本发明的技术方案是：一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料，其特征在于，其成分和质量份数包括：
三元乙丙橡胶（EPDM） 40~70份
乙烯-辛烯共聚物（POE） 30~50份
低密度聚乙烯（LDPE） 10~15份
交联剂 1~3份
填料 5~20份
发泡剂 4~7份
氧化锌（ZnO） 3~6份
硬脂酸锌（Znst） 2~5份。
所述的交联剂为过氧化二异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化氢异丙苯中的的至少一种。
所述的填料可选用氢氧化镁、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石中的至少一种。
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4'-氧代双苯磺酰肼、N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠或碳酸氢铵其中的至少一种或者两种以上的组合物。
一种所述的质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料制备方法，其特征在于，包括依次进行的混炼工序、硫化测试和模压工序：
（1）混炼工序：将三元乙丙橡胶（EPDM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、低密度聚乙烯（LDPE）、硬脂酸锌、发泡剂、氧化锌和填料加入到密炼机进行混炼，混炼温度为90℃~110℃，密炼机转子转速约50-70转/分，混炼时间3-5min；混合均匀后，再加入交联剂，混合2-3min后，迅速在90℃-110℃范围内以开炼机辊距1-2mm输出材料片，材料片在室温下停放24小时以上备用；该混炼工序制出多种EPDM、发泡剂和氧化锌含量不同的材料片，由于材料的密度与发泡剂和氧化锌的含量成反比关系，与EPDM成正比关系，故制出的多种材料片的密度不同；
（2）硫化测试：
硫化条件的筛选：采用无转子发泡流化仪进行硫化及发泡测试，筛选出硫化条件一致的材料片，以便多层材料在同一个硫化条件下的一体化成型；筛选的硫化温度为160℃~180℃，硫化时间为6min~12min；将硫化仪测试后制得的试样进行密度测试，筛选出密度差值在0.2g/cm3-0.3g/cm3的范围内的材料片，作为模压工序选择不同密度层，制备密度梯度材料的参考依据；
（3）模压工序：将筛选的不同密度的材料片裁剪成与模具形状及尺寸一致、厚度为1~2mm的模压片，并将密度依次增加0.03-0.04 g/cm3的多个模压片叠加到同一模具中，从而组成密度逐渐变化的组合体；然后加压，模压温度（即筛选的硫化温度）为160℃~180℃，模压时间（即筛选的硫化时间）为6min~12min,模压压力为8-14Mpa；取出模压成型的复合体进行冷却，从而通过一体化模压成型制得密度梯度发泡鞋底材料。
所述的混炼工序中的密炼机还可采用开炼机或挤出机进行共混、造粒；然后采用模压法进行成型加工。
本发明具有以下优点：
（1）为了得到耐磨性能良好的鞋底，本发明采用耐磨性能优良的三元乙丙橡胶（EPDM），但三元乙丙橡胶的发泡材料作为鞋底，存在密度较大，鞋底较重，弹性不佳，尺寸稳定性差等不足；通过引入弹性极好更易于发泡的乙烯辛烯共聚物（POE）来进一步改善鞋底的弹性，调控鞋底的密度；引入低密度聚乙烯（LDPE）提高发泡鞋底的尺寸稳定性，从而开发出一种集耐磨、质轻、高弹、高尺寸稳定性于一体的新型发泡鞋底。
（2）将多层组成和性能在材料厚度方向准连续变化的非均质可发性混炼胶，通过严格控制发泡倍率及每一层材料的密度差值，采用一次模压发泡成型制备出一种发泡鞋底材料，实现密度、硬度、耐磨性的功能梯度化差异，密度梯度达到0.22g/cm3。由于密度的渐变性，应力集中缓和，制备的材料不产生翘曲。
（3）本发明制备的发泡鞋底材料的密度、硬度和耐磨性功能沿厚度方向呈现梯度变化。在靠近足底的一侧的发泡材料耐磨性要求不高，硬度较小，密度较低；在贴近外底的一侧的发泡材料密度较高，硬度较大，耐磨性较好，从而最大限度地使发泡鞋底材料穿着更加舒适。
（4）与目前市场上较舒适的发泡鞋底材料及其制备方法相比，是通过一体化成型制备的发泡鞋底，节省了传统制鞋中底和大底之间的粘合剂成本，及粘合工艺的成本，节省了人工费用，缩短了成型周期，有利于保护环境。
附图说明
图1是本发明实施例的截面结构示意图；
图2是图1中截面结构的扫描电镜图像。
具体实施方式
1、第一层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶70份，乙烯-辛烯共聚物20份，低密度聚乙烯10份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺1份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺2份，氧化锌3份，硬脂酸锌 3份。
按上述配比称料，并根据所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为523s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
2、第二层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶60份，乙烯-辛烯共聚物30份，低密度聚乙烯10份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺2份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺2份，氧化锌4份，硬脂酸锌3份。
按上述配比称料，并根据之前所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为517s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
