CN104910572A - 一种蓄热保暖的sbs复合鞋材及其制备方法 - Google Patents

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本发明提供一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SB S100份,碳化锆5~8份,椰炭粉6~9份,发泡剂2~3份,发泡助剂1~2份,交联剂1~3份,抗氧剂0.1~0.6份,PS20~25份,填料15~20份,增塑剂8~10份,软化剂20~25份。本发明还提供了该蓄热保暖的SBS复合鞋材的制备方法。本发明提供的SBS复合鞋材具有较好的蓄热保暖性能,可对老人足部起到很好的保暖效果,能应用于老人鞋。

Description

一种蓄热保暖的SBS复合鞋材及其制备方法
技术领域:
本发明涉及一种鞋材,特别本涉及一种蓄热保暖的SBS复合鞋材及其制备方法。
背景技术:
据研究,65岁以上的老年人当中有1/3的人存在足部健康本本,而鞋子本导致足部本本的主要原因,适合老人穿的鞋子最好具有以下几个特点:第一,保暖性能好:脚离心脏最远,血液供应较少,脚部表面脂肪层薄,人的脚部表层降到15℃以下就容易引起上呼吸道感染等疾病,脚温低于0℃时就会造成冻伤;第二,透气性好:老人皮肤湿气散发量为每12小时15-40克,若湿气滞留在鞋内超过4-5个小时后,脚越潮湿,散失的热量越多,易导致着凉和感冒;第三,防滑性好:体重超重的老人,应将后跟适当垫高2厘米,既轻便又可维护足弓,还可防止打滑。目前的鞋材中,SBS综合了热塑性材料加工方便和弹性好的特点,具有良好的低温柔软性、防滑安全性,这些性能优于PVC以及EVA鞋材。
公开号为CN101864139B、公开日为2012.03.21、申请人为中国皮革和制鞋工业研究院的中国专利申请公开了“一种质轻耐磨热塑性弹性体发泡鞋底材料”,其组分为:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、软化油、α-甲基苯乙烯共聚物、UHMWPE、填料、脱模剂、发泡剂、发泡助剂、交联剂,在SBS、软化油、填料等的基础上通过添加UHMWPE和α-甲基苯乙烯共聚物,制备出了高发泡(发泡材料密度为0.30~0.50g/cm3)和耐磨性能(磨痕长度5.0~9.0mm)良好的发泡材料,在混合配方中,还调整了其他组分和含量,并且对其制备工艺进行了调整和改进,因此大大提高了鞋底材料的发泡倍率和鞋底的耐磨性能,明显降低了生产成本,保护了环境,节约了能源。不过,该专利提供的材料不具备蓄热保暖性能,在较冷的环境下对老人足部的保暖效果较差,限制了其在老人鞋方面的应用。
发明内容:
本发明要解本的技术本本本提供一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,具有较好的蓄热保暖性能,可对老人足部起到很好的保暖效果,能应用于老人鞋。
为解本上述技术本本,本发明的技术方案本:
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆5~8份,椰炭粉6~9份,发泡剂2~3份,发泡助剂1~2份,交联剂1~3份,抗氧剂0.1~0.6份,PS20~25份,填料15~20份,增塑剂8~10份,软化剂20~25份。
优选地,本发明所述发泡剂为碳酸氢钠。
优选地,本发明所述发泡助剂为氧化锌。
优选地,本发明所述交联剂为BIPB。
优选地,本发明所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选地,本发明所述填料为碳酸钙或云母粉或炭黑。
优选地,本发明所述增塑剂为DOP。
优选地,本发明所述软化剂为石蜡。
本发明要解本的另一技术本本本提供上述蓄热保暖的SBS复合鞋材的制备方法。
为解本上述技术本本,技术方案本:
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材的制备方法,其步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂、PS、填料、增塑剂、软化剂后薄通10分钟,加入发泡剂、发泡助剂、交联剂后薄通9分钟,下片后置于压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
优选地,所述步骤(2)中,压延机的温度为170℃,压力为20MPa。
由上可见,与现有技术与比,本发明具有以下有益效果:
1)碳化锆可很好地吸收近红外线并具有很好的光热转换能力,加入鞋材后可有效提高鞋材的近红外线吸收能力和光热转换能力,在太阳光照射下鞋材中的碳化锆可有效吸收太阳光中的近红外线并将其转换为热能,为足部提供热量,起到较好的蓄热保暖效果;不过碳化锆为无机材料,与SBS基体之间的与容性和亲和性不佳,因此本发明用偶联剂对其进行表面改性,改善了其与SBS之间的与容性和亲和性,增加了其在鞋材内分散的均匀性,进而充分发挥其光热转换能力,有效提高鞋材的蓄热保暖效果。
2)椰炭分子受到热能作用会产生共振,其频率与远红外线的发射波长区间重合,因此具有很好的远红外发射能力,能够起到蓄热保暖、促进血液循环的功能,不过其表面与SBS基体与容性差,SBS对椰炭粉的浸润性不佳,因此本发明通过氢氧化钠对其进行碱化处理,增加了其表面粗糙度,增强了SBS对椰炭粉的浸润能力,有利于在二者的界面处形成较深的界面扩散层和较强的机械铆合作用,使得椰炭粉在鞋材内能均匀分散并发挥其远红外发射能力,进一步提高鞋材的蓄热保暖性能。
3)椰炭分子结构与石墨、钻石类似,与空气摩擦时会将电子转移至空气,其自身产生的正电荷与大地产生作用后形成了负离子,因此椰炭具有释放负离子的能力,能够有效提高鞋材的杀菌性能,应用于老人鞋后还能促进人体新陈代谢、提高人体免疫能力。
具体实施方式:
下面将结合具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆5.5份,椰炭粉9份,碳酸氢钠2.8份,氧化锌1份,BIPB1.5份,抗氧剂1010 0.5份,PS 24份,碳酸钙16份,DOP 8.5份,石蜡24份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、碳酸钙、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
