CN110183813A - 一种tpr防静电鞋底制作配方、工艺及防静电鞋底 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及TPR防静电鞋底制作配方及工艺，其配方包括以下组分：苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物40‑46％；苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物5‑8％；苯乙烯‑丁二烯共聚物8‑11％；乙烯‑醋酸乙烯共聚物6‑9％；高抗冲击聚苯乙烯5‑8％；纳米碳酸钙8‑11％；纳米氧化锌0.2‑0.3％；钛白粉3‑6％；止滑剂2‑4％；耐磨剂2‑3％；硬脂酸0.3‑0.6％；月桂酰二乙醇胺0.3‑0.6％；辛基酚聚氧乙烯醚3‑5％；十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3‑5％；对甲苯磺酸吡啶盐1‑3％；失水山梨醇脂肪酸酯1‑3％；增塑剂0.3‑0.6％；架桥剂1‑3％；架桥助剂1‑1.5％；白油3‑4％；生产出来的产品具备优异的抗静电性能，电阻率稳定在1‑35MΩ，而且柔软舒适，耐磨性能良好，适合在静电敏感的无尘车间中使用，为低成本防静电鞋底提供了一种可靠的解决方案。

Description

一种TPR防静电鞋底制作配方、工艺及防静电鞋底
技术领域
本发明涉及防静电鞋底加工技术领域，更具体地说，涉及一种TPR防静电鞋底制作配方、工艺及防静电鞋底。
背景技术
TPR(热塑性橡胶)材料因有价格低廉，制品可回收再加工而不失其基本性能，材料环保无卤无毒无味，质感柔软，物性、硬度可调整，具有卓越的抗动态疲劳性能等优点，在众多工业领域被广泛应用，它打破了橡胶和塑料之间的传统界限，在节能、省力和防止环境污染方面，更具经济和社会效益；
由于TPR的配混体系较为复杂，各组分结构的相容性，共混分散的均匀性等多种原因，材料防静电性能改性难度高。市面上普通TPR防静电鞋底主要以添加大量碳粉颗粒进行生产加工，通过压力使碳粉导电颗粒接触，以达到良好的防静电性能，由于该方法中需要大量碳粉的添加，导致产品往往机械强度不高、不耐磨、不耐折，同时产品中的碳粉也极易脱落，对洁净室环境造成危害，而如果改为添加金属颗粒往往成本又极高，因此不能广泛应用于洁净室行业中。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种TPR防静电鞋底制作配方、工艺及防静电鞋底。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种TPR防静电鞋底制作配方，其包括以下组分：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40-46％；
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8％；
苯乙烯-丁二烯共聚物8-11％；
乙烯-醋酸乙烯共聚物6-9％；
高抗冲击聚苯乙烯5-8％；
纳米碳酸钙8-11％；
纳米氧化锌0.2-0.3％；
钛白粉3-6％；
止滑剂2-4％；
耐磨剂2-3％；
硬脂酸0.3-0.6％；
月桂酰二乙醇胺0.3-0.6％；
辛基酚聚氧乙烯醚3-5％；
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3-5％；
对甲苯磺酸吡啶盐1-3％；
失水山梨醇脂肪酸酯1-3％；
增塑剂0.3-0.6％；
架桥剂1-3％；
架桥助剂1-1.5％；
白油3-4％。
一种TPR防静电鞋底制作工艺，根据上述的TPR防静电鞋底制作配方，其实现方法如下：
第一步：将配好的原料充分搅拌共混后连续搅拌烘料；
第二步：采用造料机将物料打造成柱状颗粒母料；
第三步：将做好的颗粒母料通过鞋底圆盘注塑机进行混炼熔融，挤入预制的密封鞋模中注塑成型，冷却。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，还包括方法：第四步：将冷却后的鞋底的表面进行打磨处理。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述第一步中，在50-70℃下连续搅拌烘料2-4小时。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述第二步中，所述颗粒母料长度为2-3mm，直径为1-2mm。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述第二步中，所述造料机对物料在90-110℃下双螺旋搅拌8-15min后，再将其打造成所述颗粒母料。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述第三步中，所述鞋底圆盘注塑机对颗粒母料以180-200℃进行混炼熔融处理。
本发明所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述第三步中，冷却时间为2-3分钟。
一种防静电鞋底，根据上述的TPR防静电鞋底制作工艺，其中，所述防静电鞋底由所述工艺制成。