3、第三层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶55份，乙烯-辛烯共聚物30份，低密度聚乙烯15份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺2.5份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺2份，氧化锌5份，硬脂酸锌3份。
按上述配比称料，并根据之前所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为532s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
4、第四层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶50份，乙烯-辛烯共聚物35份，低密度聚乙烯15份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺3份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺2份，氧化锌6份，硬脂酸锌3份。
按上述配比称料，并根据之前所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为515s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
5、第五层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶45份，乙烯-辛烯共聚物45份，低密度聚乙烯10份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺3份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺2.5份，氧化锌6份，硬脂酸锌3份。
按上述配比称料，并根据之前所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为528s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
6、第六层材料的制备：
组成（质量比）为：三元乙丙橡胶40份，乙烯-辛烯共聚物50份，低密度聚乙烯10份，过氧化二异丙苯2份，滑石粉 10份，白炭黑 5份，偶氮二甲酰胺3份，N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺3份，氧化锌6份，硬脂酸锌3份。
按上述配比称料，并根据之前所述的混炼工艺和模压工艺进行制备，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为535s，然后在170℃条件下将混炼制得的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压成型，停放24h后进行性能测试。
7、多层叠加：
将上述的六层材料的混炼的材料片裁剪成与模具长宽尺寸一致，厚度为1~2mm，依次按顺序叠加到模具中，第一层侧标注为A面，第六层侧标注为B面，模压温度为：170℃，模压时间为：6min~12min，取出冷却，制得密度梯度发泡鞋底材料，经无转子流变仪测得混炼胶在170℃时的工程正硫化时间为532s，然后在170℃条件下将混炼胶裁剪成与模具长宽尺寸一致，采用平板硫化机进行模压发泡成型，即制成本发明的密度梯度发泡鞋底材料成品，其截面结构如图1所示。停放24h后进行性能测试，成品截面的微结构如图2所示。
表1 实施例性能指标
质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料的各项性能指标如表1所示。其中硬度按GB/T531.1-2008进行测试，寸收缩率测试按GB/T3903.13-2005进行测试，冲击回弹率测试按GB/T1681-2009进行测试，压缩永久变形率按HG/T2876-2009进行测试，DIN磨耗按GB/T3903.2-1994进行测试，密度测试按GB/T533-2008进行测试。
从表1可以看出，第1~6层的密度在0.621~0.399 g/cm3之间，实验之前我们通过实验设计，密度估算为0.60~0.40 g/cm3之间，实现0.20 g/cm3的密度差值，实测的密度与实验前估算的密度相差不大，且估算趋势也是一致的。ShoreC硬度在73~63之间，冲击回弹率差别不大，DIN磨耗和压缩永久变形率随着密度的下降而增大，密度较大的实施例1，DIN磨耗为119mm3，密度较小的实施例6，DIN磨耗为187mm3。将实施例1~6层材料依次叠加，最终制备出平均密度为0.523 g/cm3，密度为0.621~0.399 g/cm3之间，故形成了密度差为0.222 g/cm3密度梯度材料。从图2可看出，不同层之间的界面较清晰，层与层之间没有产生明显的相互渗透现象，且材料较为平整。从图2可以明显的看出，沿着同一方向泡孔直径和泡孔密度呈逐渐的变化，且没有明显的界限差别。这充分证明上述实施的密度梯度发泡鞋底材料通过精确的控制密度，使得材料内部的应力均匀分散，制备方案是可行的。该材料的硬度和耐磨性也同样形成了功能梯度的趋势。本发明的创新之处在于提供了一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法，其功能可根据具体应用需要，通过进行组分上的调节，从而实现不同的功能的差异化程度，以满足不同场合的应用要求。
综上所述，本发明所制备的质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料具有较好的功能性和穿着舒适性，性价比较高，提升产品的市场竞争力，有良好的经济效益和社会效益，具有良好的发展前景。
本发明所用的原材料和各种助剂均为商品化产品。本发明采用的三元乙丙橡胶为美国陶氏化学产品；乙烯-辛烯共聚物为美国陶氏化学产品，此外美国埃克森美孚、美国杜邦公司、韩国LG公司生产的乙烯-辛烯共聚物也适用于该材料的制备，低密度聚乙烯为中国大庆石化产品。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (2)

