CN104945826A - 高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐磨弹性体鞋底料，其由以下原料组成：SBS橡胶弹性体、软化增塑剂、热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、聚苯乙烯树脂、丁苯橡胶、填料、抗氧剂、光稳定剂和加工助剂。还公开了上述高耐磨弹性体鞋底料的制备方法；本发明提供的高耐磨弹性体鞋底料的配方合理，以热塑性弹性体SBS为基材，具有高弹性、高耐磨、低压缩变形、耐候、耐低温、机械性能极佳以及极易挤出加工成型等优点；本发明提供的制备方法工艺简洁，易于实现，生产效率高，能快速制出高耐磨弹性体鞋底料制品，该制品可以广泛应用于运动鞋和休闲鞋领域。

Description

高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法

技术领域

本发明涉及鞋底材料技术领域，具体涉及一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法。

背景技术

随之现在生活水平的提高，人们越来越追求舒适的物质享受。而鞋作为人们生活中必不可少的物品，越来越受到人们的重视。舒适、质轻、耐磨、高弹、低永久压缩性和价格便宜的鞋子越来越受到人们的追捧。其实鞋底材料已有了很长的一段历史，经过了很多的更新。从最开始的天然橡胶，然后是PVC合成革和合成橡胶，后来又有了EVA、PU、SBS、TPU及它们相应的发泡材料等。但是，这些材料往往不能满足人们对鞋子的要求。仔细分析这几种材料会发现，天然橡胶耐低温性较差、味道重、质感不舒适；PVC合成革低温硬化、舒适感不佳、不耐磨、弹性差；合成橡胶如硫化橡胶，味道太重，密度大；EVA材料耐磨性欠佳、压缩变形大；PU合成革耐磨性优异，质轻，但是相对价格高；SBS耐磨性需要提高，压缩变形大，耐候性差；TPU材料价格昂贵，硬度大、不舒适。

为此，研发出一种具有高弹性、高耐磨、高柔韧性、低压缩变形、耐候、耐低温、质轻等机械性能极佳的鞋底材料为当世之所需。

发明内容

本发明的目的之一在于，针对上述不足，提供一种配方合理，具有高弹、高耐磨、低压缩变形、耐候、耐低温和机械性能好且成本较低的高耐磨弹性体鞋底料。

本发明的目的之二在于，针对上述不足，提供一种上述高耐磨弹性体鞋底料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种高耐磨弹性体鞋底料，其由以下质量百分比的原料组成：

SBS橡胶弹性体         20～50%，

软化增塑剂               10～30%，

热塑性聚氨酯弹性体    5～15%,

聚烯烃弹性体             2～6%，

三元乙丙橡胶             3～10%，

聚苯乙烯树脂             5～10%，

丁苯橡胶                   3～8%，

填料                        5～15%，

抗氧剂                     0.1～1%，

光稳定剂                  0.1～1%，

加工助剂                  2～5%。

作为本发明的一种改进，所述的SBS橡胶弹性体优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。具有优异的耐臭氧、耐氧化、耐紫外线和耐天候性能等。

作为本发明的一种改进，所述的软化增塑剂优选为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。可以使得橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，令橡胶可塑性、流动性，便于压延、挤出等成型操作，同时还能改善某些物理机械性能，如降低硬度和定伸应力、赋予较高的弹性和较低的生热、提高耐寒性等。

作为本发明的一种改进，所述的热塑性聚氨酯弹性体优选为不同硬度的聚酯型聚氨酯弹性体共聚物中的一种。耐磨性优异、耐臭氧性好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能。

作为本发明的一种改进，所述的聚烯烃弹性体为丙烯-三元乙丙橡胶共聚物TPV。具有密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工等特点。

作为本发明的一种改进，所述的三元乙丙橡胶优选为第三单体ENB不同含量的EPDM橡胶中的至少一种，具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。

作为本发明的一种改进，所述的聚苯乙烯树脂优选为通用型聚苯乙烯聚合物。易于购得，成本低。

作为本发明的一种改进，所述的丁苯橡胶优选为高弹性的且含高1，2丁二烯结构的丁苯橡胶，具有较好的弹性。

作为本发明的一种改进，所述填料优优选为碳酸钙和莫来石，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。有效延缓或抑制氧化过程，延长使用寿命。

作为本发明的一种改进，所述光稳定剂优选为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂以及复合型高效光稳定剂中的至少一种；有效排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长使用寿命的目的。

作为本发明的一种改进，所述加工助剂优选为低分子酯类、聚硅氧烷类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中至少一种和接枝型SEBS橡胶弹性体界面相容剂及偶联剂。