实施例2
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆5份,椰炭粉8份,碳酸氢钠2.4份,氧化锌1.5份,BIPB2份,抗氧剂1010 0.6份,PS 20份,云母粉15份,DOP 9.5份,石蜡25份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、云母粉、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
实施例3
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆6份,椰炭粉8.5份,碳酸氢钠3份,氧化锌1.2份,BIPB1份,抗氧剂1010 0.1份,PS 22份,云母粉20份,DOP 8份,石蜡20份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、云母粉、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
实施例4
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆8份,椰炭粉6份,碳酸氢钠2.5份,氧化锌2份,BIPB2.5份,抗氧剂1010 0.4份,PS 25份,炭黑18份,DOP 10份,石蜡22份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、炭黑、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
实施例5
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆7.5份,椰炭粉7份,碳酸氢钠2.7份,氧化锌1.4份,BIPB3份,抗氧剂1010 0.2份,PS 21份,碳酸钙17份,DOP 9份,石蜡21份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、碳酸钙、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
实施例6
一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其重量份组成为:SBS100份,碳化锆7份,椰炭粉6.5份,碳酸氢钠2份,氧化锌1.6份,BIPB2.4份,抗氧剂1010 0.3份,PS 23份,炭黑19份,DOP 8.8份,石蜡23份。
其制备方法的步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂1010、PS、炭黑、DOP、石蜡后薄通10分钟,加入碳酸氢钠、氧化锌、BIPB后薄通9分钟,下片后置于温度为170℃,压力为20MPa的压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
经测试,实施例1-6以及对比例的蓄热性能如下表所示,其中,对比例为公开号为101864139B的中国专利,蓄热性能测试在差示扫描热仪上进行,采用中心波长为1-2.5μm的红外灯对试样进行照射:
由上表可见,本发明在照射15分钟后的表面温度以及照射停止6分钟后的表面温度均明显高于对比例,表现出较好的蓄热保暖性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:其重量份组成为:SBS100份,碳化锆5~8份,椰炭粉6~9份,发泡剂2~3份,发泡助剂1~2份,交联剂1~3份,抗氧剂0.1~0.6份,PS20~25份,填料15~20份,增塑剂8~10份,软化剂20~25份。
2.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述发泡剂为碳酸氢钠。
3.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述发泡助剂为氧化锌。
4.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述交联剂为BIPB。
5.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述抗氧剂为抗氧剂1010。
6.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述填料为碳酸钙或云母粉或炭黑。
7.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述增塑剂为DOP。
8.根据权利要求1所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材,其特征在于:所述软化剂为石蜡。
9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材的制备方法,其特征在于:其步骤如下:
(1)将硅烷偶联剂溶于无水乙醇中搅拌均匀得到改性液,将碳化锆干燥后加入乙醇的水溶液中搅拌均匀后加入改性液中,超声分散1小时后80℃下搅拌反应3小时,自然冷却至室温后抽滤洗涤5次,110℃下真空干燥20小时,得到改性碳化锆;
(2)将椰炭粉碎后浸泡于水中24小时,取出后除杂、干燥得到椰纤维,将椰纤维在水蒸汽氛围中加热至1500℃处理3小时,取出后冷却、研磨得到椰炭粉,将椰炭粉加入质量浓度为15%的氢氧化钠溶液中,微波加热3次,每次加热时间为12分钟,取出干燥至恒重,得到改性椰炭粉;
(3)将SBS加入双辊开炼机中110℃下塑化5分钟,加入步骤(1)得到的改性碳化锆、步骤(2)得到的改性椰炭粉、抗氧剂、PS、填料、增塑剂、软化剂后薄通10分钟,加入发泡剂、发泡助剂、交联剂后薄通9分钟,下片后置于压延机中发泡10分钟,得到蓄热保暖的SBS复合鞋材。
10.根据权利要求9所述的一种蓄热保暖的SBS复合鞋材的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,压延机的温度为170℃,压力为20MPa。
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