CN105385015B - 一种超轻eva鞋底及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及有机高分子化合物技术领域，提供一种超轻EVA鞋底及其制备方法，由原料EVA、聚烯烃嵌段共聚物、PP弹性体、成核剂、发泡剂、交联剂、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸、耐磨剂、纳米碳酸钙经过密炼、开炼、造粒制得超轻EVA料米，再经一次射出成型得到所述超轻EVA鞋底，所述超轻EVA鞋底密度小于0.1g/cm3，具有超轻、高弹、高尺寸稳定性、表面不易起皱等特点，特别适合生产高档、轻量、环保EVA运动休闲鞋，使穿着者行走更轻盈。

Description

一种超轻EVA鞋底及其制备方法
技术领域
本发明属于有机高分子化合物技术领域，特别涉及一种超轻EVA鞋底及其制备方法。
背景技术
鞋是每个人都离不开的生活必需品，出于舒适性的考虑，生活中人们更愿意选择轻一些的鞋靴。鞋的重量大小会对运动能力的发挥产生影响，鞋是下肢的附加物，重的鞋子更易使人在穿着的过程中产生脱落感。鞋的质量越大，人在运动中消耗的体能也就越多。生物力学专家表明，跑步会对膝盖造成剧烈的冲击，冲击力量大约是体重的3～5倍，跑步的时候整个人腾空而起，然后落地，瞬间再腾空而起，这些冲量主要由膝盖的软骨吸收。而鞋的重量每增加1克，每跑100米，人就会多消耗8％的体能；鞋的重量每减少1克，就相当于减轻560克的重力负担。对于热爱运动的人来说，轻量化的鞋，保持功能性不下降，将消耗穿着者更少的能量,并提高其运动效能和穿着舒适性。
普通EVA材料的密度为0.23-0.3g/cm3，力学性能及柔韧性不够好，研究人员都在寻找合适的EVA改性剂，以制得兼具不同发泡材料优点的超轻EVA发泡材料。专利CN102993546 B公开了天然橡胶和三元乙丙橡胶改性EVA，得到了超轻橡塑发泡材料。众所周知，天然橡胶和三元乙丙橡胶都是非结晶性聚合物，大倍率的发泡产品必然存在压缩变形大的问题，产品的稳定性不够好。专利CN 101497715 B公开了利用低密度聚乙烯和EVA得到了密度为0.035-0.06g/cm3的超轻发泡材料，但低密度聚乙烯是只有少量长支链的高结晶性聚合物，产品硬度大、弹性差，从而限制了它的使用。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种超轻EVA鞋底及其制备方法，所述超轻EVA鞋底具有超轻、高弹、高尺寸稳定性、表面不易起皱等特点，特别适合生产高档、轻量、环保EVA运动休闲鞋。
为实现上述目的，本发明采取的解决方案为：一种超轻EVA鞋底，由以下原料组成制得：EVA、聚烯烃嵌段共聚物、PP弹性体、成核剂、发泡剂、交联剂、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸、耐磨剂、纳米碳酸钙。
进一步的是，各原料的重量份如下：
进一步优选的，各组分按下列重量份配置：
进一步的是：所述EVA为VA含量在22％-28％之间。
进一步的是：所述PP弹性体为埃克森美孚Vistamaxx系列共聚物。
进一步的是：所述PP弹性体为DSC熔点在65-85度之间。
进一步的是：所述聚烯烃嵌段共聚物为邵氏硬度在50-65A之间。
进一步的是：所述聚烯烃嵌段共聚物为DSC熔点在115-125度内。
进一步的是：所述成核剂是聚烯烃成核剂HPN-20E。
进一步的是：所述发泡剂是AC发泡剂。
进一步的是：所述交联剂是BIBP。
进一步的是：所述耐磨剂是耐磨剂AG209。
一种制备所述超轻EVA鞋底的制备方法，包括步骤：
步骤1：制备超轻EVA料米，先将原料EVA、聚烯烃嵌段共聚物、PP弹性体、成核剂、发泡剂、交联剂、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸、耐磨剂、纳米碳酸钙、颜料混合进行密炼，调整密炼温度为98-100℃，保持4-6min，然后翻料2次，继续密炼升温，出料温度为108-110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到超轻EVA料米；