本发明的有益效果在于：本发明以较为廉价的TPR材料为原料，通过多种材料的混配，并加入组合抗静电剂等成分，高温注塑定型制造而成。所生产出来的产品不仅具备优异的抗静电性能，电阻率稳定在1-35MΩ(依据ANSI/ESD STM9.1-2006方法进行测试)，而且产品柔软舒适，耐磨性能良好，极其适合在静电敏感的无尘车间中使用，为低成本防静电鞋底提供了一种可靠的解决方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
图1是本发明较佳实施例的TPR防静电鞋底制作工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的TPR防静电鞋底制作配方其包括以下组分：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40-46％；
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8％；
苯乙烯-丁二烯共聚物8-11％；
乙烯-醋酸乙烯共聚物6-9％；
高抗冲击聚苯乙烯5-8％；
纳米碳酸钙8-11％；
纳米氧化锌0.2-0.3％；
钛白粉3-6％；
止滑剂2-4％；
耐磨剂2-3％；
硬脂酸0.3-0.6％；
月桂酰二乙醇胺0.3-0.6％；
辛基酚聚氧乙烯醚3-5％；
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3-5％；
对甲苯磺酸吡啶盐1-3％；
失水山梨醇脂肪酸酯1-3％；
增塑剂0.3-0.6％；
架桥剂1-3％；
架桥助剂1-1.5％；
白油3-4％；
本发明以较为廉价的TPR材料为原料，通过多种材料的混配，并加入组合抗静电剂等成分，高温注塑定型制造而成。所生产出来的产品不仅具备优异的抗静电性能，电阻率稳定在1-35MΩ(依据ANSI/ESD STM9.1-2006方法进行测试)，而且产品柔软舒适，耐磨性能良好，极其适合在静电敏感的无尘车间中使用，为低成本防静电鞋底提供了一种可靠的解决方案。
一种TPR防静电鞋底制作工艺，根据上述的TPR防静电鞋底制作配方，如图1所示，其实现方法如下：
S01：将配好的原料充分搅拌共混后连续搅拌烘料；
S02：采用造料机将物料打造成柱状颗粒母料；
S03：将做好的颗粒母料通过鞋底圆盘注塑机进行混炼熔融，挤入预制的密封鞋模中注塑成型，冷却。
优选的，还包括方法：S04：将冷却后的鞋底的表面进行打磨处理。
本发明以较为廉价的TPR材料为原料，通过多种材料的混配，并加入组合抗静电剂等成分，高温注塑定型制造而成。所生产出来的产品不仅具备优异的抗静电性能，电阻率稳定在1-35MΩ(依据ANSI/ESD STM9.1-2006方法进行测试)，而且产品柔软舒适，耐磨性能良好，极其适合在静电敏感的无尘车间中使用，为低成本防静电鞋底提供了一种可靠的解决方案。
优选的，第一步中，在50-70℃下连续搅拌烘料2-4小时。
优选的，第二步中，颗粒母料长度为2-3mm，直径为1-2mm。
优选的，第二步中，造料机对物料在90-110℃下双螺旋搅拌8-15min后，再将其打造成颗粒母料。
优选的，第三步中，鞋底圆盘注塑机对颗粒母料以180-200℃进行混炼熔融处理。
优选的，第三步中，冷却时间为2-3分钟。
一种防静电鞋底，根据上述的TPR防静电鞋底制作工艺，防静电鞋底由工艺制成；
实验数据如下：
取苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物42份，采用中国石化的SBS-815，其S/B比为40/60，充油率10％，挥发份≤10％，灰份≤0.1％，拉伸强度≥17MPa，扯断永久变形率≤55％，邵氏硬度≥83A，溶体流动率0.01-0.5g，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性，为TPR鞋材主料；
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物6份，采用中国石化的SEBS YH-502T，其中苯乙烯含量为30％，起到抗紫外线、抗氧性和热稳定性等作用；
苯乙烯-丁二烯共聚物9份，采用茂名众合K胶SL-803，其密度为1.01g/cm3，起增强材料冲击性能，提高材料光滑度，并改善材料注塑加工性能的作用；
乙烯-醋酸乙烯共聚物7份，采用台湾亚聚EV303，密度为密度为0.94g/cm3，可以改善鞋底材料的柔软性、强韧性和耐应力开裂性等；
高抗冲击聚苯乙烯6份，采用台湾化纤的HIPS HP8250，起到改善加工流动性，刚性及耐化学腐蚀性等；
纳米碳酸钙9份，采用上海垒富纳米碳酸钙LF-NM-90，起活性纳米碳酸钙含量大于99％，细度≥15000目，用于改善塑料母料的流变性，提高其成型性，同时用作塑料填料，起到增韧补强的作用，提高塑料的弯曲强度和弯曲弹性模量，热变形温度和尺寸稳定性，并赋予塑料滞热性；
纳米氧化锌0.2份，采用台湾永恒纳米活性氧化锌ZNO-00060，氧化锌含量为98％，筛余物(325目)为1.0％，为传热剂、高效催化剂，并能提高橡胶制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化等性能指标，延长使用寿命；
