CN108752565B

CN108752565B - 一种发泡材料及泡沫成型件

Info

Publication number: CN108752565B
Application number: CN201810513086.6A
Authority: CN
Inventors: 张亚丽; 杨伟
Original assignee: Beijing Xiao Xi Yang Science And Technology Development Co Ltd
Current assignee: Beijing Xiao Xi Yang Science And Technology Development Co Ltd
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-09-27
Anticipated expiration: 2038-05-24
Also published as: CN108752565A

Abstract

一种发泡材料及泡沫成型件，属于高分子领域。发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇40～60％；异氰酸酯30～50％；羟值为1‑3的乳化硅油0.6～1.4％；发泡剂1～2％；色料0.9～1.5％；活性炭1～1.5％；负离子粉0.6～1.3％；矿石粉1～1.5％；抗菌剂粉末1.6～2.6％；水0.5～1.6％。发泡材料通过将含有多元醇的前驱体与异氰酸酯聚合、发泡而被制作而成。发泡材料具有好的吸水性和透气率，具有多种显著的用途。

Description

一种发泡材料及泡沫成型件

技术领域

本发明涉及高分子领域，具体而言，涉及一种发泡材料及泡沫成型件。

背景技术

鞋垫是人们日常生活中都会使用到的物品。随着人们对生活品质的追求，以及科学技术的发展，人们日益重视鞋垫的舒适性、健康性、安全性和环保性等等。因此，市场上各种材质、各种式样、各种功能的鞋垫也因此层出不穷。

就目前而言，从材质上可大致将鞋垫分为六大类。

1.各种纤维织物类。棉、竹纤维、棕纤维等等均有被应用于鞋垫上，这些纤维制作的鞋垫吸湿性、透气性较好，但弹性差，不利于运动时使用，尤其是传统的纯棉鞋垫，吸湿性虽好，但一旦人在运动时出汗量较大时，棉纤维也因吸湿膨胀，其运气性下降并粘在皮肤上，同时，水分散发速度慢，从而给人体造成冷湿感觉，令人不舒服。

2.天然及人造皮革鞋垫功能单一，材质较硬，弹性差，长时间行走足部容易产生不适。

3.EVA类。柔软性一般，但基本无弹性、容易变形、易臭脚。

4.乳胶类。鞋垫柔软，但弹性一般，会有一踩到底的感觉。

5.PU类。柔软性好，弹性好，PU制造的泡沫鞋垫也一定的吸汗性，但容易水解，再好PU如果你是"香港脚"最多半年就会水解，长期出汗后异味。

6.硅胶类。现有市场的硅胶鞋垫都是硅橡胶鞋垫，柔软性好，弹性不错，变形性小，但该鞋垫吸汗性差，穿着有闷汗的感觉，而且该材质密度大，制作的鞋垫相对较重，不利于运动。

从外观设计，目前的鞋垫可分为平面的、表面具有凹凸设计的及组合式的。表面各种凹凸设计及组合式设计的鞋垫一般是为了与脚型完全切合，赋予鞋垫某些功能，但是由于个体差异，市场上鞋垫成品并不能与每个人的脚型完全切合。

从功能上分，有增高鞋垫、减震鞋垫、加热鞋垫、抗菌鞋垫、矫形鞋垫、特殊病人鞋垫等等。但现有的功能鞋垫多采用药物或其他机械结构实现其保健功能，制作过程复杂、成本高，保健效果有限，使用场合受到限制，难以广泛推广应用。

目前，市面上鞋垫还是以纤维类和硅胶类的使用更为广泛，然而纤维类鞋垫透气性好，但是过于柔软且在浸汗后易粘附在较低，硅胶鞋垫透气性差。有鉴于此，提出一种新的能够兼具优异的透气性和吸汗性能、弹性的鞋垫就显得很有必要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为改善、甚至解决现有技术中的至少一个问题，本发明提出了一种在弹性、透气性和吸汗性方面具有突出优势的发泡材料及泡沫成型件。

