CN106589908A - 一种低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法 - Google Patents

一种低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机高分子化合物技术领域，提供一种低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法，所述低压缩变形的发泡鞋底，在温度50℃、压缩比例50%、静态压缩时间6小时的情况下压缩变形小于20%，在模拟中低速跑步状态测试266分钟、踩踏7.2万次的情况下动态压缩变形小于7%，是理想的中低速跑鞋底材料；所述低压缩变形的发泡鞋底由原料EVA、弹性材料（由热塑性聚氨酯、EVA 7470M组成）、烯烃嵌段共聚物、氯丁橡胶、低温发泡剂、交联剂、氧化锌、硬脂酸、滑石粉组成，经二次油压成型得到。

Description

一种低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法
技术领域
本发明属于有机高分子化合物技术领域，特别涉及一种低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法。
背景技术
EVA发泡材料由于密度低、弹性好、加工性能好等优点，广泛应用于鞋材领域，但也存在材料变形大、耐磨性能差等缺陷，而热塑性聚氨酯具有良好的机械性能、耐磨性、低温柔顺性以及黏合性等优点，恰好可与EVA形成性能互补优势，尤其适用于鞋底材料。聚氨酯由硬段和软段构成，分子链长短、单体种类、软硬段的比例等可变因素多，生产得到的热塑性聚氨酯牌号非常多，硬度范围非常宽，可以从50A到75D，其他撕裂强度、压缩变形等参数也相差巨大。发明专利CN 102911430 B公开了一种EVA/TPU/POE 复合发泡材料的制备方法，利用低熔点聚酯型热塑性聚氨酯作为EVA发泡的改性剂，制备得到具有良好机械性能的复合发泡材料。但是，未发现有更多的热塑性聚氨酯在EVA鞋材中的改性应用报道。
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低压缩变形的发泡鞋底及其制备方法，所述低压缩变形的发泡鞋底在温度50℃、压缩比例50%、静态压缩时间6小时的情况下压缩变形小于20%，在模拟中低速跑步状态测试266分钟、踩踏7.2万次的情况下动态压缩变形小于7%，是理想的中低速跑鞋底材料；所述低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，工艺简单，易实现，适合大批量化生产制造使用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种低压缩变形的发泡鞋底，，按重量份由下列组分组成：
弹性体材料 50份
EVA 18-25份
烯烃嵌段共聚物 15-20份
氯丁橡胶 4-6份
低温发泡剂 1.4-1.6份
交联剂 0.7-0.8份
氧化锌 0.7份
硬脂酸 0.8份
流动剂 0.6份
滑石粉 12份;
其中，弹性体材料由热塑性聚氨酯75份、EVA 7470M 25份组成。
进一步的是：所述热塑性聚氨酯至少包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的一种。
进一步的是：所述热塑性聚氨酯室温的压缩歪值为20%以下；70℃的压缩歪值为35%以下；硬度为90A以下。
进一步的是：所述烯烃嵌段共聚物为OBC 9077。
进一步的是：所述低温发泡剂为低温AC发泡剂。
进一步的是：所述低温发泡剂的分解温度为180℃以下。
进一步的是：所述交联剂为交联剂DCP。
进一步的是：所述流动剂为TL2500。
一种低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备弹性体材料，按重量份将热塑性聚氨酯75份、EVA 7470M 25份，在高速混合器中预混3-5分钟，然后将预混料通过双螺杆挤出机，在105℃-125℃下熔融挤出、冷却造粒，得到弹性体材料；
步骤2：制备EVA料米，所述EVA料米由以下组分按下列重量份的原料制备而成：
弹性体材料 50份
EVA 18-25份
烯烃嵌段共聚物 15-20份
氯丁橡胶 4-6份
低温发泡剂 1.4-1.6份
交联剂 0.7-0.8份
氧化锌 0.7份
硬脂酸 0.8份
流动剂 0.6份
滑石粉 12份；
先将除了交联剂以及低温发泡剂之外的其他原料混合进行密炼，调整密炼温度控制为90-100℃，保持4-6min，然后加入交联剂以及低温发泡剂，继续密炼升温，出料温度为105-110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到EVA料米；
步骤3：准确称量EVA料米，经升温发泡、二次油压成型，得到所述低压缩变形的发泡鞋底。
进一步的是：步骤1中所述熔融挤出温度为110℃-115℃。
进一步的是：步骤3中发泡温度是155℃-170℃。
