CN106009316A - 一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法,微孔弹性体主要特征在于由下列质量份组成:三元乙丙橡胶55份,乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物45份,滑石粉10‑15份,碳酸钙5‑10份,防老剂2‑5份,氧化锌3‑5份,硬脂酸1‑3份,促进剂0.5‑1份,硫磺1‑3份,过氧化物0.5‑1份,发泡剂3‑8份。本发明制备得到的微孔弹性体,具有硬度小、弹性高、减振性能好、尺寸稳定、力学性能优异、柔软性佳和穿着舒适性良好等特点,可用于制作减振性能要求高的鞋底。

Description

一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶类聚合物复合材料及其制备方法,特别是一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法。
背景技术
微孔弹性体具有密度小,力学性能高,防滑、减振及良好的穿着舒适性,被大量应用做运动鞋底材料。随着人们对健康的追求,具有良好减振性的运动鞋底日渐受到市场的追捧。
发明人注意到,目前市面上的微孔弹性体鞋材,主要是以EVA为基底,配合一定的橡胶、填料、硫化剂和发泡剂等多种配合剂共混发泡而成。虽具有良好的柔软性,但是仍无法满足人们穿着所需的减振性能。为了提高微孔弹性体的减振性能,必须使得弹性体中的微孔呈闭孔形式,并且分散均匀、尺寸小。而填料及其所形成的填料网络是影响弹性体中微孔形成的重要因素。同时,填料也是使得弹性体具有良好力学性能的重要保障。因此,改善填料的分散以及选择合适尺寸的填料构建良好的填料网络,是提高微孔弹性体减振性能的研究方向之一。有鉴于此,本发明人针对上述问题进行了深入研究,本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法。
实现本发明的技术解决方案:
一种具有高减振性能的微孔弹性体,其特征在于由下列成分组成:三元乙丙橡胶55份,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物45份,滑石粉10-15份,碳酸钙5-10份,防老剂2-5份,氧化锌3-5份,硬脂酸1-3份,促进剂0.5-1份,硫磺1-3份,过氧化物0.5-1份,发泡剂3-8份。
其中,所述的三元乙丙橡胶为含有8%乙叉降冰片烯第三单体的三元乙丙橡胶,乙烯-醋酸乙烯酯为含有13%醋酸乙烯酯单体的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
所述的滑石粉的尺寸为13-18μm,碳酸钙的尺寸为18-23μm。
所述的防老剂为2, 6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)和2, 2, 4-三甲基-1, 2-二氢化喹啉聚合体(RD)中的一种或两种,促进剂为2, 2'-二硫代二苯并噻唑(DM)和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)中的一种或两种,过氧化物为过氧化二异丙苯,发泡剂为偶氮二甲酰胺。
一种具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将三元乙丙橡胶、滑石粉、碳酸钙在开炼机上共混20min后,加入防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸混炼,得到三元乙丙橡胶混炼胶;
步骤二:将步骤一制得三元乙丙橡胶混炼胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在开炼机上共混后,温度为80℃,加入硫磺、过氧化物、发泡剂,薄通,得到共混胶;
步骤三:将步骤二制得的共混胶停放24h后,用硫化仪测定正硫化时间和发泡时间,用平板硫化机模压发泡,硫化温度为160℃,得到具有高减振性能的微孔弹性体。
本发明与现有技术相比,其显著优点是:
(1)与由单一填料制备的弹性体相比,本发明选择特定尺寸滑石粉和碳酸钙的进行复配,可以在弹性体中形成杂化填料网络,通过杂化填料间的协同效应,减少弹性体中微孔发生破裂、坍塌与变形,从而提高微孔弹性体的减振性能,并进一步提高弹性体的力学性能;
(2)在传统的橡胶-EVA-填料直接共混炼胶制备弹性体过程中,填料更易分散在弹性体的EVA部分中不利于填料网络的形成,而本发明通过填料与橡胶的预共混强制先将填料分散到橡胶中,随后再与EVA共混制备弹性体能够有效提高填料在整个弹性体中的分散均匀性;
(3)本发明制备得到的微孔弹性体,具有硬度小、弹性高、减振性能好、尺寸稳定、力学性能优异、柔软性佳和良好的穿着舒适性。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为具有高减振性能的微孔弹性体制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明的一种具有高减振性能的微孔弹性体,包括以下组分,三元乙丙橡胶55份,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物45份,滑石粉10-15份,碳酸钙5-10份,防老剂2-5份,氧化锌3-5份,硬脂酸1-3份,促进剂0.5-1份,硫磺1-3份,过氧化物0.5-1份,发泡剂3-8份。
本发明的一种具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:将三元乙丙橡胶、滑石粉、碳酸钙在开炼机上共混后,加入防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸混炼,得到三元乙丙橡胶混炼胶;
步骤二:将步骤一制得三元乙丙橡胶混炼胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在开炼机上共混后,加入硫磺、过氧化物、发泡剂,薄通,得到共混胶;
步骤三:将步骤二制得的共混胶停放24h后,用硫化仪测定正硫化时间和发泡时间,用平板硫化机模压发泡,硫化温度为160℃,得到具有高减振性能的微孔弹性体。
将制得的高减振性能的微孔弹性体进行以下性能测试。
(1)拉伸性能:
根据GB/T528-2009标准在深圳三思CMT4254电子万能拉力机上进行测试,拉伸速度500mm/min。记录弹性体的定伸100%模量(M100)、定伸300%模量(M300)、拉伸强度、断裂伸长率。具有越大拉伸强度的样品越好。
(2)撕裂性能:
撕裂性能测试按照GB/T529-2008标准在深圳三思CMT4254电子万能拉力机上进行测试,速度为500mm/min,记录弹性体的撕裂强度。具有越大撕裂强度的样品越好。
(3)耐磨性能:
耐磨性能按照GB/T9867-2001标准在台湾高铁GT-7912-D DIN摩耗试验机上测试,记录弹性体的磨耗体积。具有越小磨耗体积的样品越好。
(4)硬度测试:
硬度采用GS-701N硬度计测试,按照GB/T 531-1999。
(5)冲击回弹性:
冲击回弹性按照GB/T1681-1991标准冲击弹性试验机上测试,记录回弹值。具有越大回弹值的样品越好。
(6)变形率:
压缩变形率按照标准HG/T 2876-2009在MZ-4020压缩永久变率试验器上进行测试,记录变形率。具有越小变形率的样品越好。
(7)尺寸收缩率:
尺寸收缩率按照标准GB/T3903.13测试,具有越小收缩率的样品越好。
下面通过实施例和对比例对本发明作进一步说明。
实施例1
将55份三元乙丙橡胶和10份13μm滑石粉、5份18μm碳酸钙在开炼机上进行混炼20min,加入2份防老剂264,3份防老剂RD,5份氧化锌,3份硬脂酸混炼,得到三元乙丙橡胶混炼胶;将其与45份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在开炼机上共混,加入0.5份促进剂DM,0.5份促进剂CZ,3份硫磺,0.5份过氧化二异丙苯,8份偶氮二甲酰胺,薄通,停放24h,用硫化仪测定正硫化时间和发泡时间,再用平板硫化机制得微孔弹性体,硫化温度为160℃。制备过程如图1所示。微孔弹性体的详细性能如表1。
实施例2
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用含10份18μm滑石粉和10份18μm碳酸钙。
实施例3
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用含15份13μm滑石粉和5份23μm碳酸钙。微孔弹性体详细性能如表1。
实施例4
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用含15份18μm滑石粉和10份23μm碳酸钙。微孔弹性体详细性能如表1。
实施例5
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用含3份氧化锌,1份硬脂酸,2份防老剂RD,0.5份促进剂DM,1份硫磺,1份过氧化二异丙苯,3份偶氮二甲酰胺。微孔弹性体详细性能如表1。
实施例6
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用2份防老剂264,1份促进剂CZ,1份硫磺,1份过氧化二异丙苯,5份偶氮二甲酰胺。微孔弹性体详细性能如表1。
实施例7
按指定的各组分含量重复实施例1的方法,但在配方中采用含5份防老剂RD,1份促进剂DM,3份硫磺,1份过氧化二异丙苯,8份偶氮二甲酰胺。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例1
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中不含滑石粉,采用20份18μm碳酸钙。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例2
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中采用5份18μm滑石粉,15份18μm碳酸钙。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例3
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中不含碳酸钙,采用20份13μm滑石粉。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例4
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中采用17份18μm滑石粉,3份18μm碳酸钙。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例5
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中采用3份促进剂DM,1份硫磺。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例6
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在配方中采用1份促进剂CZ,1份促进剂DM,4份硫磺,不采用过氧化二异丙苯。微孔弹性体详细性能如表1。
对比例7
按指定的各组分含量重复实施例2的方法,但在制备过程中直接将三元乙丙橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物以及填料进行共混。微孔弹性体详细性能如表1。
表1
本发明提供了一种具有高减振性能的微孔弹性体及其制备方法。制备得到的微孔弹性体,具有硬度小、弹性高、减振性能好、尺寸稳定、力学性能优异、柔软性佳和穿着舒适性良好等特点,可用于制作减振性能要求高的鞋底。