本发明是这样实现的：

在第一方面，本发明实施例的提供了一种发泡材料。

发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇40～60％；异氰酸酯30～50％；羟值为1～3的乳化硅油0.6～1.4％；发泡剂1～2％；色料0.9～1.5％；活性炭1～1.5％；负离子粉0.6～1.3％；矿石粉1～1.5％；抗菌剂粉末1.6～2.6％；水0.5～1.6％；

发泡材料通过以下方法制作而成：

将色料、活性炭、负离子粉、矿石粉以及抗菌剂粉末用乙醇在超声条件下混合为分散液体系，然后使分散液体系在搅拌的状态下逐渐挥发乙醇而成浆料状，使浆料在真空的封闭容器中干燥，以获得第一混料粉体；

采用烷基聚氧乙烯醚作为乳化剂乳化硅油，以获得乳化硅油；

将第一混料粉体、乳化硅油、多元醇、发泡剂以及水，以获得作为预聚体的第二混料；

将第二混料与异氰酸酯混合，在60～120℃的温度下以200～400r/min的转速持续搅拌。

在第二方面，本发明实施例提供了一种泡沫成型件。

泡沫成型件采用如前述的发泡材料制作而成。泡沫成型件包括鞋垫、滤芯。

在第三方面，本发明实施例提供一种减震鞋。

减震鞋设置有上述的鞋垫。

有益效果：

本发明实施例提供的发泡材料属于聚氨酯类的发泡材料。通过在其原料以被选择方式添加活性炭、负离子粉以及矿粉、抗菌剂粉末，实现了对发泡材料的多种功能化，从而提高其适用范围，有利于提高其附加值。其中，活性炭具有高的孔隙率，能够吸附负离子、矿粉以及抗菌剂粉末，可以避免其在使用发泡材料表面聚集，而将其作为例如鞋垫使用时在从表面释放而被失效，从而保证其相对更长的使用寿命。另外，将矿粉应用到发泡材料中也对其弹性起到了一定的改善作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的鞋垫的第一视角的示意图；

图2为本发明实施例提供的鞋垫的第二视角的示意图。

图标：100-鞋垫；101-第一表面；103-第二表面；201-凹陷孔；202-弹性囊；301-凸棱；302-间隙部分。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本发明实施例的一种发泡材料及泡沫成型件进行具体说明：

本实施例提供的发泡材料是一种基于聚氨酯的发泡材料。通过含有多元醇的前驱体与异氰酸酯在固化过程中发泡制作而成。

发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：

多元醇40～60％；异氰酸酯30～50％；羟值为1～3的乳化硅油0.6～1.4％；发泡剂1～2％；色料0.9～1.5％；活性炭1～1.5％；负离子粉0.6～1.3％；矿石粉1～1.5％；抗菌剂粉末1.6～2.6％；水0.5～1.6％。

作为一种可替代的方案，发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇43～55％；异氰酸酯37～46％；羟值为1～3的乳化硅油0.9～1.2％；发泡剂1.3～1.8％；色料1.1～1.4％；活性炭1.2～1.3％；负离子粉0.9～1.2％；矿石粉1.1～1.4％；抗菌剂粉末1.8～2.2％；水1.0～1.5％。

作为另一种可替代的方案，发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇46～52％；异氰酸酯40～44％；羟值为1～3的乳化硅油1.0～1.1％；发泡剂1.5～1.7％；色料1.2～1.4％；活性炭1.2～1.3％；负离子粉1.0～1.2％；矿石粉1.2～1.3％；抗菌剂粉末1.9～2.1％；水1.1～1.4％。

其中，多元醇可以选用多元醇330N、多元醇DDL-2000、多元醇N220。另外，其可以是二元醇、三元醇等等，可以根据具体情况选用，本发明中不作具体限定。其通常可采用以多元醇为起始剂与环氧烷化合物反应所得的多元醇。其中，作为部分的示例，多元醇可以是乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甘油、1,2,4-丁三醇、1,2,5-正戊三醇。