进一步的是：步骤3中发泡温度是160℃-165℃。
通过采取前述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、目前压缩变形的测试标准都采用静态压缩变形测试的方法，基于静止状态测试得到的静态压缩变形只能用于说明产品处于静止状态时候的压缩变形性能，而鞋底产品并不是为了长久地站着，而是在不停地走动，所以采用静态压缩变形测试的方法所得的静态压缩变形实际并不适用于说明鞋子压缩形变性能，与实际生活不符；本发明使用动态机械分析仪RSA G2，模拟体重70kg的人以8m/s速度跑步4.5小时(参考马拉松长跑的运动数据)，采用测试温度40℃(接近脚底的温度)、扫描频率4.5Hz、静态力800g的循环压缩模式，以得到动态压缩变形值，以说明鞋底的压缩形变性能。参见附图1，在附图1中对比例2和实施例2的静态压缩变形非常接近，分别是20%、19%，而动态压缩形变分别是10.9%、6.5%，因此，通过动态压缩形变测试能够更加有效的对鞋底的压缩形变性能进行对比分析。同时，通过附图1中各项鞋底的动态压缩形变的比较，本发明所述的低压缩变形的发泡鞋底相较于现有技术的鞋底，具有低压缩形变、弹性好、力学性能好等特点， 温度50℃、时间6小时的压缩变形小于20%，模拟中低速跑步状态测试266分钟、踩踏7.2万次，动态压缩变形小于7%，是理想的中低速跑鞋底材料。
2、本发明采用预混的生产工艺，先将热塑性聚氨酯与EVA 7470M经双螺杆熔融挤出得到弹性体材料，再与EVA、OBC、氯丁橡胶等共混，突破了只有低熔点聚氨酯才能用作EVA发泡改性材料的限制，而且本发明利用氯丁橡胶改善材料的气密性、结晶性材料增强泡孔壁的强度，有效改善泡孔的稳定性。
3、现在市场中的低压缩形变发泡鞋底专用料，基于记忆海绵的设计原理，让材料后期慢慢恢复，所以材料都偏软，鞋底偏厚；而本发明是利用热塑性聚氨酯改善发泡材料的压缩变形，再添加氯丁橡胶、OBC9077等改性材料，进一步提高鞋底的压缩变形性能，基于此，同等压缩形变性能的发泡鞋底，本发明的发泡鞋底可以更薄，鞋底更轻量化，减少穿着者的能量损耗，同时减少原材料的损耗，更加节能环保。
附图说明
图1是本发明实施例1、2和对比例1、2制备得到的发泡鞋底的动态机械分析仪测试数据。
附图1中，曲线a是对比例2，动态压缩变形10.9%；曲线b是实施例2，动态压缩变形6.5%；曲线c是实施例1，动态压缩变形4.3%；曲线d是对比例1，动态压缩变形19.5%。
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，测试温度40℃，扫描频率4.5Hz，应变0.1%，静态力800g，总循环7.2万次，测试样品为直径12mm、上下截面平整的圆柱体。
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：
一种低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：制备弹性体材料，将按重量份的热塑性聚氨酯C70 A HPM 75份、EVA 7470M 25份，在高速混合器中预混3-5分钟，然后将预混料通过双螺杆挤出机，在115℃下熔融挤出、冷却造粒，得到弹性体材料；
步骤2：制备EVA料米，所述EVA料米由以下组分按下列重量份的原料制备而成：
弹性体材料 50份
EVA E220F 12份
EVA 7350M 9份
OBC 9077 19份
氯丁橡胶 4份
低温AC发泡剂 1.6份
交联剂DCP 0.8份
氧化锌 0.7份
硬脂酸 0.8份
流动剂 TL2500 0.6份
滑石粉 12份。
先将除了交联剂DCP以及低温AC发泡剂之外的其他原料混合进行密炼，调整密炼温度控制为94℃-97℃，保持6min，然后加入交联剂DCP以及低温AC发泡剂，继续密炼升温，出料温度为107℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到EVA料米；
步骤3：准确称量EVA料米，经升温发泡、二次油压成型，发泡温度是165℃、时间320秒，油压温度165℃、时间300秒，得到低压缩变形的发泡鞋底。
上述制备得到的低压缩变形的发泡鞋底，密度0.22g/cm3、硬度 54、回弹率57%、撕裂强度12.8 N/mm、压缩变形17%、动态压缩变形4.3%。
实施例2：
实施例2中一种低压缩变形的发泡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：
步骤1中，热塑性聚氨酯是T370A；
步骤2中，EVA E220F 16份、OBC 9077 15份、氯丁橡胶6份。
上述制备得到的低压缩变形的发泡鞋底，密度0.23g/cm3、硬度 56、回弹率53%、撕裂强度11.3 N/mm、压缩变形19%、动态压缩变形6.5%。
实施例3：
实施例3中一种低压缩变形的发泡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：
步骤1中，热塑性聚氨酯是T460A，熔融挤出温度为110℃；
