CN109679264A - 一种高弹鞋底材料及其制备方法及采用该材料的鞋底 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹鞋底材料及其制备方法及采用该材料的鞋底，其按重量份计，包括以下组分：EVA树脂20‑40份；EPDM橡胶15‑25份；烯烃嵌段共聚物弹性体55‑80份；硬脂酸0.5‑1.0份；硬脂酸锌0.5‑1.0份；流动助剂0.5‑1.0份；架桥助剂1.0‑2.0份；发泡剂2.5‑3.5份；交联剂0.2‑0.4份；本发明的高弹鞋底材料可用于制作鞋底的全部或者部分结构；不仅比重轻，而且弹性更好。

Description

一种高弹鞋底材料及其制备方法及采用该材料的鞋底
技术领域
本发明涉及鞋技术领域，特别是一种高弹鞋底材料及其制备方法及采用该材料的鞋底。
背景技术
随着我国人民生活水平的不断改善，大众的健康意识和健身活动参与度逐渐提高。体育运动逐渐向休闲、娱乐与健身相结合的多元化方向发展，并已成为城镇居民生活的重要组成部分，而由此产生的广泛消费需求带动了相关运动鞋服产业的发展。运动鞋作为重要的体育用品，除了其颜色、款式、品牌，其鞋底的防滑功能、抗扭功能、减震回弹功能等功能设计也受到制造商和消费者的高度关注。
现有的高弹鞋底主要是通过气垫结构或者通过采用高弹发泡材料实现减震回弹功能。
气垫鞋底主要是通过在鞋中底嵌入气垫层，当人脚落地时，脚给了气垫能量，气垫受力后变形，当人抬脚时气垫因为恢复原形又把能量反弹给人的脚，通过气垫的能量反弹使运动员跑得更快，跳得更高。但是，气垫鞋不仅稳定性较差，而且在长时间使用后容易产生漏气、变形等问题，使用寿命较低。
高弹发泡鞋底通常是采用EVA、EVA/P等发泡材料，具有质轻、保暖舒适、成本低等优点，但这类材料存在以下几个方面的缺点：(1)EVA发泡中底密度较大，一般在0.2-0.3g/cm3；(2)弹性不够高，一般EVA及其混合物的发泡材料的弹性为30％～42％，而篮球、跑步等运动中底则要求具有高弹性(回弹性大于50％)。
因此，现有技术的气垫鞋底和高弹发泡鞋底不能满足广大消费者的需求。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种高弹鞋底材料及其制备方法及采用该材料的鞋底，不仅比重轻，而且弹性更好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高弹鞋底材料，按重量份计，包括以下组分：EVA树脂20-40份；EPDM橡胶15-25份；烯烃嵌段共聚物弹性体55-80份；硬脂酸0.5-1.0份；硬脂酸锌0.5-1.0份；流动助剂0.5-1.0份；架桥助剂1.0-2.0份；发泡剂2.5-3.5份；交联剂0.2-0.4份。
优选的，所述EVA树脂采用EVA7470；所述EPDM橡胶采用EPDM3092；所述流动助剂采用MR-02流动助剂；所述架桥助剂采用TAIC架桥助剂；所述发泡剂采用AC发泡剂；所述交联剂采用DCP交联剂。
优选的，所述烯烃嵌段共聚物弹性体进一步包括：BER弹性体40-60份；BRH弹性体15-20份；其中，所述BER弹性体采用BER6000弹性体，所述BRH弹性体采用BRH-70弹性体。
优选的，还进一步包括透明氧化锌0.5-1.0份。
优选的，按重量份计，包括以下组分：EVA7470 20份；EPDM3092 15份；BER6000弹性体50份；BRH-70弹性体18份；硬脂酸0.5份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌0.6份；MR-02流动助剂0.5份；TAIC架桥助剂1份；AC发泡剂2.5份；DCP交联剂0.23份。
优选的，按重量份计，包括以下组分：EVA7470 30份；EPDM3092 20份；BER6000弹性体45份；BRH-70弹性体20份；硬脂酸0.6份；硬脂酸锌0.8份；透明氧化锌0.8份；MR-02流动助剂0.6份；TAIC架桥助剂1.2份；AC发泡剂3份；DCP交联剂0.25份。
同时，本发明还提供了上述任一项所述的高弹鞋底材料的制备方法，其包括以下步骤：
a.密炼：按重量份称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15分钟，温度控制在128摄氏度以内卸料；
b.开炼：将密炼所得的材料混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8分钟；
c.造粒：将开炼后的材料送入造粒机进行造粒；
d.冷却：造粒出料后冷却24小时以上；
e.发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡得到粗胚成品；