或者，多元醇为聚酯多元醇且由二元羧酸与多元醇反应制得。其中，作为示例，二元羧酸为脂肪族羧酸，例如：丁二酸、丙二酸、己二酸、癸二酸、顺丁烯二酸、邻苯二甲酸、异酞酸、对苯二酸中的一种或多种的混合物。多元醇可以是乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、丙三醇中的一种或多种。

在一些改进的示例中，多元醇的官能度为2-3，羟值为10～18mgKOH/g。其数均分子量可以被选择为3000～5000，优选为，3300～4600。

异氰酸酯可以是芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯等。在一些可替代的具体示例中，芳香族多异氰酸酯例如可以是甲苯二异氰酸酯、苯撑二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4’-甲苯胺二异氰酸酯、4,4’-二苯基醚二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯等。在另一些可替代的具体示例中，脂环族多异氰酸酯可以是1,3-环戊烷二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等等。

硅油(Silicone oil)，CAS号为63148-62-9，分子式为C6H18OSi2。硅油是一种不同聚合度链状结构的聚有机硅氧烷。它通常可由二甲基二氯硅烷加水水解制得初缩聚环体，环体经裂解、精馏制得低环体，然后把环体、封头剂、催化剂放在一起调匀、聚合就可得到各种不同聚合度的混合物，经减压蒸馏除去低沸物而制得。

在本发明实施例中，优选采用羟值为1～3的硅油。采用这样适当小的羟值可以避免在聚氨酯发泡时表面过硬，空隙过大、易碎的问题。另外，硅油在使用时进行乳化处理，以便提高其匀泡作用。出人意料的是，发明人发现，在未乳化的情况下使用硅油甚至会导致硅油产生消泡的作用，从而使聚氨酯发泡率显著降低，进而导致透气率不期望的被降低，难以被作为透气性和过滤性材料进一步使用。本发明中采用烷基聚氧乙烯醚作为乳化剂。烷基聚氧乙烯醚可以采用十二烷基聚氧乙烯醚，其用量为硅油重量的10～30％。

发泡剂可以选用偶氮二甲酰胺型化合物或低沸点有机氟化合物，例如一氟二氯乙烷，或为三氟碘甲烷。或者，发泡剂还可以选择为无机盐类物质，如碳酸氢盐或柠檬酸盐。另外，对于通过加热分解产生气体的发泡剂，其选择宜依据其分解温度做出适当的选择，避免选择高分解温度的发泡剂而使其在发泡条件太过苛刻。

色料作为提供发泡材料颜色的物质可以被自由地选择，根据实际的产品的需要进行调整。色料通常可以采用有机染料或无机染料，例如，柠檬黄、酞青蓝、酞青红、碳黑中的一种或多种。

优选地，在特别的示例中，色料被选择采用为纳米二氧化钛。如此，纳米二氧化钛不仅可作为着色剂使发泡材料获得期望的颜色，同时纳米二氧化钛还具有一定的氧化性，能够对细菌、异味气体进行氧化分解，从而在一定程度上起到杀菌、除异味的作用。此外，由于活性炭的优异的吸附特性，其可以将异味气体分子吸附，避免异味扩散，同时也使异味分子更易与纳米二氧化钛接触并被反应分解。

此外，负离子粉与作为色料的纳米二氧化钛还具有协同增效的效果，能够使发泡材料获得改善和提高的杀菌、抑菌效果。进一步地，再结合抑菌剂可以使得发泡材料作为鞋垫使用时更不易产生脚气，足癣等疾病。

在更佳的示例中，作为原料的负离子粉和作为色料的纳米二氧化钛是通过复合的方式被使用的。复合色料和负离子粉的方法包括：配制乙醇水溶液，向所述乙醇水溶液中滴加太酸四丁酯和冰醋酸在冰浴条件下获得溶胶，在向所述溶胶中加入所述负离子粉混合后过滤、干燥并进行粉末化。进一步地的研究中，当二氧化钛以锐钛型存在时，其性能更佳。