一种上述的高耐磨弹性体鞋底料的制备方法，其包括以下步骤：

（1）先用SBS橡胶弹性体充分吸收软化增塑剂，然后将热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂和吸收好软化增塑剂的SBS橡胶弹性体按比例充分混匀，获得混合物；

（2）将所述混合物加入长径比为45：1～60：1、挤出温度为160～200℃、转速为350～480rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到高耐磨弹性体鞋底料制品。

本发明的有益效果为：本发明提供的高耐磨弹性体鞋底料的配方合理，以热塑性弹性体SBS为基材，具有高弹性、高耐磨、低压缩变形、耐候、耐低温、机械性能极佳以及极易挤出加工成型等优点；本发明提供的制备方法工艺简洁，易于实现，生产效率高，能快速制出高耐磨弹性体鞋底料制品，该制品可以广泛应用于运动鞋和休闲鞋领域。

下面结合实施例，对本发明进一步说明。

具体实施方式

实施例1，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料，其由以下质量百分比的原料组成：SBS橡胶弹性体25%，软化增塑剂26%，热塑性聚氨酯弹性体9%,聚烯烃弹性体6%，三元乙丙橡胶5%，聚苯乙烯树脂8%，丁苯橡胶6%，填料10%，抗氧剂0.2%，光稳定剂1%，加工助剂3.8%。

其中，所述的SBS橡胶弹性体优选为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。本实施例中，较佳的，该SBS橡胶弹性体选用李长荣SBS 3546（线型SBS、苯乙烯含量为40%）

所述的软化增塑剂优选为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。本实施例中，较佳的，该软化增塑剂选用新疆克拉玛依石化公司的KDN4006。其它实施例中，该软化增塑剂可以选用白矿油。

所述的热塑性聚氨酯弹性体优选为不同硬度的聚酯型聚氨酯弹性体共聚物中的一种。本实施例中，较佳的，该热塑性聚氨酯弹性体为烟台万华集团的1172ICTPU（耐磨抗静电级）。

所述的聚烯烃弹性体为丙烯-三元乙丙橡胶共聚物TPV。本实施例中，较佳的，该聚烯烃弹性体选用江苏金陵奥普特百可韧TPV6375N-03

所述的三元乙丙橡胶优选为第三单体ENB不同含量的EPDM橡胶中的至少一种，本实施例中，较佳的，该三元乙丙橡胶选用陶氏EPDM4770R（ENB含量5%）。

所述的聚苯乙烯树脂优选为通用型聚苯乙烯聚合物。本实施例中，较佳的，该聚苯乙烯树脂选用台湾奇美的PG-33。

所述的丁苯橡胶优选为高弹性的且含高1，2丁二烯结构的丁苯橡胶，本实施例中，较佳的，该丁苯橡胶选用齐鲁石化的SBR1502（门尼粘度ML1001+4℃为52）。

所述填料优优选为碳酸钙和莫来石，本实施例中，较佳的，碳酸钙选用贺州市盛泰粉体有限公司的ST-2500，莫来石选用河南锐石投资集团股份有限公司的M60（粒径：3-5mm），两者采用4:1的比例混合。

所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。本实施例中，较佳的，该抗氧剂选用Irganox1076和Irgafos168。

所述光稳定剂优选为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂以及复合型高效光稳定剂中的至少一种；本实施例中，较佳的，该光稳定剂选用复合型高效光稳定剂TU-8288，该复合型高效光稳定剂TU-8288由东莞市通锦新材料科技有限公司生产，具有强烈的宽带UV吸收功能，对金属离子不敏感和抗铜害功能，提高材料热稳定性功能等。

所述加工助剂优选为低分子酯类、聚硅氧烷类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中至少一种和接枝型SEBS橡胶弹性体界面相容剂及偶联剂。本实施例中，较佳的，该加工助剂选用德国瓦克集团的硅酮母粒、霍尼韦尔集团的AC-1702和日本旭化成的M1913（接枝马来酸酐）及南京曙光的KH-550。

一种上述的高耐磨弹性体鞋底料的制备方法，其包括以下步骤：

（1）先用SBS橡胶弹性体充分吸收软化增塑剂，然后将热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂和吸收好软化增塑剂的SBS橡胶弹性体按比例充分混匀，获得混合物；

（2）将所述混合物加入长径比为45：1～60：1、挤出温度为160～200℃、转速为350～480rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到高耐磨弹性体鞋底料制品。

本实施例中，优选的，通过喂料器将所述混合物送入双螺杆挤出机，其中，该强剪切双螺杆挤出机的长径比为50：1，螺杆各段温度分别为：170℃、180℃、180℃、180℃、190℃、190℃、190℃、190℃、180℃、180℃、180℃、机头温度180℃，转速为450rpm。