f.模压成型：将所述粗胚成品进行打磨后进行二次模压成最终成品。
优选的，所述的步骤a中的混炼时间为15分钟，所述的步骤b中的混炼时间为6分钟；所述的步骤f中，还进一步对二次模压后的最终成品进行修边与水洗烘干，整理包装后避光保存待用。
另外，本发明还提供一种鞋底，所述鞋底的全部或者部分采用上述任一项所述的高弹鞋底材料制成。
进一步的，所述鞋底的边墙和/或底面设有减震回弹波纹，所述减震回弹波纹的倾斜角采用45-50度。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用烯烃嵌段共聚物弹性体代替现有技术的聚烯烃弹性体POE，弹性性能更好，并且，具有更好的弹性恢复和压缩形变能力，以及更高的耐高温性和耐磨性，使得鞋底的回弹恢复能力更好，使用寿命更长；
(2)本发明的烯烃嵌段共聚物弹性体采用BER弹性体和BRH弹性体，其中，BER弹性体不仅弹性好，而且透光率高；BRH弹性体不仅弹性好，而且比重轻、共聚力强；采用BER弹性体和BRH弹性体组合使用，使得材料弹性达63％以上；
(3)本发明还进一步包括透明氧化锌，与BER弹性体和BRH弹性体相结合，能够进一步提高鞋底的透光性，从而使得用户在夜间运动时，光线照到鞋底可以有发光、夜光的效果，增加夜间运动的安全性；并且，本发明的透明氧化锌的配比设计能够更好的提高透光性效果；
(4)本发明的鞋底材料可使用于整个鞋底或者鞋底半插或者鞋底内嵌部，并且还进一步在鞋底边墙和/或底面设有减震回弹波纹，是为了解决高弹材料的压缩形变幅度大、容易引起鞋底的回弹恢复能力老化降低、导致鞋底褶皱的问题，通过预先设置减震回弹波纹，不仅提高减震效果，而且避免产生压缩褶皱。
附图说明
图1为本发明的鞋底边墙的减震回弹波纹的结构示意图(交叉式波纹a)；
图2为本发明的鞋底边墙的减震回弹波纹的结构示意图(斜平行式波纹b)；
图3为本发明的鞋底底面的减震回弹波纹的结构示意图(环形波纹c)。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
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，以下结合具体附图和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。
本发明的一种高弹鞋底材料，按重量份计，包括以下组分：EVA树脂20-40份；EPDM橡胶15-25份；烯烃嵌段共聚物弹性体55-80份；硬脂酸0.5-1.0份；硬脂酸锌0.5-1.0份；流动助剂0.5-1.0份；架桥助剂1.0-2.0份；发泡剂2.5-3.5份；交联剂0.2-0.4份。采用该高弹鞋底材料进行制作鞋底，与现有技术的聚烯烃弹性体POE相比，弹性性能更好，并且，具有更好的弹性恢复和压缩形变能力，以及更高的耐高温性和耐磨性，使得鞋底的回弹恢复能力更好，使用寿命更长。
第一实施例：
本实施例中，所述EVA树脂采用EVA7470；所述EPDM橡胶采用EPDM3092；所述流动助剂采用MR-02流动助剂；所述架桥助剂采用TAIC架桥助剂；所述发泡剂采用AC发泡剂；所述交联剂采用DCP交联剂；还进一步包括透明氧化锌0.5-1.0份。并且，所述烯烃嵌段共聚物弹性体进一步包括：BER弹性体40-60份；BRH弹性体15-20份；其中，所述BER弹性体采用BER6000弹性体，所述BRH弹性体采用BRH-70弹性体。
并且，本实施例所使用的组分均为市售产品，来源如下：
EVA7470来源于杜邦公司的产品；还可以采用其他型号的EVA树脂，例如杜邦的EP3388/扬巴EVA6110；
EPDM3092来源于陶氏公司的产品；还可以采用其他型号的EPDM橡胶，例如陶氏的EPDM3722；
MR-02流动助剂来源于海丽化学公司的产品；还可以采用其他型号的流动助剂，例如海丽化学HL-116；
TAIC架桥助剂来源于海丽化学公司的产品；还可以采用其他型号的架桥助剂，例如A1712架桥助剂；
AC发泡剂来源于索普公司的产品；还可以采用其他型号的发泡剂，例如索普白发泡剂；
DCP交联剂来源于阿克苏公司的产品；还可以采用其他型号的交联剂，例如阿克苏的无味DCP；
BER6000弹性体来源于杜邦公司的产品；还可以采用其他型号的烯烃嵌段共聚物弹性体，例如杜邦Elvax 40W；
BRH-70弹性体来源于陶氏公司的产品；还可以采用其他型号的烯烃嵌段共聚物弹性体，例如陶氏OBC9107；
透明氧化锌来源于上海白石公司的产品；还可以采用其他型号的透光剂，例如上海白石透明碳酸锌。
具体的包括以下组分：