负离子粉可以选用含有硼、铝、钠、铁、锂、锆元素的硅酸盐物质。进一步，作为改进的方案，负离子粉的表面以包覆的形式形成有高分子聚合物壳层。其中的高分子聚合物壳层优选采用聚乙烯醇形成。其制作方法例如可以是：将所述聚乙烯醇用水溶解形成聚合物溶液，所述聚合物溶液中聚乙烯醇的浓度为20～40wt％；将所述负离子粉分散在所述聚合物溶液中，并干燥至含水率10％以下。其中，通过使负离子粉微球化，聚乙烯醇改善负了离子粉的分散性、和易性，更易与其他物料混合。

更好的是，由于原料中具有水，且聚氨酯中存在较多的表面残基，从而可以与聚乙烯醇的端羟基反应，放出CO₂，从而也更有利于产生气孔，提高孔隙率，并且可以控制发泡速度，避免气孔破碎(尤其是在发泡材料表面硬度较大的情况下，这更是显著有利的)。

抗菌剂可以采用无机物，如银系抗菌剂。

在本发明实施例，还提供了一种发泡材料的制作方法，如下：

采用烷基聚氧乙烯醚乳化硅油，以获得乳化硅油。

基于以上的发泡材料，在本实施例还提供了一种泡沫成型件。

泡沫成型件采用如前述的发泡材料制作而成。前述的泡沫成型件包括鞋垫、滤芯。在一种示例中，可以使发泡材料在具有期望形状的模具、腔体内进行发泡，从而获得期望形状的成型件。在另一些示例中，预先制作发泡材料，然后对其进行裁剪、修型，以获得确定的形状。

参阅图1和图2，鞋垫大致为片状的结构，外观形状与人体脚掌相贴合。鞋垫100由第一表面101至第二表面103延伸而成。其中，第一表面被构造来与人体脚底接触且设置有多个凹陷孔201。第二表面与第一表面相对且设置有间隔布置的多根波浪形凸棱301，多个凹陷孔均位于凸棱之间的间隙部分302所对应的位于第一表面的区域内。

如此，第二表面的凸棱能与鞋的内底产生更得摩擦，达到减小滑动的目的。尤其是当鞋内有汗或水时，这将是显著有利的。基于相似的理由，还可以根据需要在第一表面覆盖有无纺布(图未示)。优选地，无纺布由棉线制作而成。如此，既可以提高与足底的基接触稳定性，防止滑移，同时兼顾透气性。

较佳地，为了获得进一步提高的弹性，鞋垫内埋充有弹性体。

一种实现方式中，弹性体是如1所示的弹性囊202。弹性囊为橡胶材料制作的弹性球壳且在内部填充有非牛顿流体。非牛顿流体是一种能够在快速的冲击、撞击、碰撞下变硬，而在缓慢、轻缓地挤压时柔性的材料。非牛顿流体可被被适当地选择，以便在跑步或者负重较大时，鞋垫在一定程度体提供支撑。而在漫步行走时，回复弹性效果。优选方案中，弹性囊设置于鞋垫对应于后脚掌的部分，更好地提供支撑力。

另一种实现方式中，弹性体是气弹。气弹为弹性的硅胶材料制作的中空球壳且在内部填充有气体。中空球壳能够在受到挤压时发生变形，从而起到缓冲、抵抗挤压的作用；同时，当挤压作用消失时，其能够恢复至原有形状，保持外观的稳定和完整性。

在本发明实施例提出的发泡材料的一些用例中，其被用作为鞋垫，并进一步地由此制作减震鞋。

显然采用上述的发泡材料制作的鞋垫的减震鞋具有鞋垫的弹性、透气、吸汗的优点。显然，减震鞋还具有鞋底、鞋面等等现有鞋的一般性结构。

作为一种改进方案，在减震鞋的鞋底内还设置了弹簧。弹簧可以提高减震鞋的弹性，从在结合鞋垫的弹性的前提下使减震鞋具有更好的建筑效果，提高穿鞋的舒适感。

另外，对于具有汗脚隐疾之人，保持鞋垫的干爽是较好的。针对于此，在减震鞋内还可根据需要设置加热垫，用以使鞋垫保持干燥。同时，加热垫也可以使减震鞋内保持在一定温度，使减震鞋内的更干燥。在冬季，加热垫还可以起到保温、保暖的作用。