实施例2，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：SBS橡胶弹性体35%，软化增塑剂15%，热塑性聚氨酯弹性体8%,聚烯烃弹性体4%，三元乙丙橡胶4%，聚苯乙烯树脂9%，丁苯橡胶6%，填料15%，抗氧剂0.15%，光稳定剂0.45%，加工助剂3.4%。

实施例3，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：SBS橡胶弹性体38%，软化增塑剂16%，热塑性聚氨酯弹性体10%,聚烯烃弹性体5%，三元乙丙橡胶3%，聚苯乙烯树脂10%，丁苯橡胶3%，填料11%，抗氧剂0.15%，光稳定剂0.35%，加工助剂3.5%。

实施例4，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：SBS橡胶弹性体20%，软化增塑剂30%，热塑性聚氨酯弹性体5%,聚烯烃弹性体2%，三元乙丙橡胶10%，聚苯乙烯树脂7.2%，丁苯橡胶5%，填料14%，抗氧剂1%，光稳定剂0.8%，加工助剂5%。其中抗氧剂可以为亚磷酸酯类。

实施例5，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，其由以下质量百分比的原料组成：SBS橡胶弹性体50%，软化增塑剂10%，热塑性聚氨酯弹性体15%,聚烯烃弹性体3%，三元乙丙橡胶4.7%，聚苯乙烯树脂5%，丁苯橡胶5.1%，填料5%，抗氧剂0.1%，光稳定剂0.1%，加工助剂2%。其中抗氧剂可以为含硫酯类。

实施例6，本实施例提供的一种高耐磨弹性体鞋底料及其制备方法，其与实施例1基本相同，区别点在于，SBS橡胶弹性体21%，软化增塑剂20%，热塑性聚氨酯弹性体11.5%,聚烯烃弹性体5.5%，三元乙丙橡胶9.5%，聚苯乙烯树脂9%，丁苯橡胶4.5%，填料12%，抗氧剂0.8%，光稳定剂0.7%，加工助剂5.5%。其中抗氧剂可以为酚类。

上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。

下面以对实施例1、实施例2和实施例3的高耐磨弹性体鞋底料制品进行物理性能测试为例，具体参见表1。

表1

      通过表1，可以得知，本发明的高耐磨弹性体鞋底料具有高弹性、高柔韧性、高耐磨、低压缩变形、耐候、耐低温、机械性能极佳以及极易挤出加工成型等优点，可以广泛应用于运动鞋和休闲鞋等领域。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它材料及其制备方法均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于，其由以下质量百分比的原料组成：

SBS橡胶弹性体         20～50%，

软化增塑剂            10～30%，

热塑性聚氨酯弹性体    5～15%,

聚烯烃弹性体          2～5%，

三元乙丙橡胶          3～10%，

聚苯乙烯树脂          5～10%，

丁苯橡胶              3～8%，

填料                  5～15%，

抗氧剂                0.1～1%，

光稳定剂              0.1～1%，

加工助剂              2～5%。

2.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的SBS橡胶弹性体为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。

3.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的软化增塑剂为饱和直链环烷烃油、白矿油中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的热塑性聚氨酯弹性体为不同硬度的聚酯型聚氨酯弹性体共聚物中的一种。

5.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的聚烯烃弹性体为丙烯-三元乙丙橡胶共聚物TPV。

6.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的三元乙丙橡胶为第三单体ENB不同含量的EPDM橡胶中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述的聚苯乙烯树脂为通用型聚苯乙烯聚合物，所述的丁苯橡胶为高弹性的且含高1，2丁二烯结构的丁苯橡胶。

8.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述填料为碳酸钙和莫来石，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类或含硫酯类中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的高耐磨弹性体鞋底料，其特征在于：所述光稳定剂为羟基二苯甲酮类光稳定剂、羟基苯并三唑类光稳定剂、受阻胺类稳定剂、受阻酚类光稳定剂、无机类光稳定剂以及复合型高效光稳定剂中的至少一种；所述加工助剂为低分子酯类、聚硅氧烷类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中至少一种和接枝型SEBS橡胶弹性体界面相容剂及偶联剂。

10.一种权利要求1～9中任一所述的高耐磨弹性体鞋底料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）先用SBS橡胶弹性体充分吸收软化增塑剂，然后将热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、聚苯乙烯树脂、填料、抗氧剂、光稳定剂、加工助剂和吸收好软化增塑剂的SBS橡胶弹性体按比例充分混匀，获得混合物；

（2）将所述混合物加入长径比为45：1～60：1、挤出温度为160～200℃、转速为350～480rpm的双螺杆挤出机中熔融混炼，然后依次经挤出、拉条、风冷、切粒和干燥工序后得到高耐磨弹性体鞋底料制品。