EVA7470 20份；EPDM3092 15份；BER6000弹性体60份；BRH-70弹性体15份；硬脂酸0.5份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌0.5份；MR-02流动助剂0.6份；TAIC架桥助剂1份；AC发泡剂3.2份；DCP交联剂0.28份；另外，还可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表1。
表1-第一实施例的性能测试结果：
第二实施例：
本实施例与第一实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 40份；EPDM3092 25份；BER6000弹性体55份；BRH-70弹性体18份；硬脂酸0.8份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌1.0份；MR-02流动助剂0.8份；TAIC架桥助剂1.5份；AC发泡剂2.5份；DCP交联剂0.35份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表2。
表2-第二实施例的性能测试结果：
测试项目 单位 执行标准 测试标准 测试结果
硬度测量 asker c GB/T3903.4-2008 50±2 48
密度测量 g/cm3 GB/T533-2008 0.25±0.02 0.24
回弹能力测试 ％ GB/T1681-2009 ≧63 65
压缩测试 ％ HG/T2876-2009 ≦38 36
收缩测试 ％ HG/T2874-1997 ≦2.0 L1.1W0.1
耐黄变测试 级 HG/T3689-2014A法 24H≧3-4 3-4
弯曲测试 万次 GB/T3903.1-2008 ≧7 合格
第三实施例：
本实施例与第一实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 20份；EPDM3092 15份；BER6000弹性体50份；BRH-70弹性体18份；硬脂酸0.5份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌0.6份；MR-02流动助剂0.5份；TAIC架桥助剂1份；AC发泡剂2.5份；DCP交联剂0.23份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表3。
表3-第三实施例的性能测试结果：
测试项目 单位 执行标准 测试标准 测试结果
硬度测量 asker c GB/T3903.4-2008 50±2 51
密度测量 g/cm3 GB/T533-2008 0.25±0.02 0.25
回弹能力测试 ％ GB/T1681-2009 ≧63 68
压缩测试 ％ HG/T2876-2009 ≦38 37
收缩测试 ％ HG/T2874-1997 ≦2.0 L1.1W0.2
耐黄变测试 级 HG/T3689-2014A法 24H≧3-4 3-4
弯曲测试 万次 GB/T3903.1-2008 ≧7 合格
第四实施例：
本实施例与第一实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 30份；EPDM3092 20份；BER6000弹性体45份；BRH-70弹性体20份；硬脂酸0.6份；硬脂酸锌0.8份；透明氧化锌0.8份；MR-02流动助剂0.6份；TAIC架桥助剂1.2份；AC发泡剂3份；DCP交联剂0.25份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表4。
表4-第四实施例的性能测试结果：
测试项目 单位 执行标准 测试标准 测试结果
硬度测量 asker c GB/T3903.4-2008 50±2 49
密度测量 g/cm3 GB/T533-2008 0.25±0.02 0.24
回弹能力测试 ％ GB/T1681-2009 ≧63 70
压缩测试 ％ HG/T2876-2009 ≦38 37
收缩测试 ％ HG/T2874-1997 ≦2.0 L1.3W0.5
耐黄变测试 级 HG/T3689-2014A法 24H≧3-4 3-4
弯曲测试 万次 GB/T3903.1-2008 ≧7 合格
第五实施例：
本实施例与第二实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 40份；EPDM3092 25份；BER6000弹性体40份；BRH-70弹性体20份；硬脂酸0.8份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌1.0份；MR-02流动助剂0.8份；TAIC架桥助剂1份；AC发泡剂3.2份；DCP交联剂0.3份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表5。