由于不同季节时，人体出汗量不同，汗脚的出汗情况也不同，因此，为了提高加热垫的使用灵活性，加热垫能够以可移除的方式设置在减震鞋内。加热垫可以设置在鞋垫之上，或者设置于鞋垫和减震鞋的内鞋底之间。

作为一种加热垫的实现方案，加热垫包括橡胶、呈蛇形结构埋设在橡胶内的发热丝(发热丝可以选用碳纤维。)，发热丝通过电加热而产热。橡胶可以提供发热丝的存储空间，使其被定型以便安放加热垫。橡胶优选采用具有一定导热率，根据需要进行选择使用。

由于鞋的空间尺寸小，其内部能够容纳的各种构件也相对较小，因此，在本发明实施例中，发热丝通过压电陶瓷供电，且压电陶瓷埋设在减震鞋的鞋跟中。由于并不需要很大的功率，通过压电陶瓷向电热水供电发热也成为可能。压电陶瓷可以采用现有设备。

为了方便布置各种电缆，压电陶瓷连接有导线，且在导线的末端形成导电的主接触头。主接触头设置在所述减震鞋的内鞋底。发热丝设置有与主接触头匹配且导电的副接触头，副接触头埋设在加热垫的表面。因次，导电陶瓷的主接触头被固定和持续地保持在减震鞋内。当加热垫设置在减震鞋内时，主接触头能够与加热垫的副接触头电连接。

优选地，主接触头与副接触头均为副接触头为片式结构，且以可相互脱离的方式面接触。这样的方式使两者能够更稳定和持久地保持电接触，从而使加热垫能更持久地生热。

在其他的方案中，发热丝通过一次电池而非压电陶瓷供电而发热。此外，考虑到压电陶瓷的发电效率相对不是太高，压电陶瓷还可以配套设置二次电池，二次电池能够被压电陶瓷充电，以便充电完成后，持续地供电。或者，发热垫还可以配套设置控制器。各种能够进行一定数据处理的电子器件。例如，中央处理器(CPU)、微控制单元(MCU)、可编辑逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器(PAC)、工业控制计算机(IPC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)等等。控制器可以控制二次电池的充电量，避免过充发生用电问题。同时，控制器还可以控制二次电池的发电工作时间，以避免在减震鞋未被穿着时浪费电能。

为了使压电陶瓷产生持续的电流，可以整流电路将电能通过电容器储存，再通过控制器、充电芯片将电能用二次电池存储，以便进行供电。

以下结合实施例对本发明的发泡材料及泡沫成型件作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供了一种鞋垫，其采用发泡材料通过裁切制作而成。其中，发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇(聚四亚甲基醚二元醇)42％；异氰酸酯(二苯基甲烷二异氰酸酯)50.8％；羟值为1的硅油0.6％；发泡剂(一氟二氯乙烷)1％；色料(炭黑)0.9％；活性炭1％；负离子粉0.6％；矿石粉1％；抗菌剂粉末1.6％；水0.5％；。

发泡材料通过以下方法制作而成：

采用烷基聚氧乙烯醚使硅油被乳化(乳化的方法为混合、搅拌，其乳化剂-烷基聚氧乙烯醚的用量为硅油重量的10％)，以获得乳化硅油。采用十二烷基聚氧乙烯醚25份和硅油75份混合高速搅拌(20000r/min)进行乳化。

将第二混料与多异氰酸酯混合，在60℃的温度下以200r/min的转速持续搅拌。

实施例2

本实施例提供了一种鞋垫，其采用发泡材料通过裁切制作而成。其中，发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇(聚四亚甲基醚二元醇)60％；异氰酸酯(二苯基甲烷二异氰酸酯)26.6％；羟值为3的硅油1.4％；发泡剂(三氟碘甲烷)2％；色料(柠檬黄)1.5％；活性炭1.5％；负离子粉1.3％；矿石粉1.5％；抗菌剂粉末2.6％；水1.6％。

