CN108047544A - 一种超轻eva复合发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超轻EVA复合发泡材料，以质量份计，包括乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物35‑50份，聚烯烃嵌段共聚物15‑35份，PP弹性体10‑20份，PS弹性体10‑15份，填充剂4‑6份，活性剂0.3‑1份，交联剂0.7‑1.2份，发泡剂2.5‑3.5份，助剂2‑5份。本发明同时还提供一种上述超轻EVA复合发泡材料的制备方法。本发明的技术方案制作的超轻EVA复合发泡材料轻质、高弹且具有良好耐压缩性和良好恢复性，制备方法工艺简单，适用性广。

Description

一种超轻EVA复合发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合发泡橡胶配方，具体涉及一种超轻EVA复合发泡材料及其制备方法。
背景技术
随着运动鞋市场的快速发展，人们对鞋底的穿着体验要求越来越高，轻量化是主要的发展趋势。中国专利CN 201510952164.9公开了一种超轻EVA鞋底及其制备方法，采用PP弹性体和EVA复合发泡制备出密度为0.1g/cm3的发泡材料，但压缩变形率接近50％，耐疲劳性较差，穿着一段时间后容易出现塌陷、恢复性差问题，同时鞋底很快失去弹性，缓震性能差，严重影响鞋子的穿着体验和外观。因此，现有的EVA复合发泡材料仍待进一步改进，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种轻质、高弹且具有良好耐压缩性和良好恢复性等多种性能的超轻EVA复合发泡材料及其制备方法。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种超轻EVA复合发泡材料，以质量份计，包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35-50份，聚烯烃嵌段共聚物15-35份，PP弹性体10-20份，PS弹性体10-15份，填充剂4-6份，活性剂0.3-1份，交联剂0.7-1.2份，发泡剂2.5-3.5份，助剂2-5份。
进一步地，所述聚烯烃嵌段共聚物的型号为Infuse9100、Infuse9107、Infuse9500、Infuse9507中的一种或几种。
进一步地，所述PP弹性体为乙丙橡胶共聚物，且乙丙橡胶共聚物的熔点为65-85℃。
进一步地，所述PS弹性体弯曲强度为18-36MPa，拉伸强度为25-35MPa，断裂伸长率大于50％。
进一步地，所述填充剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，且粒径均小于6μm。
进一步地，所述活性剂为硬脂酸和/或脂肪酸。
进一步地，所述交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯。
进一步地，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的一种或几种。
进一步地，所述助剂为氧化锌、硬脂酸锌、交联助剂中的一种或几种。
本发明同时提供一种超轻EVA复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤：1、按质量份数称取以下成分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35-50份，聚烯烃嵌段共聚物15-35份，PP弹性体10-20份，PS弹性体10-15份，填充剂4-6份，活性剂0.3-1份，交联剂0.7-1.2份，发泡剂2.5-3.5份，助剂2-5份；2、将步骤1中称取好的除交联剂和发泡剂以外的所有成分进行混炼，混炼的时间为8分钟-10分钟，温度为110℃-115℃；3、向混炼后的物料中加入步骤1中称取好的交联剂和发泡剂进行混炼，混炼的时间为3分钟-5分钟，温度为115℃-120℃；将得到的混合物进行造粒，然后进行发泡，得到EVA复合发泡材料。
本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：
1、本发明的配方采用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中醋酸乙烯酯(VA)含量均在26％-40％之间。VA作为EVA分子链中的柔性链段，其分子内化学键内旋更为自由，可以形成不规则卷曲的无规线团构象，合适的VA含量可以保证无规线团构象在聚合物三级结构中的均匀分布，有效降低聚合物中乙烯链段的结晶能力，使聚合物分子链尽可能保持柔性，从而保证复合材料的柔软度和高弹性。
聚烯烃弹性体为茂金属催化制备的乙烯辛烯无规共聚物，该共聚物具有窄的相对分子质量分布和均匀的短支链分布，保证了聚合物具有优异的物理机械性能和极佳的流动性，可以有效的改善共混物的加工性，同时使复合材料具备密度低、回弹性好等优异性能。
抗冲击性PS，通过将橡胶加入聚苯乙烯基材，抗冲击聚苯乙烯易加工、尺寸稳定性优异、冲击强度高并且有较高刚性，可以降低复合材料密度，提高回弹性能，改善物理机械性能。
此外，配方中还专门引入了PP弹性体，PP弹性体是聚丙烯基弹性体，由乙烯丙烯交替排列，由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀、密度小，是最轻的通用塑料，可有效的降低发泡材料密度，其但其耐低温冲击性差，本案的配方中主要通过加入耐冲击PS弹性体予以改善。