表5-第五实施例的性能测试结果：
第六实施例：
本实施例与第四实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 30份；EPDM3092 20份；BER6000弹性体35份；BRH-70弹性体22份；硬脂酸1.0份；硬脂酸锌0.6份；透明氧化锌0.7份；MR-02流动助剂1.0份；TAIC架桥助剂2.0份；AC发泡剂2.8份；DCP交联剂0.4份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表6。
表6-第六实施例的性能测试结果：
测试项目 单位 执行标准 测试标准 测试结果
硬度测量 asker c GB/T3903.4-2008 50±2 48
密度测量 g/cm3 GB/T533-2008 0.25±0.02 0.24
回弹能力测试 ％ GB/T1681-2009 ≧63 73
压缩测试 ％ HG/T2876-2009 ≦38 42
收缩测试 ％ HG/T2874-1997 ≦2.0 L1.6W0.8
耐黄变测试 级 HG/T3689-2014A法 24H≧3-4 3-4
弯曲测试 万次 GB/T3903.1-2008 ≧7 合格
第七实施例：
本实施例与第一实施例的主要区别在于，本实施例中包括以下组分：
EVA7470 20份；EPDM3092 15份；BER6000弹性体65份；BRH-70弹性体13份；硬脂酸0.8份；硬脂酸锌1.0份；透明氧化锌0.6份；MR-02流动助剂0.6份；TAIC架桥助剂1.3份；AC发泡剂3.5份；DCP交联剂0.2份；另外，也可根据需要添加适量色粒。
根据本实施例的组分配比进行性能测试，其测试结果见表7。
表7-第七实施例的性能测试结果：
测试项目 单位 执行标准 测试标准 测试结果
硬度测量 asker c GB/T3903.4-2008 50±2 52
密度测量 g/cm3 GB/T533-2008 0.25±0.02 0.27
回弹能力测试 ％ GB/T1681-2009 ≧63 61
压缩测试 ％ HG/T2876-2009 ≦38 34
收缩测试 ％ HG/T2874-1997 ≦2.0 L0.8W0.1
耐黄变测试 级 HG/T3689-2014A法 24H≧3-4 3-4
弯曲测试 万次 GB/T3903.1-2008 ≧7 合格
从上述各个实施例可以看出：
在EVA和EPDM组分含量不变的情况下，BRH-70弹性体与BER6000弹性体的配比越低，其材料的回弹性能越低；BRH-70弹性体与BER6000弹性体的配比若过低时，会出现其材料的回弹性能不足、压缩性太小，影响鞋底的舒适性(需要说明的是，其余的流动助剂、架桥助剂、发泡剂、交联剂等助剂为常规助剂和常规配比，可依据整体配方组分的份量进行选用，对本发明的高弹鞋底材料的回弹性能的影响较小)。
BRH-70弹性体与BER6000弹性体的配比越高，其材料的回弹性能越高；BRH-70弹性体与BER6000弹性体的配比若过高时，其材料的弹性已很难再上升，但是会造成成品制造过程中的收缩性过大、不利于制作过程。
另外，如果只单独使用BER6000弹性体，则材料的回弹性能无法达标，只能达到50-55；如果只单独使用BRH-70弹性体，材料的回弹性能虽可以达标，但是鞋底的压缩性能偏大(40-42)，会影响鞋底的耐久性及使用寿命。因此，本发明通过调整配方组方中的BER6000弹性体和BRH-70弹性体的比例，使得本发明的高弹鞋底不仅比重轻、穿着舒适而且弹性好、耐用性强。
第八实施例：
本发明还提供了上述各个实施例所述的高弹鞋底材料的制备方法，其包括以下步骤：
a.密炼：按重量份称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15分钟，温度控制在128摄氏度以内卸料；
b.开炼：将密炼所得的材料混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8分钟；
c.造粒：将开炼后的材料送入造粒机进行造粒；
d.冷却：造粒出料后冷却24小时以上；
e.发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡得到粗胚成品；
f.模压成型：将所述粗胚成品进行打磨后进行二次模压成最终成品。
本实施例中，所述的步骤a中的混炼时间优选为15分钟，所述的步骤b中的混炼时间优选为6分钟；所述的步骤f中，还进一步对二次模压后的最终成品进行修边与水洗烘干，整理包装后避光保存待用。
第九实施例：
本发明还提供一种鞋底，所述鞋底的全部或者部分采用上述任一项所述的高弹鞋底材料制成。并且，本实施例中，所述鞋底的边墙和/或底面还设有减震回弹波纹；其中，所述边墙的减震回弹波纹采用倾斜角为40-70度的斜纹；优选的，所述减震回弹波纹的倾斜角采用45-50度。