发泡材料通过以下方法制作而成：

采用烷基聚氧乙烯醚使硅油被乳化(乳化的方法为混合、搅拌，其乳化剂-烷基聚氧乙烯醚的用量为硅油重量的15％)，以获得乳化硅油。采用十二烷基聚氧乙烯醚26份和硅油74份混合高速搅拌(10000r/min)进行乳化。

将第二混料与多异氰酸酯混合，在70℃的温度下以300r/min的转速持续搅拌。

实施例3

本实施例提供了一种鞋垫，，其采用发泡材料通过裁切制作而成。发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇(聚己内酯二元醇)50％；异氰酸酯(二苯基乙烷二异氰酸酯)39％；羟值为2的硅油1％；发泡剂(一氟二氯乙烷：三氟碘甲烷＝1:1，质量比)2％；色料(纳米二氧化钛)1％；活性炭1％；负离子粉0.8％；矿石粉1.5％；抗菌剂粉末2.2％；水1.5％。

发泡材料通过以下方法制作而成：

将色料、活性炭、负离子粉、矿石粉以及抗菌剂粉末用乙醇在超声条件下混合为分散液体系，然后使分散液体系在搅拌的状态下逐渐挥发乙醇而成浆料状，使浆料在真空的封闭容器中干燥，以获得第一混料粉体。

其中色料和负离子粉是以复合的形式被提供和使用。复合方法包括：配制乙醇水溶液(乙醇浓度80％)，向乙醇水溶液中滴加太酸四丁酯100mL和冰醋酸30mL在冰浴条件下获得溶胶，在向溶胶中加入负离子粉混合后过滤、70℃干燥并进行研磨粉末化。

采用烷基聚氧乙烯醚使硅油被乳化(乳化的方法为混合、搅拌，其乳化剂-烷基聚氧乙烯醚的用量为硅油重量的22％)，以获得乳化硅油。采用十二烷基聚氧乙烯醚19份和硅油81份混合高速搅拌(20000r/min)进行乳化。

将第二混料与多异氰酸酯混合，在75℃的温度下以400r/min的转速持续搅拌。

实施例4

本实施例提供了一种鞋垫，其采用发泡材料通过裁切制作而成。发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇(聚四氢呋喃二醇)42％；异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)47％；羟值为1的硅油0.6％；发泡剂(三氟碘甲烷)2％；色料(纳米二氧化钛)1.4％；活性炭1.3％；负离子粉0.7％；矿石粉1.5％；抗菌剂粉末2.2％；水1.3％。

发泡材料通过以下方法制作而成：

将色料、活性炭、负离子粉、矿石粉以及抗菌剂粉末用乙醇在超声条件下混合为分散液体系，然后使分散液体系在搅拌的状态下逐渐挥发乙醇而成浆料状，使浆料在真空的封闭容器中干燥，以获得第一混料粉体。其中色料和负离子粉是以复合的形式被提供和使用。

复合方法包括：配制乙醇水溶液(乙醇浓度80％)，向乙醇水溶液中滴加太酸四丁酯100mL和冰醋酸30mL在冰浴条件下获得溶胶，在向溶胶中加入负离子粉混合后过滤、70℃干燥并进行研磨粉末化。

其中，负离子粉通过以下处理：将聚乙烯醇用水溶解形成聚合物溶液(聚乙烯醇的浓度为20wt％)。将负离子粉分散在聚合物溶液中，并干燥至含水率10％。

采用烷基聚氧乙烯醚使硅油被乳化(乳化的方法为混合、搅拌，其乳化剂-烷基聚氧乙烯醚的用量为硅油重量的26％)，以获得乳化硅油。采用十二烷基聚氧乙烯醚19份和硅油81份混合高速搅拌(20000r/min)进行乳化。

将第二混料与多异氰酸酯混合，在113℃的温度下以200r/min的转速持续搅拌。

实施例5

本实施例提供了一种鞋垫，其采用发泡材料通过裁切制作而成。发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇(聚氧四亚甲基二醇)57.2％；异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯)33％；羟值为1的硅油0.9％；发泡剂(碳酸氢钾)1.5％；色料(碳黑)0.9％；活性炭1.0％；负离子粉0.9％；矿石粉1.2％；抗菌剂粉末2.6％；水0.8％。