配方中填充剂均为粒径小于6μm的均匀细小颗粒，可以均匀分布在整个复合材料体系中，起到一定的补强作用，同时均匀的粒径作为界面一定程度上还保证了发泡材料中泡孔的均匀性，提高了复合材料的力学性能和弹性。
此外通过使用合理配比的活性剂、交联剂、发泡剂和助剂等构建出最优的交联发泡体系也保证了复合材料的力学性能和回弹性能。
2、本发明同时提供一种超轻EVA复合发泡材料的制备方法，该制备方法工艺简单，且通过该制备方法制备出的复合发泡材料鞋底具有比普通轻质EVA鞋底更好的柔软舒适性、回弹性和耐耐压缩性能，用户体验佳。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种超轻EVA复合发泡材料，以质量份计，包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物42份，聚烯烃嵌段共聚物30份，PP弹性体17份，PS弹性体13份，填充剂5份，活性剂0.5份，交联剂1份，发泡剂3.1份；助剂共3.1份，采用氧化锌2份、硬脂酸锌1份、交联助剂0.1份。
其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物型号为EVA7470M、EVA460、EVA462、EVA265、EVA40L-03、EVA40W中的一种或几种，本实施例中优选EVA7470M；聚烯烃嵌段共聚物的型号为Infuse9100、Infuse9107、Infuse9500、Infuse9507中的一种或几种，本实施例中优选Infuse9107；PP弹性体为乙丙橡胶共聚物，且乙丙橡胶共聚物的熔点为65-85℃；PS弹性体弯曲强度为18-36MPa，拉伸强度为25-35MPa，断裂伸长率大于50％；填充剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，且粒径均小于6μm；交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯；发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的一种或几种。
本发明同时提供一种超轻EVA复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
1、按质量份数称取以下成分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物42份，聚烯烃嵌段共聚物30份，PP弹性体17份，PS弹性体13份，填充剂5份，活性剂0.5份，交联剂1份，发泡剂3.1份；助剂共3.1份，采用氧化锌2份、硬脂酸锌1份、交联助剂0.1份；
2、将步骤1中称取好的除交联剂和发泡剂以外的所有成分倒入密炼机中进行混炼，混炼的时间为8分钟-10分钟，温度为110℃-115℃；
3、向混炼后的物料中加入步骤1中称取好的交联剂和发泡剂进行混炼，混炼的时间为3分钟-5分钟，温度为115℃-120℃；将得到的混合物倒入造粒机器中进行造粒，然后进行发泡，得到EVA复合发泡材料。
实施例2
一种超轻EVA复合发泡材料，以质量份计，包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物50份，聚烯烃嵌段共聚物25份，PP弹性体20份，PS弹性体15份，填充剂5份，活性剂0.5份，交联剂1.2份，发泡剂3份，助剂2.97份，采用氧化锌2份、硬脂酸锌0.8份、交联助剂0.17份。
其中，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物型号为EVA7470M、EVA460、EVA462、EVA265、EVA40L-03、EVA40W中的一种或几种，本实施例中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物优选型号为EVA265和EVA40W，且EVA265和EVA40W的重量份数比例为2：1；聚烯烃嵌段共聚物的型号为Infuse9100、Infuse9107、Infuse9500、Infuse9507中的一种或几种，本实施例中优选Infuse9107；PP弹性体为乙丙橡胶共聚物，且乙丙橡胶共聚物的熔点为65-85℃；PS弹性体弯曲强度为18-36MPa，拉伸强度为25-35MPa，断裂伸长率大于50％；填充剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，且粒径均小于6μm；交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯；发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的一种或几种。
实施例2的制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同的是步骤1中称取的份数按照实施例2中的质量份数比例称取。
按照以上实施例所得的复合发泡材料，对产品进行物理性能测试，测试结果表1。
表1：实施例1-2得到的热塑性聚氨酯复合发泡材料性能
注:表1数据是按国家标准测试方法获得的数据；检测条件：温度23±3℃，湿度65±5％。
