CN108586901A - 一种导热石墨烯鞋底及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导热石墨烯鞋底及其制备方法，将EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼，得到混合物；将混合物转移至开炼机中，加入无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片；将材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；将制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；将预硫化鞋底放入高压反应釜中模压，即得导热石墨烯鞋底。本发明在制备鞋底的原料中加入石墨烯，将石墨烯的导热特性引用到鞋底材料制备，并且有效提高了鞋底材料的抗拉伸强度，降低鞋底材料比重。

Description

一种导热石墨烯鞋底及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子化合物的组合物的技术领域，具体涉及一种导热石墨烯鞋底及其制备方法。
背景技术
随着材料技术与制底技术的不断发展，人们对于鞋底材料的要求也在不断提升，不仅要求结实耐穿，更加要求鞋底美观、舒适、环保。在天气炎热或者劳动量大、运动量大的情况下，人体穿着鞋子的鞋底通常导热效果一般，足部积蓄大量热量，足部的舒适性差，还容易发生臭脚、烧脚、脚气等问题。因此，提高鞋底材料的导热效果，提高足部穿着的舒适性，对于提高鞋底材料的使用寿命和市场竞争力至关重要。
中国专利201710135327.3公开了一种多色多功能EVA运动休闲鞋底的制作方法，包括以下步骤：按照配方分别制出第一EVA颗粒和第二EVA颗粒；将两种EVA颗粒分别注入注射装置相应的模具内预制成型，冷却后开模，分别得到鞋底主体部预发泡鞋底胚和功能件预发泡鞋底胚；将两种鞋底胚分别放入发泡模具内的不同位置，发泡成型，得到发泡鞋底粗品；将发泡鞋底粗品跳模后经过梯度降温，冷却定型，修边，得到多色多功能EVA运动休闲鞋底。但是该专利制得的运动休闲鞋底的导热效果一般。
中国专利CN201710294020.8公开了一种EVA/TPU双硬度发泡鞋底材料及其制备方法，其由以下重量份的原料配制而成：TPU和EVA一共100份，其中TPU30～70份，EVA30～70份；相容剂20～30份；发泡剂5～8份；交联剂0.7～1份；活化剂3～5份；成核剂19～20份。但是该专利制得的鞋底材料的导热效果一般。
因此，针对上述问题，需要提供一种导热效果优异的鞋底材料及其制备方法。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种导热石墨烯鞋底及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI35份～45份、EVAII8份～12份、OBC8份～15份、三元乙丙橡胶3份～8份、石墨烯3份～8份、硬脂酸锌0.2份～0.6份、氧化锌0.8份～1.2份、无味交联剂0.2份～0.4份、发泡剂1份～3份、色胶2份～4份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1。
OBC是聚烯烃嵌段共聚物，
进一步地，制备所述导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI38份～42份、EVAII10份～11份、OBC10份～12份、三元乙丙橡胶4份～6份、石墨烯4份～6份、硬脂酸锌0.3份～0.5份、氧化锌1份～1.2份、无味交联剂0.25份～0.35份、发泡剂1.5份～2.5份、色胶2.5份～3.5份。
进一步地，所述制备所述导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI340份、EVAII10.5份、OBC11份、三元乙丙橡胶5份、石墨烯5份、硬脂酸锌0.4份、氧化锌1.1份、无味交联剂0.30份、发泡剂2份、色胶3份。
进一步地，氧化锌的纯度≥99％。
本发明的另一发明目的，在于提供一种上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为95℃～115℃，转速为50rpm～70rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至14MPa～20MPa，升温至105℃～130℃，模压4min～5min，快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置12h～24h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
进一步地，步骤S1中，密炼的时间为10min～15min。
进一步地，步骤S2中，开炼的工艺参数为：开炼温度为100℃～105℃，开炼时间为10min～14min。
进一步地，步骤S3中，造粒时的挤出温度为158℃～163℃。
进一步地，步骤S4中，注入鞋模时的注入温度为85℃～95℃。
进一步地，步骤S5中，快速泄压的时间为3s～8s。
本发明的优点是：
1.本发明在制备鞋底的原料中加入石墨烯，将石墨烯的导热特性引用到鞋底材料制备，并且有效提高了鞋底材料的抗拉伸强度，降低鞋底材料比重；
2.本发明制备导热石墨烯鞋底采用EVA、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯作为主要原料，EVA具有良好的回弹性、柔韧性、耐应力开裂性和抗冲击性能，与OBC、三元乙丙橡胶共用，提高了鞋底材料的柔韧性和舒适度；采用无味交联剂提高了鞋底材料的品质；
3.本发明制备导热石墨烯鞋底的方法简便、易于操作，有利于规模化生产。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI35份、EVAII8份、OBC8份、三元乙丙橡胶3份、石墨烯3份、硬脂酸锌0.2份、氧化锌0.8份、无味交联剂0.2份、发泡剂1份、色胶2份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99％；OBC采用Infuse OBC9000。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为95℃，转速为50rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼10min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为100℃，开炼时间为10min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为158℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为85℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至14MPa，升温至105℃，模压4min，在3s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置12h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
实施例2
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI45份、EVAII12份、OBC15份、三元乙丙橡胶8份、石墨烯8份、硬脂酸锌0.6份、氧化锌1.2份、无味交联剂0.4份、发泡剂3份、色胶4份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99.5％；OBC采用Infuse OBC9107。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为115℃，转速为70rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼15min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为105℃，开炼时间为14min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为163℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为95℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至20MPa，升温至130℃，模压5min，在8s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置24h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
实施例3
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI40份、EVAII10份、OBC12.5份、三元乙丙橡胶5.5份、石墨烯5.5份、硬脂酸锌0.4份、氧化锌1份、无味交联剂0.3份、发泡剂2份、色胶3份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99.3％；OBC采用Infuse OBC9530。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为105℃，转速为60rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼12.5min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为102.5℃，开炼时间为12min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为160.5℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为90℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至17MPa，升温至117.5℃，模压4.5min，在5.5s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置18h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
实施例4