步骤2：将超轻EVA料米倒入一次EVA注射机台的吸料桶，经一次射出成型得到超轻EVA鞋底。
通过采取前述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1，本发明使用结晶温度适中、力学性能好、相对分子量分布窄的聚烯烃嵌段共聚物和短支链分布、高弹性的PP弹性体作为EVA的改性剂，提供优异的回弹性，柔软韧性好，又能有效控制收缩保持尺寸稳定，得到超轻EVA鞋底的密度达到0.09g/cm3，而普通EVA鞋底的密度是0.23g/cm3-0.3g/cm3，大大降低了鞋底重量，节省了穿着者行走时的能量损耗，并直接降低了生产成本，增强了市场竞争优势，可广泛应用与儿童玩具、运动鞋、运动器材、浮标等的制造。
2，本发明使用聚烯烃成核剂，提高了鞋底成型时的结晶速度，使材料结晶率更高、晶形更大更均匀，明显改善了几种不同结晶温度材料的协同结晶性能，提高了材料的撕裂强度，有效改善了鞋底表面的光洁度。如附图1，实施例1的热稳定性明显好于未添加成核剂的实施例4。
3，本发明超轻EVA鞋底的结晶温度高，产品定型快、合格率高；鞋底极性大，成型加工方便，大大提高了生产效率，适合批量化生产。
4，本发明超轻EVA鞋底具有超低密度、高尺寸稳定性、力学性能优异等特点，而且具有比较好的缓冲和支撑性，提高了穿着舒适性，并使穿着者行走更轻盈。
附图说明
图1是本发明实施例1和实施例4制备得到的超轻EVA鞋底材料的动态机械分析仪测试数据。
测试说明：美国TA公司的动态机械分析仪RSA G2，使用8mm平行板，压缩模式，扫描频率10rad/s，应变0.2％，静态力250g，测试温度30-140度，升温速率5度/分钟，测试样品为直径12mm、高10mm的圆柱体。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例中，所述超轻EVA鞋底由以下组分按重量份组成：
所述超轻EVA鞋底的制备方法，包括步骤：
步骤1：制备超轻EVA料米，先将所有组分原料混合进行密炼，调整密炼温度为100℃，保持6min，然后翻料2次，继续密炼升温，出料温度为110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到超轻EVA料米。
步骤2：将料米倒入一次EVA注射机台的吸料桶，经一次射出成型得到超轻EVA鞋底。
上述制备得到的超轻EVA鞋底，密度0.09g/cm3，硬度39，DIN耐磨192mm3，尺寸收缩0.2％，回弹率61％，压缩变形率48％，撕裂强度6.6N/mm，拉伸强度2.6MPa，动态止滑系数平滑干式0.70湿式0.48。
实施例2：
本实施例中，一种超轻EVA鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是原料配比中：
EVA 7470M 50份、聚烯烃嵌段共聚物9077 30份、PP弹性体3000 25份、成核剂0.1份、AC发泡剂3.4份、交联剂BIBP 1.8份。
上述制备得到的超轻EVA鞋底，密度0.10g/cm3，硬度42，DIN耐磨224mm3，尺寸收缩0.9％，回弹率62％，压缩变形率53％，撕裂强度5.8N/mm，拉伸强度2.0MPa，动态止滑系数平滑干式0.70湿式0.43。
实施例3：
本实施例中，一种超轻EVA鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是原料配比中：
EVA 265 50份、聚烯烃嵌段共聚物9507 25份、PP弹性体3020 23份、成核剂0.3份、AC发泡剂2.8份、交联剂BIBP 1.6份、耐磨剂3份、纳米碳酸钙2份。
上述制备得到的超轻EVA鞋底，密度0.09g/cm3，硬度37，DIN耐磨183mm3，尺寸收缩0.7％，回弹率59％，压缩变形率50％，撕裂强度6.2N/mm，拉伸强度2.5MPa，动态止滑系数平滑干式0.58湿式0.39。
实施例4：
实施例4中，一种超轻EVA鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是原料配比中：
