CN107501709A - 一种具有高弹性高韧性石墨烯eva复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料及其制备方法,包括以下步骤:(1)按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热;再称取一定量的发泡剂(AC)、架桥剂(DCP)加入到捏合机中混合;(2)按照原料比例将EVA、POE、偶联剂、硬脂酸(St)、硬脂酸锌(ZnSt)、助发泡剂(ZnO)以及步骤(1)中的预混料倒入密炼机中进行密炼;(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚;再进行打薄,最后进行打厚;(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒;(5)取步骤(4)材料进行硫化。本发明制得的发泡材料拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度提高明显,材料具备更高的柔韧性。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合发泡材料及其制备方法,具体的说涉及一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
EVA发泡材料具有比重轻、缓冲性能好等特点,多用于鞋材、玩具、建材等领域,在运动鞋鞋底材料中EVA发泡材料更是具有举足轻重的地位。随着生活水平的提高,人们对鞋子的要求越来越高,不仅需要穿着更舒适的鞋子,而且对鞋子的功能要求更严格,特别是对各种具有运动功能的鞋子,如何进一步提高鞋子的各项物理性能(如:弹性模量、拉伸强度、延伸率和韧性等机械性能),达到消费者日益严格的要求,成了当今鞋业工作者急需解决的研究课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法及其制备方法,以解决现有技术中如何提高鞋子的各项物理性能的问题。
本发明技术方案如下:一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料,其特征在于,按重量份计,包括以下原料:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:60~90份;
乙烯-辛烯共聚物:10~30份;
偶联剂:3~10份;
硬脂酸:0.2~1份;
硬脂酸锌:0.2~1份;
助发泡剂:0.3~2份;
二氧化硅:0.3~1份;
滑石粉:2~10份;
架桥剂:0.3~1.5份;
发泡剂:1.5~5份;
石墨烯:0.01~0.3份。
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,加入原料的混合比例如上所述,包括以下步骤:
(1)石墨烯的预混合:按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热15-25min,去除成分中的水,温度85-95℃,转速25-35 Hz;再称取一定量的发泡剂(AC)、架桥剂(DCP)加入到捏合机中混合1.5-2.5 h,温度85-95℃,转速 25-35 Hz;
(2)按照原料比例将EVA、POE、偶联剂、硬脂酸(St)、硬脂酸锌(ZnSt)、助发泡剂(ZnO)以及步骤(1)中的预混料倒入密炼机中进行密炼,翻料4-5次,密炼温度控制在110-115℃,时间为12-15分钟;
(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚,厚度为1-2厘米;再进行打薄,厚度为2-3毫米;最后进行打厚,厚度为1-2厘米;
(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒 ;
(5)取步骤(4)材料进行硫化,模温170-190℃,硫化时间250-350s,硫化得到的产品再经恒温箱定型即可得到成品。
优选的,所述模温为180℃,硫化时间300s。
优选的,采用该制备方法制备的石墨烯EVA复合发泡材料应用于运动鞋鞋底材料。
与现有技术相比本发明所具有的优点有:相比于传统EVA发泡材料,本发明制得的发泡材料拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度提高明显,材料具备更高的柔韧性。本发明尤其适合在高性能鞋材、汽车缓冲元件、骑行防护装备等领域推广,具有广泛的社会及经济效益。由于石墨烯质轻且加入量较少,并且极易团聚,和树脂直接混炼难以分散均匀,因而发挥不了力学增强的效果,所以本发明采用粉料、石墨烯和发泡剂预共混,利用粉料和石墨烯的大比表面积将发泡剂吸附其表面,在加入于基体,在发泡时借助发泡剂的发泡将无机粒子分散于泡孔边缘,定向增强泡孔壁。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例一:
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料,本实施例将石墨烯EVA复合发泡材料应用于运动鞋鞋底材料的制备,按重量份计,包括以下原料:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:60份;
乙烯-辛烯共聚物:10份;
偶联剂:3份;
硬脂酸:0.2份;
硬脂酸锌:0.2份;
助发泡剂:0.3份;
二氧化硅:0.3份;
滑石粉:2份;
架桥剂:0.3份;
发泡剂:1.5份;
石墨烯:0.01份。
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,加入原料的混合比例如上所述,包括以下步骤:
(1)石墨烯的预混合:按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热15min,去除成分中的水,温度85℃,转速25 Hz;再称取一定量的发泡剂(AC)、架桥剂(DCP)加入到捏合机中混合1.5 h,温度85℃,转速 25 Hz;
(2)按照原料比例将EVA、POE、偶联剂、硬脂酸(St)、硬脂酸锌(ZnSt)、助发泡剂(ZnO)以及步骤(1)中的预混料倒入密炼机中进行密炼,翻料4-5次,密炼温度控制在110-115℃,时间为12-15分钟;
(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚,厚度为1厘米;再进行打薄,厚度为2-3毫米;最后进行打厚,厚度为1厘米;
(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒 ;
(5)取步骤(4)材料进行硫化,模温170℃,硫化时间250s,硫化得到的产品再经恒温箱定型即可得到成品。
实施例二:
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料,本实施例将石墨烯EVA复合发泡材料应用于运动鞋鞋底材料的制备,按重量份计,包括以下原料:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:80份;
乙烯-辛烯共聚物:20份;
偶联剂:6份;
硬脂酸:0.6份;
硬脂酸锌:0.6份;
助发泡剂:1份;
二氧化硅:0.6份;
滑石粉:6份;
架桥剂:1份;
发泡剂:3份;
石墨烯:0.2份。
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,加入原料的混合比例如上所述,包括以下步骤:
(1)石墨烯的预混合:按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热20min,去除成分中的水,温度90℃,转速30 Hz;再称取一定量的发泡剂(AC)、架桥剂(DCP)加入到捏合机中混合2 h,温度90℃,转速 30 Hz;
(2)按照原料比例将EVA、POE、偶联剂、硬脂酸(St)、硬脂酸锌(ZnSt)、助发泡剂(ZnO)以及步骤(1)中的预混料倒入密炼机中进行密炼,翻料4-5次,密炼温度控制在110-115℃,时间为12-15分钟;
(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚,厚度为1.5厘米;再进行打薄,厚度为2-3毫米;最后进行打厚,厚度为1.5厘米;
(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒 ;
(5)取步骤(4)材料进行硫化,模温180℃,硫化时间300s,硫化得到的产品再经恒温箱定型即可得到成品。
实施例三:
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料,本实施例将石墨烯EVA复合发泡材料应用于运动鞋鞋底材料的制备,按重量份计,包括以下原料:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:90份;
乙烯-辛烯共聚物:30份;
偶联剂:10份;
硬脂酸:1份;
硬脂酸锌:1份;
助发泡剂:2份;
二氧化硅:1份;
滑石粉:10份;
架桥剂:1.5份;
发泡剂:5份;
石墨烯:0.3份。
一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,加入原料的混合比例如上所述,包括以下步骤:
(1)石墨烯的预混合:按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热25min,去除成分中的水,温度95℃,转速35 Hz;再称取一定量的发泡剂(AC)、架桥剂(DCP)加入到捏合机中混合2.5 h,温度95℃,转速 35 Hz;
(2)按照原料比例将EVA、POE、偶联剂、硬脂酸(St)、硬脂酸锌(ZnSt)、助发泡剂(ZnO)以及步骤(1)中的预混料倒入密炼机中进行密炼,翻料4-5次,密炼温度控制在110-115℃,时间为12-15分钟;
(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚,厚度为2厘米;再进行打薄,厚度为2-3毫米;最后进行打厚,厚度为2厘米;
(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒 ;
(5)取步骤(4)材料进行硫化,模温190℃,硫化时间350s,硫化得到的产品再经恒温箱定型即可得到成品。
上述三个实施例测得的运动鞋鞋底材料的性能如下:
检测项目 | 实验数据 | 实验方法 |
硬度 | 56-58AskerC | HG/T2489 |
密度 | 0.26g/cm3-0.27g/cm3 | HG/T2872 |
弹性 | 56%-58% | GB/T1681 |
拉伸强度 | 3.5MPa-4.0MPa | GB/T528 |
断裂伸长率 | 368%-380% | GB/T528 |
撕裂强度 | 5.1N/mm-6.0N/mm | GB/T529 |
耐磨性能 | 8.5mm-10mm | GB/T3903.2 |
压缩变形 | 29%-31% | GB/T2876 |
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (4)
1.一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料,其特征在于,按重量份计,包括以下原料:
乙烯-醋酸乙烯共聚物:60~90份;
乙烯-辛烯共聚物:10~30份;
偶联剂:3~10份;
硬脂酸:0.2~1份;
硬脂酸锌:0.2~1份;
助发泡剂:0.3~2份;
二氧化硅:0.3~1份;
滑石粉:2~10份;
架桥剂:0.3~1.5份;
发泡剂:1.5~5份;
石墨烯:0.01~0.3份。
2.一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,加入的原料的混合比例如权利要求1所述,其特征在于,包括以下步骤:
(1)石墨烯的预混合:按照原料比例将石墨烯与二氧化硅和滑石粉放入高速捏合机中预热15-25min,去除成分中的水,温度85-95℃,转速 25-35Hz;按照原料比例称取发泡剂、架桥剂加入到捏合机中混合1.5-2.5h,温度85-95℃,转速 25-35 Hz;
(2)按照原料比例将乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、偶联剂、硬脂酸、硬脂酸锌、助发泡剂以及步骤(1)得到的预混料倒入密炼机中进行密炼,翻料4-5次,密炼温度控制在110-115℃,时间为12-15分钟;
(3)将步骤(2)得到的密炼好的混合料在开炼机上进行混炼,先进行打厚,厚度为1-2厘米;再进行打薄,厚度约为2-3毫米;最后进行打厚,厚度为1-2厘米;
(4)将步骤(3)中在开炼机混合均匀的材料传送到造粒机中进行造粒;
(5)取步骤(4)材料进行硫化,模温170-190℃,硫化时间250-350s,硫化得到的产品再经恒温箱定型即可得到成品。
3.按照权利要求2所述的一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,其特征在于:所述模温为180℃,硫化时间300s。
4.按照权利要求2所述的一种具有高弹性高韧性石墨烯EVA复合发泡材料的制备方法,其特征在于:采用该制备方法制备的石墨烯EVA复合发泡材料应用于运动鞋鞋底材料。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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