Claims (8)

1.一种具有高减振性能的微孔弹性体,其特征在于由下列质量份组成:三元乙丙橡胶55份,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物45份,滑石粉10-15份,碳酸钙5-10份,防老剂2-5份,氧化锌3-5份,硬脂酸1-3份,促进剂0.5-1份,硫磺1-3份,过氧化物0.5-1份,发泡剂3-8份。
2.根据权利要求1所述的具有高减振性能的微孔弹性体,其特征在于:三元乙丙橡胶为含有8%乙叉降冰片烯第三单体的三元乙丙橡胶,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为含有13%醋酸乙烯酯单体的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
3.根据权利要求1所述的具有高减振性能的微孔弹性体,其特征在于:滑石粉的尺寸为13-18μm,碳酸钙的尺寸为18-23μm。
4.根据权利要求1所述的具有高减振性能的微孔弹性体,其特征在于:防老剂为2, 6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)和2, 2, 4-三甲基-1, 2-二氢化喹啉聚合体(RD)中的一种或两种,促进剂为2, 2'-二硫代二苯并噻唑(DM)和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)中的一种或两种,过氧化物为过氧化二异丙苯,发泡剂为偶氮二甲酰胺。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将三元乙丙橡胶、滑石粉、碳酸钙在开炼机上共混后,加入防老剂、促进剂、氧化锌、硬脂酸混炼,得到三元乙丙橡胶混炼胶;
步骤二:将步骤一制得三元乙丙橡胶混炼胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在开炼机上共混后,加入硫磺、过氧化物、发泡剂,薄通,得到共混胶;
步骤三:将步骤二制得的共混胶停放24h后,用硫化仪测定正硫化时间和发泡时间,用平板硫化机模压发泡,得到具有高减振性能的微孔弹性体。
6.根据权利要求5所述的具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,其特征在于:步骤一中,三元乙丙橡胶、滑石粉、碳酸钙在开炼机上共混的时间为20min。
7.根据权利要求5所述的具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,其特征在于:步骤二中,三元乙丙橡胶混炼胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物在开炼机上共混温度为80℃。
8.根据权利要求5所述的具有高减振性能的微孔弹性体的制备方法,其特征在于:步骤三中,硫化温度为160℃。
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