1.一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料，其特征在于，其成分和质量份数包括：
三元乙丙橡胶（EPDM） 40~70份
乙烯-辛烯共聚物（POE） 30~50份
低密度聚乙烯（LDPE） 10~15份
交联剂 1~3份
填料 5~20份
发泡剂 4~7份
氧化锌（ZnO） 3~6份
硬脂酸锌（Znst） 2~5份
所述的交联剂为过氧化二异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化氢异丙苯中的至少一种；
所述的填料可选用氢氧化镁、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石中的至少一种；
所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4'-氧代双苯磺酰肼、N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠或碳酸氢铵其中的至少一种或者两种以上的组合物；
所述的质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料的制备方法，包括依次进行的混炼工序、硫化测试和模压工序：
（1）混炼工序：将三元乙丙橡胶（EPDM）、乙烯-辛烯共聚物（POE）、低密度聚乙烯（LDPE）、硬脂酸锌、发泡剂、氧化锌和填料加入到密炼机进行混炼，混炼温度为90℃~110℃，密炼机转子转速50-70转/分，混炼时间3-5min；混合均匀后，再加入交联剂，混合2-3min后，迅速在90℃-110℃范围内以开炼机辊距1-2mm输出材料片，材料片在室温下停放24小时以上备用；该混炼工序制出多种EPDM、发泡剂和氧化锌含量不同的材料片，由于材料的密度与发泡剂和氧化锌的含量成反比关系，与EPDM成正比关系，故制出的多种材料片的密度不同；
（2）硫化测试：
硫化条件的筛选：采用无转子发泡流化仪进行硫化及发泡测试，筛选出硫化条件一致的材料片，以便多层材料在同一个硫化条件下的一体化成型；筛选的硫化条件为：硫化温度为160℃~180℃，硫化时间为6min~12min；将硫化仪测试后制得的试样进行密度测试，筛选出密度差值在0.2g/cm3-0.3g/cm3的范围内的材料片，作为模压工序选择不同密度层，制备密度梯度材料的参考依据；
（3）模压工序：将筛选的不同密度的材料片裁剪成与模具形状及尺寸一致、厚度为1~2mm的模压片，并将密度依次增加0.03-0.04 g/cm3的多个模压片叠加到同一模具中，从而组成密度逐渐变化的组合体；然后加压，模压温度为160℃~180℃，模压时间为6min~12min,模压压力为8-14Mpa;取出模压成型的复合体进行冷却，从而通过一体化模压成型制得密度梯度发泡鞋底材料。
2.根据权利要求1所述的质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料，其特征在于，所述的混炼工序中的密炼机采用开炼机或挤出机进行共混、造粒；然后采用模压法进行成型加工。
CN201510150370.8A 2015-04-01 2015-04-01 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法 Active CN104893110B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510150370.8A CN104893110B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510150370.8A CN104893110B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104893110A CN104893110A (zh) 2015-09-09
CN104893110B true CN104893110B (zh) 2017-03-15

