CN108703436B - 一种防护鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防护鞋，包括鞋底、鞋面和鞋头，鞋底包括缓冲层，缓冲层中部设有呈网状的下防护层，按重量份数计，下防护层原料包括以下组分：铍青铜60‑120份；环氧树脂1‑5份；玻璃纤维20‑50份；脂肪醇硫酸钠1‑3份；固化剂1‑6份。通过在缓冲层中部设置呈网状的下防护层，能够避免钉子、碎玻璃等尖锐物品刺穿鞋底，从而防止脚底的受伤。网状的铍青铜能适应脚部活动，同时具有相应的结构强度去防止尖锐物品刺穿鞋底；玻璃纤维具有机械强度高的优点，将玻璃纤维设置于铍青铜的网洞之间，能够进一步提高下防护层的防护能力；玻璃纤维能够与环氧树脂进入到铍青铜的网洞之间，环氧树脂在固化后具有一定的韧性和形变能力，使得下防护层能够适应于脚部的活动。

Description

一种防护鞋
技术领域
本发明涉及一种鞋子，更具体地，涉及一种防护鞋。
背景技术
鞋子是人们生活中的必需品，随着生活质量的提高，鞋子的主要改进方向为轻盈和舒适，但是这种鞋子无法很好地起到防护作用。
公告号为CN103469595B的中国专利公开了一种剪切增稠液材料的制备方法，该制备方法包括下述步骤，制备A液：向聚乙二醇溶液中加入异氰酸酯溶液和催化剂，在回流条件下预反应30-50分钟，再加入醋酸纤维素溶液，混匀后50-70℃反应1-3小时，减压蒸馏除去溶剂得A液；制备B液：将硅酸乙酯加入到四丙基氢氧化铵饱和溶液中，搅拌并于50-70℃反应1-3小时，得B液；制备剪切增稠液材料：将上述A液和B液混合，在温度为140-160℃、压力为0.5-0.6MPa的条件下反应18-24小时，然后减压蒸馏除去水分即得剪切增稠液材料。
公告号为CN201528734U的中国专利公开了一种防护鞋，包括具有上接合边的鞋面、下接合边的鞋底，以及置于鞋头处于鞋头形状相配合的钢头，钢头的后部边缘设有柔性部件。
上述防护鞋通过钢头以实现对人体脚趾的保护，但是在鞋底上并没有设置防护，容易因踩到钉子、碎玻璃等尖锐物体导致脚底的受伤，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种防护鞋，能够为脚提供更加全面的保护。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种防护鞋，包括鞋底、鞋面和鞋头，所述鞋底包括缓冲层，所述缓冲层中部设置有呈网状设置的下防护层，按重量份数计，所述下防护层原料包括以下组分：铍青铜60-120份；环氧树脂1-5份；玻璃纤维20-50份；脂肪醇硫酸钠1-3份；固化剂1-6份。
通过采用上述技术方案，通过在缓冲层中部设置呈网状的下防护层，能够避免钉子、碎玻璃等尖锐物品刺穿鞋底，从而防止脚底的受伤。
铍青铜是以铍作为主要合金组元的一种无锡青铜，具有很高的硬度、弹性极限和疲劳极限，呈网状设置的铍青铜能够很好地适应脚部的活动，同时又具有相应的结构强度去防止尖锐物品刺穿鞋底；
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有机械强度高的优点，将玻璃纤维设置于铍青铜的网洞之间，能够进一步提高下防护层的防护能力，同时玻璃纤维具有良好的保温性能，使得鞋底能够阻隔地面的温度，从而保持鞋子的舒适度；
环氧树脂具有较好的粘接性和耐化学性，将环氧树脂和玻璃纤维搅拌均匀涂覆在制成网状的铍青铜上，由于环氧树脂形成的张力，使得玻璃纤维能够与环氧树脂进入到铍青铜的网洞之间，通过固化剂的作用，使得环氧树脂将玻璃纤维进行固定，且环氧树脂在固化后具有一定的韧性和形变能力，使得下防护层能够适应于脚部的活动；
脂肪醇硫酸钠具有乳化能力，能够使得玻璃纤维均匀分布于环氧树脂内，进一步提高了下防护层的防刺穿能力以提高下防护层的防护性能，同时还能够使得固化剂与环氧树脂的混合更加均匀，有利于提高环氧树脂的固化速度，且乳化后的环氧树脂的张力获得提高，保证了环氧树脂能够在铍青铜的网洞之间通过张力形成薄膜，从而保证了玻璃纤维能够通过环氧树脂固定于铍青铜的网孔内。
本发明进一步设置为：按重量份数计，所述下防护层原料包括以下组分：铍青铜80-100份；环氧树脂2-4份；玻璃纤维30-40份；脂肪醇硫酸钠1-2份；固化剂1-4份。
本发明进一步设置为：所述固化剂包括聚氨酯。
通过采用上述技术方案，由于聚氨酯分子中含有的基团都是强极性基团，而且分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有较高的机械强度、氧化稳定性、柔曲性和回弹性等特点，聚氨酯与环氧树脂能够形成互穿网络结构聚合物，使环氧树脂韧性大大提高，而且互穿网络结构中，环氧树脂与聚氨酯两组分优势互补。聚氨酯增韧环氧树脂原理使与环氧树脂物理交联，形成互穿网络聚合物，产生“强迫互溶”和“协同效应”实现增韧，同时也发生了化学反应，通过化学键的作用进一步加强聚合物的强度和韧性。
本发明进一步设置为：所述固化剂包括酚醛胺。
通过采用上述技术方案，酚醛胺一方面增强了聚氨酯的反应活性，另一方面提高了固化物的韧性和耐温性能。通过聚氨酯固化环氧树脂的过程中，由于聚氨酯中胺值低且活性小，因而固化反应很温和，而酚醛胺不仅具有-NH2、-NH-以及游离的胺基，还含有酚羟基，胺值高且活性大，能促进固化，因而固化时间很短，同时酚醛胺对聚氨酯固化环氧树脂具有协同增效的作用，进而通过加入酚醛胺能够进一步有效提高环氧树脂的固化速度；
在室温下，聚氨酯-环氧树脂体系的固化程度较低，而在120℃固化程度很高，其在室温下固化后压缩强度较低，对酚醛胺-环氧树脂体系而言，由于其胺值很高，所得室温固化物脆性较大，因此压缩强度低于聚氨酯-环氧树脂体系，而当聚氨酯、酚醛胺协同使用时，酚醛胺对体系产生的催化固化作用充分表现出来，从而提高固化程度，使活性基团与环氧基反应形成的立体网状结构更牢固，对固化物的压缩强度起着一定的增强作用。