本发明的鞋底结构举例如下：
(1)本发明的高弹鞋底材料可应用于整只鞋底：即鞋中底(上层)+外底(下层)，包括外露的结构以及内嵌于鞋底中的结构；并且，所述鞋底的边墙和/或底面设有减震回弹波纹，所述减震回弹波纹的具体形式可根据需要进行设置，如图1和图2所示，边墙波纹可采用交叉的波浪形波纹或者平行的倾斜波纹；如图3所示，底面波纹除了采用前述波纹形式，还可采用环形波纹，或者，边墙和底面还可以采用平行的波浪形波纹，不以此为限。
(2)本发明的高弹鞋底材料可应用于鞋底半插：即鞋中底的后跟处采用高弹材料，前掌处采用普通EVA材料；或者，前掌处采用高弹材料，鞋中底的后跟处采用普通EVA材料；并且，所述鞋底半插的边墙和/或底面设有减震回弹波纹。
(3)本发明的高弹鞋底材料可应用于内嵌式鞋底结构：即将高弹材料内嵌于EVA鞋中底中的特殊部分，如后跟外侧和前掌内侧压力峰值最大的部位。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高弹鞋底材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：EVA树脂20-40份；EPDM橡胶15-25份；烯烃嵌段共聚物弹性体55-80份；硬脂酸0.5-1.0份；硬脂酸锌0.5-1.0份；流动助剂0.5-1.0份；架桥助剂1.0-2.0份；发泡剂2.5-3.5份；交联剂0.2-0.4份。
2.根据权利要求1所述的一种高弹鞋底材料，其特征在于：所述EVA树脂采用EVA7470；所述EPDM橡胶采用EPDM3092；所述流动助剂采用MR-02流动助剂；所述架桥助剂采用TAIC架桥助剂；所述发泡剂采用AC发泡剂；所述交联剂采用DCP交联剂。
3.根据权利要求1所述的一种高弹鞋底材料，其特征在于：所述烯烃嵌段共聚物弹性体进一步包括：BER弹性体40-60份；BRH弹性体15-20份；其中，所述BER弹性体采用BER6000弹性体，所述BRH弹性体采用BRH-70弹性体。
4.根据权利要求1所述的一种高弹鞋底材料，其特征在于：还进一步包括透明氧化锌0.5-1.0份。
5.一种高弹鞋底材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：EVA7470 20份；EPDM3092 15份；BER6000弹性体50份；BRH-70弹性体18份；硬脂酸0.5份；硬脂酸锌0.5份；透明氧化锌0.6份；MR-02流动助剂0.5份；TAIC架桥助剂1份；AC发泡剂2.5份；DCP交联剂0.23份。
6.一种高弹鞋底材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：EVA7470 30份；EPDM3092 20份；BER6000弹性体45份；BRH-70弹性体20份；硬脂酸0.6份；硬脂酸锌0.8份；透明氧化锌0.8份；MR-02流动助剂0.6份；TAIC架桥助剂1.2份；AC发泡剂3份；DCP交联剂0.25份。
7.一种权利要求1至6任一项所述的高弹鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.密炼：按重量份称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15分钟，温度控制在128摄氏度以内卸料；
b.开炼：将密炼所得的材料混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8分钟；
c.造粒：将开炼后的材料送入造粒机进行造粒；
d.冷却：造粒出料后冷却24小时以上；
e.发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡得到粗胚成品；
f.模压成型：将所述粗胚成品进行打磨后进行二次模压成最终成品。
8.根据权利要求7所述的一种高弹鞋底材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤a中的混炼时间为15分钟，所述的步骤b中的混炼时间为6分钟；所述的步骤f中，还进一步对二次模压后的最终成品进行修边与水洗烘干，整理包装后避光保存待用。
9.一种鞋底，其特征在于，所述鞋底的全部或者部分采用权利要求1至6任一项所述的高弹鞋底材料制成。
10.根据权利要求9所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底的边墙和/或底面设有减震回弹波纹，所述减震回弹波纹的倾斜角采用45-50度。
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