发泡材料通过以下方法制作而成：

采用烷基聚氧乙烯醚使硅油被乳化(乳化的方法为混合、搅拌，其乳化剂-烷基聚氧乙烯醚的用量为硅油重量的30％)，以获得乳化硅油。采用十二烷基聚氧乙烯醚10份和硅油81份、9份硫酸钾混合高速搅拌(25000r/min)进行乳化。

将第二混料与多异氰酸酯混合，在107℃的温度下以330r/min的转速持续搅拌。

对比例1

本实施提供的发泡材料原料组成与实施例1相同，制作方法的主要区别在于：对比例1中，直接将多元醇、硅油、发泡剂、色料、活性炭、负离子粉、矿石粉、抗菌剂粉末混合制备预聚体，然后再加入异氰酸酯发泡、固化。

对比例2

本实施提供的发泡材料原料组成与实施例3相同，制作方法的主要区别在于：对比例2中，色料和负离子粉末单独提供和使用，并未进行复合。

对比例3

本实施提供的发泡材料原料组成与实施例4大致相同，主要区别在于色料采用酞青红。制作方法的主要区别在于：对比例3中，色料和负离子粉末单独提供和使用，并未进行复合。

对比例4

将多元醇(聚氧化丙烯聚醚多元醇，40％)温度保持在46℃并倒入搅拌桶中，加入1027胺类凝胶催化剂3％、9406硅油2％、抑菌剂5％、水3％、蓝色膏4％和橡胶粉3％并搅拌；然后加入异氰酸酯(二苯基甲烷二异氰酸酯40％)后再迅速搅拌12秒；将搅拌好的混合物风枪吹散气泡孔，经过40分钟固化。

对比例5

将71.47％聚醚多元醇、20％聚合物多元醇、3.2％色浆、1.5％发泡剂(三氟碘甲烷)、0.1％开孔剂(二甲基聚硅氧烷)、0.43％硅表面活性剂、3％苯撑二异氰酸酯、0.3％抗菌剂(银颗粒)按以上比例置于容器内充分搅拌均匀，得到预聚体。

恒温在22℃，将NCO质量份数为30％的二苯基甲烷二异氰酸酯与预聚体按重量比例为1∶1在20000转/分钟的高速下搅拌固化。

对比例6

本实施提供的发泡材料原料组成与实施例2大致相同，主要区别在于硅油未经乳化。制作方法同实施例2。

对各实施例、对比例中的发泡材料的性能进行检测，结果如下表1。

表1发泡材料性能

另外，采用国家标准GB/T20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分：振荡法》进行抗菌性定量测试。结果表明，实施例1抑菌率达到39.7％(对比例1抑菌率37.5％)、实施例2抑菌率达到40.6％(对比例2抑菌率38.5％)、实施例3抑菌率达到46.9％(对比例2抑菌率40.5％)、实施例4抑菌率达到51.5％(对比例3抑菌率44.5％)、实施例5抑菌率达到44.6％。对比例4抑菌率30.5％，对比例5抑菌率33.8％。

由以上结果可知，原料的预处理方式、混合方式等对于最终所制得发泡材料的多个性能均具有一定的影响。其中的硅油在未经乳化下使用会显著地影响发泡效果，导致开孔率明显降低，同时也影响透气性能和吸汗性能。另外，原料中的主要粉体材料的预混合可以使发泡材料的机械性(如回弹性、压缩形变等)能得到一定的改善。进一步地，通过采用乳化硅油与大部分粉体材料预混合处理的结合制作工艺能够使发泡材料的综合性能获得整体的平衡和改善。

以上所述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

1.一种发泡材料，其特征在于，发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇40~60%；异氰酸酯30~50%；羟值为1~3的乳化硅油0.6~1.4%；发泡剂1~2%；色料0.9~1.5%；活性炭1~1.5%；负离子粉0.6~1.3%；矿石粉1~1.5%；抗菌剂粉末1.6~2.6%；水0.5~1.6%；