Family

ID=54026100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510150370.8A Active CN104893110B (zh) 2015-04-01 2015-04-01 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104893110B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107263899A (zh) * 2016-04-06 2017-10-20 加久企业股份有限公司 鞋底成型方法
CN106188892A (zh) * 2016-08-04 2016-12-07 叶剑 一种阻燃抗磨的epdm发泡鞋材及其制备方法
GB2555084B (en) * 2016-10-07 2019-12-04 Fitflop Ltd An item of footwear
CN106473324A (zh) * 2016-11-17 2017-03-08 际华三五五皮革皮鞋有限公司 一种防穿刺中底胶黏制鞋工艺
CN106916348A (zh) * 2017-04-12 2017-07-04 德艺文化创意集团股份有限公司 一种耐磨高强度拖鞋鞋底及其生产工艺和应用
CN107163334A (zh) * 2017-06-02 2017-09-15 东莞市楚成橡塑复合材料有限公司 一种模内发泡成型材料
CN107141548A (zh) * 2017-06-02 2017-09-08 东莞市楚成橡塑复合材料有限公司 一种发泡鞋垫制备方法
CN109717544A (zh) * 2017-10-31 2019-05-07 晋江明伟鞋服有限公司 一种轻便鞋的制作工艺流程
CN108032478B (zh) * 2017-12-12 2022-04-08 宁波格林美孚新材料科技有限公司 一种不同梯度密度的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺
CN108297333A (zh) * 2017-12-12 2018-07-20 湖北民族学院 一种多维度功能的热塑性聚氨酯发泡制品及其成型工艺
CN108164831B (zh) * 2017-12-15 2020-11-03 中国科学院长春应用化学研究所 具有梯度孔结构的聚丙烯泡沫材料及其制备方法
CN108892825B (zh) * 2018-06-01 2021-03-30 杜肯新材料（武汉）集团股份有限公司 一种多层复合橡塑发泡保温材料及制备方法
CN108795052B (zh) * 2018-07-03 2020-12-01 四川大学 具有梯度泡孔结构的橡胶泡沫材料及其制备方法
CN109265808A (zh) * 2018-08-06 2019-01-25 晋江蓝鲸鞋业有限公司 鞋底用低压缩变形片材及其制备工艺
CN109370034A (zh) * 2018-10-18 2019-02-22 江苏明德玩具股份有限公司 一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用
CN110982108A (zh) * 2019-12-20 2020-04-10 浙江大胜达包装股份有限公司 一种竹纤维梯度密度发泡缓冲包装材料及其制备方法
CN114075356B (zh) * 2020-08-20 2023-09-22 神华(北京)新材料科技有限公司 具有梯度孔结构的聚乙烯发泡材料及其制备方法和应用
CN113150359B (zh) * 2021-03-25 2022-12-20 浙江新恒泰新材料股份有限公司 一种具有梯度孔结构的发泡材料的制备方法
CN114683460A (zh) * 2022-04-21 2022-07-01 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院 一种功能梯度聚烯烃板材的制备方法
CN114801372B (zh) * 2022-05-16 2023-11-21 安踏（中国）有限公司 一种光致变色多功能橡胶大底及其制备方法
CN116690885B (zh) * 2023-05-26 2023-12-29 东莞海瑞斯新材料科技有限公司 一种具有预先处理的超临界模内发泡成型设备及其发泡方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102167863B (zh) * 2011-01-17 2013-01-23 中国皮革和制鞋工业研究院 一种质轻高弹运动鞋中底材料及其制造方法
CN103319776B (zh) * 2013-07-01 2015-09-23 中国皮革和制鞋工业研究院 一种功能梯度发泡鞋底材料及其制备方法
CN103408823B (zh) * 2013-07-18 2015-11-18 华南师范大学 碳酸钙高填充高回弹软质发泡聚乙烯材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104893110A (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104893110B (zh) 一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法
CN103319776B (zh) 一种功能梯度发泡鞋底材料及其制备方法
CN103012981B (zh) 一种橡胶发泡鞋用材料及其制备方法
CN103289179B (zh) 一种高弹性运动鞋气垫鞋底及其生产方法
CN103205054B (zh) 一种射出发泡橡塑运动鞋鞋底及其制造方法
CN103865109B (zh) 一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶
CN105295256A (zh) 一种新型pvc板及其制造方法
CN102964644B (zh) 发泡橡胶鞋底专用胶料
CN106544881A (zh) 一种基于石膏晶须的pvc发泡人造革及其制备方法
WO2020082484A1 (zh) 一种不同材料的多色多密度鞋底的制备方法及采用该方法的多色多密度鞋底
CN103275362A (zh) 胶鞋防静电橡胶填芯胶料及其制备方法及应用
CN110845820A (zh) 一种轻质高回弹sebs发泡鞋底的制备方法
CN102922839A (zh) 高性能eva多功能复合棚膜
CN103865134B (zh) 一种轻质橡胶鞋底及其制备方法
CN104626454A (zh) 一种双密度层鞋中底的制备方法及制品
CN104856344A (zh) 二次模压三明治eva发泡耐磨运动鞋底及其制造方法
CN105175876A (zh) 一种新型鞋中底材料及其制备方法
CN110216953A (zh) 一种tpu合金地板及其制备方法
CN206079239U (zh) 一种由轻质聚氨酯材料定制的鞋底结构层
CN112873937A (zh) 一种多性能鞋底的制造方法
CN102850644A (zh) 一种耐磨泡沫鞋底材料的制备方法
CN109233178A (zh) 超轻减震耐磨发泡鞋材及其制造方法
CN106544880B (zh) 一种多孔结构的pvc发泡人造革面层材料及其制备方法
CN202999499U (zh) 一种多色层泡泡鞋底片
CN209518336U (zh) 一种一次注塑和发泡成型的多色多密度的鞋底

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 100015 No. 18 Jiangtaixi Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee after: CHINA LEATHER & FOOTWEAR RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

Address before: Leather building, 18 Jiangtai West Road, Chaoyang District, Beijing 100015

Patentee before: CHINA LEATHER AND FOOTWEAR INDUSTRY Research Institute

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230105

Address after: 100015 No. 18 Jiangtaixi Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee after: CHINA LEATHER & FOOTWEAR RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

Patentee after: China light inspection and Certification Co.,Ltd.

Address before: 100015 No. 18 Jiangtaixi Road, Chaoyang District, Beijing

Patentee before: CHINA LEATHER & FOOTWEAR RESEARCH INSTITUTE CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right