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI38份、EVAII10份、OBC10份、三元乙丙橡胶4份、石墨烯4份、硬脂酸锌0.3份、氧化锌1份、无味交联剂0.25份、发泡剂1.5份、色胶2.5份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；其中，氧化锌的纯度为99.6％；OBC采用Infuse OBC9507、Infuse OBC9100；Infuse OBC9507与Infuse OBC9100的质量比为1：1。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为100℃，转速为55rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼11min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为101℃，开炼时间为11min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为160℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为88℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至15MPa，升温至110℃，模压4.2min，在4s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置14h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
实施例5
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI42份、EVAII11份、OBC12份、三元乙丙橡胶6份、石墨烯6份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌1.2份、无味交联剂0.35份、发泡剂2.5份、色胶3.5份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99.6％；OBC采用Infuse OBC9807。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为102℃，转速为65rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼14min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为104℃，开炼时间为13min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为162℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为94℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至18MPa，升温至125℃，模压4.5min，在7s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置22h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
实施例6
一种导热石墨烯鞋底，制备导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI340份、EVAII10.5份、OBC11份、三元乙丙橡胶5份、石墨烯5份、硬脂酸锌0.4份、氧化锌1.1份、无味交联剂0.30份、发泡剂2份、色胶3份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99％；OBC采用Infuse OBC9007。
上述导热石墨烯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为110℃，转速为70rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼15min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为105℃，开炼时间为10min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为158℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为95℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至18MPa，升温至125℃，模压5min，在4.5s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置18h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
对比例1
一种鞋底，制备鞋底的原料及其重量份包括：EVAI40份、EVAII10份、OBC12.5份、三元乙丙橡胶5.5份、硬脂酸锌0.4份、氧化锌1份、无味交联剂0.3份、发泡剂2份、色胶3份；EVAI的VA含量为28％；EVAII的VA含量为40％；无味交联剂为BIPB；发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1；氧化锌的纯度为99.3％；OBC采用Infuse OBC9530。
上述鞋底的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为105℃，转速为60rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼12.5min，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；其中，开炼的工艺参数为：开炼温度为102.5℃，开炼时间为12min；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；其中，造粒时的挤出温度为160.5℃；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；其中，注入鞋模时的注入温度为90℃；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至17MPa，升温至117.5℃，模压4.5min，在5.5s内快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置18h后，即得所述鞋底。
实验例1
对实施例1～6制得的导热石墨烯鞋底的性能进行测试，测试结果如表1所示。其中导热系数采用ASTM-D5470方法测试。
表1实施例1～6制得的导热石墨烯鞋底的性能测试结果
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种导热石墨烯鞋底，其特征在于，制备所述导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI35份～45份、EVAII8份～12份、OBC8份～15份、三元乙丙橡胶3份～8份、石墨烯3份～8份、硬脂酸锌0.2份～0.6份、氧化锌0.8份～1.2份、无味交联剂0.2份～0.4份、发泡剂1份～3份、色胶2份～4份；所述EVAI的VA含量为28％；所述EVAII的VA含量为40％；所述无味交联剂为BIPB；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺；所述偶氮二甲酰胺/二亚硝基五次甲基四胺的重量比为3：1。
2.根据权利要求1所述的导热石墨烯鞋底，其特征在于，所述制备所述导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI38份～42份、EVAII10份～11份、OBC10份～12份、三元乙丙橡胶4份～6份、石墨烯4份～6份、硬脂酸锌0.3份～0.5份、氧化锌1份～1.2份、无味交联剂0.25份～0.35份、发泡剂1.5份～2.5份、色胶2.5份～3.5份。
3.根据权利要求1所述的导热石墨烯鞋底，其特征在于，所述所述制备所述导热石墨烯鞋底的原料及其重量份包括：EVAI340份、EVAII10.5份、OBC11份、三元乙丙橡胶5份、石墨烯5份、硬脂酸锌0.4份、氧化锌1.1份、无味交联剂0.30份、发泡剂2份、色胶3份。
4.根据权利要求1所述的导热石墨烯鞋底，其特征在于，所述氧化锌的纯度≥99％。
5.一种根据权利要求1～4中任一项所述的导热石墨烯鞋底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，在密炼温度为95℃～115℃，转速为50rpm～70rpm的条件下，将所述重量份的EVAI、EVAII、OBC、三元乙丙橡胶、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌投入至密炼机中进行密炼，得到混合物；
步骤S2，将步骤S1得到的混合物转移至开炼机中，加入所述重量份的无味交联剂、发泡剂、色胶，进行开炼，输出材料片，材料片在室外放置24h备用；
步骤S3，将经步骤S2处理得到的材料片转移至造粒机中进行造粒，得到制鞋粒子；
步骤S4，将步骤S3得到的制鞋粒子投入注塑机中，注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；
步骤S5，将步骤S4得到的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至14MPa～20MPa，升温至105℃～130℃，模压4min～5min，快速泄压，所得产品经修剪毛边涂刷面漆，冷却至室温静置12h～24h后，即得所述导热石墨烯鞋底。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述密炼的时间为10min～15min。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述开炼的工艺参数为：开炼温度为100℃～105℃，开炼时间为10min～14min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述造粒时的挤出温度为158℃～163℃。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述注入鞋模时的注入温度为85℃～95℃。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述快速泄压的时间为3s～8s。
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