通过脂肪醇硫酸钠的乳化作用，能够使得聚氨酯、酚醛胺和环氧树脂所形成的体系分散更加均匀和稳定，进而提高固化物的成型速率和韧性。
本发明进一步设置为：所述缓冲层由EVA发泡材料制成。
通过采用上述技术方案，EVAD发泡材料的结构特点为缓冲层内部具有很多发泡形成的空腔，而下防护层位于缓冲层的中部，使得缓冲层在下防护层的两相对侧具有很有发泡形成的凹腔，而这些凹腔提高了缓冲层的表面积，使得环氧树脂在固化后能够将下防护层更加牢固地固定在缓冲层内。
本发明进一步设置为：所述下防护层的两侧设置有网眼布层。
通过采用上述技术方案，通过网眼布层在下防护层两侧的设置，更有利于将玻璃纤维束缚在铍青铜的网洞之间，进而避免玻璃纤维的扩散而降低下防护层的形变能力。
本发明进一步设置为：所述鞋头内设置有剪切增稠液材料。
通过采用上述技术方案，通过剪切增稠液材料的设置，使得鞋头能够在使用人员走动时保持柔软，当有重物掉落至鞋头上，剪切增稠液材料能够快速变硬而阻挡鞋头发生形变，进而对使用人员的脚背进行保护，提高了安全性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.网状设置的铍青铜具有良好的弹性和硬度，能够适应脚部活动的同时防止尖锐物品刺穿鞋底；
2.将玻璃纤维通过网眼布层和环氧树脂固化体系固定于铍青铜的网孔内，能够进一步提高下防护层的放刺穿能力，并提高防护能力，同时玻璃纤维能够阻隔地面的问题，提高鞋子的保温性能；
3.聚氨酯-酚醛胺-环氧树脂所形成的固化体系，具有更高的固化速率以及韧性；
4.脂肪醇硫酸钠能够对环氧树脂进行乳化，使得聚氨酯、酚醛胺和玻璃纤维能够相互混合均匀，进而提高下防护层的防护效果和韧性。
附图说明
图1是实施例1-6和对比例1-4的结构示意图；
图2是图1中鞋底的层结构示意图。
附图标记说明：1、鞋面；2、鞋底；21、缓冲层；22、下防护层；23、网眼布层；3、鞋头。
具体实施方式
实施例1，一种防护鞋，如图1所示，包括鞋底2、鞋面1和鞋头3。其中，鞋底2包括缓冲层21，缓冲层21的中部固定连接有下防护层22，下防护层22包括呈网状设置的铍青铜骨架，铍青铜骨架的网洞内填充有玻璃纤维。
其中，玻璃纤维通过环氧树脂-固化剂体系(其中采用的环氧树脂为E44/6101)固定在铍青铜骨架的网洞内，固化剂包括聚氨酯(911型聚氨酯)和酚醛胺(TZ-46)中的一种或两种的混合物。
下防护层22的两侧通过环氧树脂-固化剂体系固定粘连有网眼布层23，且缓冲层21由EVA发泡材料制成。
优选的是，鞋头3内设置有剪切增稠液材料层。
其中，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
实施例2，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
实施例3，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
实施例4，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
实施例5，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
实施例6，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
对比例1，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
对比例2，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
对比例3，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
对比例4，与实施例1的不同之处在于，按重量份数计，下防护层22原料的组分如表1所示。
其中，鞋底2的抗穿刺强度测试方法参照GB12017-1989-T，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001664584910000041
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，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 (3)

1.一种防护鞋，包括鞋底(2)、鞋面(1)和鞋头(3)，其特征在于：所述鞋底(2)包括缓冲层(21)，所述缓冲层(21)中部设置有呈网状设置的下防护层(22)，按重量份数计，所述下防护层(22)原料包括以下组分：
铍青铜 60-120 份；
环氧树脂 1-5 份；
玻璃纤维 20-50 份；
脂肪醇硫酸钠 1-3 份；
固化剂 1-6 份；
所述缓冲层(21)由 EVA 发泡材料制成，所述固化剂包括聚氨酯和酚醛胺，所述下防护层(22)的两侧设置有网眼布层(23)。
2.根据权利要求 1 所述的一种防护鞋，其特征在于：按重量份数计，所述下防护层(22)原料包括以下组分：
铍青铜 80-100 份；
环氧树脂 2-4 份；
玻璃纤维 30-40 份；
脂肪醇硫酸钠 1-2 份；
固化剂 1-4 份。
3.根据权利要求 1 所述的一种防护鞋，其特征在于：所述鞋头(3)内设置有剪切增稠液材料。
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