步骤2中，EVA 7470M 9份(替代EVA E220F)、OBC 9077 20份、低温AC发泡剂1.4份、交联剂DCP0.7份；
步骤3中，发泡温度是160℃。
上述制备得到的低压缩变形的发泡鞋底，密度0.20g/cm3、硬度 55、回弹率54%、撕裂强度10.7 N/mm、压缩变形18%、动态压缩变形5.0%。
实施例4：
实施例4中一种低压缩变形的发泡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：
步骤1中，热塑性聚氨酯是C85 A HPM；
步骤2中，EVA 7470M 8份(替代EVA 7350M)、OBC 9077 18份、氯丁橡胶5份。
上述制备得到的低压缩变形的发泡鞋底，密度0.22g/cm3、硬度 57、回弹率52%、撕裂强度12.1 N/mm、压缩变形18%、动态压缩变形4.0%。
对比例1：
对比例1是普通EVA料米，经升温发泡、二次油压得到的发泡鞋底，密度0.22g/cm3、硬度54、回弹率56%、撕裂强度8.2 N/mm、压缩变形37%、动态压缩变形19.5%。
对比例2：
对比例2是由泉州三立橡塑有限公司低压缩变形鞋底专用料米经升温发泡、二次油压得到的发泡鞋底，密度0.22g/cm3、硬度 48、回弹率46%、撕裂强度7.4 N/mm、压缩变形20%、动态压缩变形10.9%。
将上述实施例1-4和对比例1-2的数据整理后，得到如下表1（注：硬度采用GS-701N硬度计测试，回弹率测试采用GT-7042-RE型冲击弹性试验机，压缩变形测试参考HG/T2876(温度50℃、静态压缩时间6小时、压缩比例50%)，撕裂强度按照GB/T 529测试直角撕裂，动态压缩变形测试采用美国TA公司的动态机械分析仪RSA G2）：
表、实施例1-4和对比例1-2的性能参数对照表
综上所述，按照本发明获得的低压缩变形的发泡鞋底，具有低压缩形变、弹性好、力学性能好等特点， 温度50℃、时间6小时的压缩变形小于20%，模拟中低速跑步状态测试266分钟、踩踏7.2万次，动态压缩变形小于7%，是理想的中低速跑鞋底材料。
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 (9)

1.一种低压缩变形的发泡鞋底，其特征在于，按重量份由下列组分组成：
弹性体材料 50份
EVA 18-25份
烯烃嵌段共聚物 15-20份
氯丁橡胶 4-6份
低温发泡剂 1.4-1.6份
交联剂 0.7-0.8份
氧化锌 0.7份
硬脂酸 0.8份
流动剂 0.6份
滑石粉 12份;
其中，弹性体材料由热塑性聚氨酯75份、EVA 7470M 25份组成。
2.根据权利要求1所述的低压缩变形的发泡鞋底，其特征在于：所述热塑性聚氨酯至少包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的低压缩变形的发泡鞋底，其特征在于：所述热塑性聚氨酯室温的压缩歪值为20%以下；70℃的压缩歪值为35%以下；硬度为90A以下。
4.根据权利要求1或2所述的低压缩变形的发泡鞋底，其特征在于：所述烯烃嵌段共聚物为OBC 9077。
5.根据权利要求1或2所述的低压缩变形的发泡鞋底，其特征在于：所述低温发泡剂的分解温度为180℃以下。
6.一种低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：制备弹性体材料，按重量份将热塑性聚氨酯75份、EVA 7470M 25份，在高速混合器中预混3-5分钟，然后将预混料通过双螺杆挤出机，在105℃-125℃下熔融挤出、冷却造粒，得到弹性体材料；
步骤2：制备EVA料米，所述EVA料米由以下组分按下列重量份的原料制备而成：
弹性体材料 50份
EVA 18-25份
烯烃嵌段共聚物 15-20份
氯丁橡胶 4-6份
低温发泡剂 1.4-1.6份
交联剂 0.7-0.8份
氧化锌 0.7份
硬脂酸 0.8份
流动剂 0.6份
滑石粉 12份；
先将除了交联剂以及低温发泡剂之外的其他原料混合进行密炼，调整密炼温度控制为90-100℃，保持4-6min，然后加入交联剂以及低温发泡剂，继续密炼升温，出料温度为105-110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到EVA料米；
步骤3：准确称量EVA料米，经升温发泡、二次油压成型，得到所述低压缩变形的发泡鞋底。
7.根据权利要求6所述低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，其特征在于：步骤1中所述熔融挤出温度为110℃-115℃。
8.根据权利要求6所述低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，其特征在于：步骤3中发泡温度是155℃-170℃。
9.根据权利要求8所述低压缩变形的发泡鞋底的制备方法，其特征在于：步骤3中发泡温度是160℃-165℃。
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