由以上数据可知，本发明制得的EVA复合发泡材料柔软舒适、回弹性能高、低压缩变形率、抗磨耗能力强，改善了传统EVA材料质地坚硬、弹性不好、耐折性能差等问题，符合国家相关物理性能标准。
本发明的配方采用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中醋酸乙烯酯(VA)含量均在26％-40％之间。VA作为EVA分子链中的柔性链段，其分子内化学键内旋更为自由，可以形成不规则卷曲的无规线团构象，合适的VA含量可以保证无规线团构象在聚合物三级结构中的均匀分布，有效降低聚合物中乙烯链段的结晶能力，使聚合物分子链尽可能保持柔性，从而保证复合材料的柔软度和高弹性。
聚烯烃弹性体为茂金属催化制备的乙烯辛烯无规共聚物，该共聚物具有窄的相对分子质量分布和均匀的短支链分布，保证了聚合物具有优异的物理机械性能和极佳的流动性，可以有效的改善共混物的加工性，同时使复合材料具备密度低、回弹性好等优异性能。
抗冲击性PS，通过将橡胶加入聚苯乙烯基材，抗冲击聚苯乙烯易加工、尺寸稳定性优异、冲击强度高并且有较高刚性，可以降低复合材料密度，提高回弹性能，改善物理机械性能。
此外，配方中还专门引入了PP弹性体，PP弹性体是聚丙烯基弹性体，由乙烯丙烯交替排列，由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃，耐热、耐腐蚀、密度小，是最轻的通用塑料，可有效的降低发泡材料密度，其但其耐低温冲击性差，本案的配方中主要通过加入耐冲击PS弹性体予以改善。
配方中填充剂均为粒径小于6μm的均匀细小颗粒，可以均匀分布在整个复合材料体系中，起到一定的补强作用，同时均匀的粒径作为界面一定程度上还保证了发泡材料中泡孔的均匀性，提高了复合材料的力学性能和弹性。
此外通过使用合理配比的活性剂、交联剂、发泡剂和助剂等构建出最优的交联发泡体系也保证了复合材料的力学性能和回弹性能。
本发明同时提供一种超轻EVA复合发泡材料的制备方法，该制备方法工艺简单，且通过该制备方法制备出的复合发泡材料鞋底具有比普通轻质EVA鞋底更好的柔软舒适性、回弹性和耐耐压缩性能，用户体验佳。
上述说明描述了本发明的优选实施例，但应当理解本发明并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本发明的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：以质量份计，包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35-50份，聚烯烃嵌段共聚物15-35份，PP弹性体10-20份，PS弹性体10-15份，填充剂4-6份，活性剂0.3-1份，交联剂0.7-1.2份，发泡剂2.5-3.5份，助剂2-5份。
2.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述聚烯烃嵌段共聚物的型号为Infuse9100、Infuse9107、Infuse9500、Infuse9507中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述PP弹性体为乙丙橡胶共聚物，且乙丙橡胶共聚物的熔点为65-85℃。
4.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述PS弹性体弯曲强度为18-36MPa，拉伸强度为25-35MPa，断裂伸长率大于50％。
5.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述填充剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，且粒径均小于6μm。
6.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述活性剂为硬脂酸和/或脂肪酸。
7.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述交联剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯。
8.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的一种超轻EVA复合发泡材料，其特征在于：所述助剂为氧化锌、硬脂酸锌、交联助剂中的一种或几种。
10.一种超轻EVA复合发泡材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、按质量份数称取以下成分：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35-50份，聚烯烃嵌段共聚物15-35份，PP弹性体10-20份，PS弹性体10-15份，填充剂4-6份，活性剂0.3-1份，交联剂0.7-1.2份，发泡剂2.5-3.5份，助剂2-5份；
2、将步骤1中称取好的除交联剂和发泡剂以外的所有成分进行混炼，混炼的时间为8分钟-10分钟，温度为110℃-115℃；
3、向混炼后的物料中加入步骤1中称取好的交联剂和发泡剂进行混炼，混炼的时间为3分钟-5分钟，温度为115℃-120℃；将得到的混合物进行造粒，然后进行发泡，得到EVA复合发泡材料。
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