成核剂0份。
上述制备得到的超轻EVA鞋底，密度0.09g/cm3，硬度39，DIN耐磨256mm3，尺寸收缩1.8％，回弹率62％，压缩变形率60％，撕裂强度5.1N/mm，拉伸强度2.0MPa，动态止滑系数平滑干式0.66湿式0.43。
将上述实施例1～4的数据整理后，得到如下表1(注：硬度采用GS-701N硬度计测试，DIN耐磨按照GB/T 9867：2001测试，尺寸收缩率按照70度40分钟测试，回弹率测试采用GT-7042-RE型冲击弹性试验机，压缩变形率按照H50度6小时测试，撕裂强度按照GB/T 529-2008测试直角撕裂，拉伸强度按照GB/T 528-2009测试，动态止滑系数按照TM144：2011测试)：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
密度(g/cm3) 0.09 0.10 0.09 0.09
硬度 39 42 37 39
DIN耐磨(mm3) 192 224 183 256
尺寸收缩率(％) 0.2 0.9 0.7 1.8
回弹性(％) 61 62 59 62
压缩变形率(％) 48 53 50 60
撕裂强度(N/mm) 6.6 5.8 6.2 5.1
拉伸强度(MPa) 2.6 2.0 2.5 2.0
动态止滑系数(平滑干式) 0.70 0.70 0.58 0.66
动态止滑系数(平滑湿式) 0.48 0.43 0.39 0.43
表1、实施例1-4的性能参数对照表
综上所述，按照本发明的超轻EVA鞋底的制备方法，能够制得具有超低密度、高尺寸稳定性、表面不易起皱等特点的超轻EVA鞋底，而且具有力学性能好、产品定型速度快、产品合格率高等特点，可以使EVA鞋底更轻量化，特别适合生产高档EVA运动休闲鞋，节省了穿着者行走时的能量损耗，并直接降低了生产成本，增强了市场竞争优势。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (4)

1.一种超轻EVA鞋底，其特征在于，由以下原料组成制得：各原料的重量份如下：
EVA 50 份
聚烯烃嵌段共聚物 25 - 30 份
PP弹性体 20 - 25 份
成核剂 0 - 0.3 份
发泡剂 2.8 - 3.4 份
交联剂 1.6 - 1.8 份
硬脂酸锌 2 - 2.2 份
氧化锌 1.2 - 1.5 份
硬脂酸 1 - 1.3 份
耐磨剂 2 - 3 份
纳米碳酸钙 2 - 3份；
其中，所述EVA的VA重量含量在22%-28%之间；所述PP弹性体为埃克森美孚Vistamaxx系列共聚物，DSC熔点在65-85度之间；所述聚烯烃嵌段共聚物的邵氏硬度在50-65A之间，DSC熔点在115-125度之间。
2.根据权利要求1所述的超轻EVA鞋底，其特征在于，由以下组分按下列重量份原料制备而成:
EVA 50 份
聚烯烃嵌段共聚物 26 份
PP弹性体 21 份
成核剂 0.2 份
发泡剂 3.1 份
交联剂 1.7 份
硬脂酸锌 2.2 份
氧化锌 1.3 份
硬脂酸 1.3 份
耐磨剂 2.5 份
纳米碳酸钙 3份。
3.根据权利要求1或2所述超轻EVA鞋底，其特征在于：所述成核剂是聚烯烃成核剂HPN-20E。
4.一种制备权利要求1-3任一所述超轻EVA鞋底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：制备超轻EVA料米，先将原料EVA、聚烯烃嵌段共聚物、PP弹性体、成核剂、发泡剂、交联剂、硬脂酸锌、氧化锌、硬脂酸、耐磨剂、纳米碳酸钙、颜料混合进行密炼，调整密炼温度为98-100℃，保持4-6min，然后翻料2次，继续密炼升温，出料温度为108-110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到超轻EVA料米；
步骤2：将超轻EVA料米倒入一次EVA注射机台的吸料桶，经一次射出成型得到超轻EVA鞋底。
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