所述负离子粉表面以包覆的形式形成有高分子聚合物壳层，所述高分子聚合物壳层为聚乙烯醇；

所述发泡材料通过以下方法制作而成：

将所述色料、活性炭、负离子粉、矿石粉以及抗菌剂粉末用乙醇在超声条件下混合为分散液体系，然后使所述分散液体系在搅拌的状态下逐渐挥发乙醇而成浆料状，使所述浆料在真空的封闭容器中干燥，以获得第一混料粉体；

采用烷基聚氧乙烯醚作为乳化剂对硅油进行乳化，以获得所述乳化硅油；

将所述第一混料粉体、乳化硅油、所述多元醇、所述发泡剂以及所述水，以获得作为预聚体的第二混料；

将所述第二混料与所述异氰酸酯混合，在60~120℃的温度下以200~400r/min的转速持续搅拌。

2.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇43~55%；异氰酸酯37~46%；羟值为1~3的乳化硅油0.9~1.2%；发泡剂1.3~1.8%；色料1.1~1.4%；活性炭1.2~1.3%；负离子粉0.9~1.2%；矿石粉1.1~1.4%；抗菌剂粉末1.8~2.2%；水1.0~1.5%。

3.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的制作原料包括按重量百分比计的以下组分：多元醇46~52%；异氰酸酯40~44%；羟值为1~3的乳化硅油1.0~1.1%；发泡剂1.5~1.7%；色料1.2~1.4%；活性炭1.2~1.3%；负离子粉1.0~1.2%；矿石粉1.2~1.3%；抗菌剂粉末1.9~2.1%；水1.1~1.4%。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述多元醇包括二元醇。

5.根据权利要求1~3中任意一项所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述多元醇包括三元醇。

6.根据权利要求1~3中任意一项所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述多元醇包括二元醇和三元醇。

7.根据权利要求4所述的发泡材料，其特征在于，所述多元醇的羟值为10~18mgKOH/g。

8.根据权利要求1~3中任意一项所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯包括芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯包括芳香族多异氰酸酯和芳香脂肪族多异氰酸酯。

10.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯包括芳香脂肪族多异氰酸酯和脂肪族多异氰酸酯。

11.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯包括芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯。

12.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯包括芳香族多异氰酸酯、芳香脂肪族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯以及脂环族多异氰酸酯。

13.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括甲苯二异氰酸酯、苯撑二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。

14.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括甲苯二异氰酸酯。

15.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括苯撑二异氰酸酯。

16.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括甲苯二异氰酸酯和苯撑二异氰酸酯。

17.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括甲苯二异氰酸酯、苯撑二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。

18.根据权利要求8所述的发泡材料，其特征在于，所述原料中的所述异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，所述芳香族多异氰酸酯是芳香族的二异氰酸酯且包括苯撑二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。

19.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述色料包括柠檬黄、酞青蓝、酞青红、碳黑中的一种或多种。

20.根据权利要求19所述的发泡材料，其特征在于，所述色料包括柠檬黄和酞青蓝。

21.根据权利要求19所述的发泡材料，其特征在于，所述色料包括柠檬黄和酞青红。

22.根据权利要求19所述的发泡材料，其特征在于，所述色料包括酞青红和碳黑。

23.根据权利要求19所述的发泡材料，其特征在于，所述色料包括酞青蓝、酞青红以及碳黑。

24.根据权利要求1所述的发泡材料，其特征在于，所述色料为纳米二氧化钛。

25.根据权利要求24所述的发泡材料，其特征在于，在制作第一混料粉体的步骤中，分散液体系中的所述色料和所述负离子粉是以复合的形式被提供的，且复合所述色料和所述负离子粉的方法包括：配制乙醇水溶液，向所述乙醇水溶液中滴加钛酸四丁酯和冰醋酸在冰浴条件下获得溶胶，在向所述溶胶中加入所述负离子粉混合后过滤、干燥并进行粉末化。

26.一种泡沫成型件，其特征在于，所述泡沫成型件采用如权利要求1~25中任意一项所述的发泡材料制作而成，所述泡沫成型件为鞋垫。