钛白粉4份，起到填充和着色作用，并控制材料中抗静电剂的析出速度,提高抗静电剂的耐久性能及表面亲水性能；
止滑剂3份，采用福州格林TPR鞋底止滑剂GR-718，起到鞋底滑效果，增加产品对基材的抓着力；
耐磨剂2份，采用上海英鹤化工的MB50-B003耐磨剂，起到降低其摩擦系数以及磨耗的作用；
架桥剂2份，采用上海跃江钛白化工制品有限公司的DCP架桥剂(过氧化二异丙苯)，应用于高分子化合物聚合作用，适合各种烯属烃聚合物及共聚合物，如PE、EVA、EPT、合成橡胶、天然橡胶，橡胶等之架桥可增加其对溶剂和化学品之抗力，增加磨擦力，增加外压断裂之抗力，并改进老化，增加良好的导电性、抗水性、抗油性、压缩性等；
架桥助剂1.2份，采用济南森迈化工有限公司的PL301(三烯丙基异氰脲酸酯)，性能为：白色粉末状，为过氧化物的架桥助剂，增加交联度，并改善永久变形；
硬脂酸粉末0.4份，为热稳定剂和起泡剂；
辛基酚聚氧乙烯醚液体4份，采用美国陶氏化工的OP-10，其中聚乙二醇辛基苯基醚≥97％，为多功能非离子型表面活性剂，作为渗透剂、抗静电剂和柔软剂，该产品具有良好的乳化渗透性能，同时具备良好的抗静电作用；
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐液体4份，采用的是海安石油化工有限公司的抗静电剂SN，其中季铵盐含量≥50％，p H值(1％水溶液，20℃)为6.0～8.0，为阳离子抗静电剂；
对甲苯磺酸吡啶盐1.5份，采用上海研恬生物科技有限公司的PPTS40304，成分含量≥98％，用于改善抗静电剂的持久性、耐高温等性能，防止阳离子表面活性剂在注塑成型时因温度过高而分解；
失水山梨醇脂肪酸酯1.5份，采用天津华纳司盘S-20，其脂肪酸含量为56-68％，为非离子表面活性剂，作为稳定剂、增塑剂、润滑剂、干燥剂、柔软剂、抗静电剂、起泡剂等作用；
月桂酰二乙醇胺0.3份，采用南通辰润化工有限公司的120-40-1，其外观(25℃)为乳白至淡黄色固体，总胺值≤40mgKOH/g，酸值≤5mgKOH/g，PH值(1％水溶液)为8～11，为非离子抗静电剂的活性剂，提高抗静电的活性，降低产品电阻，同时用作起泡剂、稳定剂、渗透剂；
增塑剂0.4份，采用无锡亚泰联合化工的DOP，其中，邻苯二甲酸二辛酯含量＞98％，比重范围为0.972-0.978，起抗静电剂增效和改善作用,减缓抗静电剂向制品表面扩散；
白油3.2份，作为脱模润滑油。将以上原料进行充分共混，并在搅拌机上进行充分搅拌均匀；
将充分搅拌均匀的原料在60℃下连续搅拌烘料4h，将搅拌均匀的原料放入造粒机中，接着再在100℃下双螺旋搅拌10min后打造成长度为2-3mm长，直径为1-2mm的柱状颗粒母料，其中造粒机可采用南京特亚橡塑机械厂的SHJ-75双螺杆造粒机，功率为110kw，生产能力为800kg/h；
将母料放入鞋底圆盘注塑机中，以190℃进行混炼熔融后，挤入预制的密封鞋模中注塑成型，冷却2min后，即打开模具取出鞋底，其中鞋底圆盘注塑机可以采用东莞东瑞机械科技有限公司的DR-8212J2全自动圆盘式塑胶类射出成型机，其功率为10kw，螺杆直径为60mm，螺杆长径比为21:1，射出容积为600cm3，射出压力为650Kg/cm2，夹模力为200tons；
将鞋面进行打磨，去除凹凸不平，或者多余部分，最后进行包装，以便用来制作ESD鞋子；
抽取10只注塑成型的鞋底，其最大尺寸为长250cm×宽10cm，在温度为23±3℃，湿度为12±3％的恒温恒湿箱中存放48h后，表面电阻依据ANSI/ESD STM11.11-2006，系统电阻依据ANSI/ESD STM9.1-2006的方法进行测试，其结果如下所示：
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种TPR防静电鞋底制作配方，其特征在于，包括以下组分：
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物40-46％；
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8％；
苯乙烯-丁二烯共聚物8-11％；
乙烯-醋酸乙烯共聚物6-9％；
高抗冲击聚苯乙烯5-8％；
纳米碳酸钙8-11％；
纳米氧化锌0.2-0.3％；
钛白粉3-6％；
止滑剂2-4％；
耐磨剂2-3％；
硬脂酸0.3-0.6％；
月桂酰二乙醇胺0.3-0.6％；
辛基酚聚氧乙烯醚3-5％；
十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐3-5％；
对甲苯磺酸吡啶盐1-3％；
失水山梨醇脂肪酸酯1-3％；
增塑剂0.3-0.6％；
架桥剂1-3％；
架桥助剂1-1.5％；
白油3-4％。
2.一种TPR防静电鞋底制作工艺，根据权利要求1所述的TPR防静电鞋底制作配方，其特征在于，实现方法如下：
第一步：将配好的原料充分搅拌共混后连续搅拌烘料；
第二步：采用造料机将物料打造成柱状颗粒母料；
第三步：将做好的颗粒母料通过鞋底圆盘注塑机进行混炼熔融，挤入预制的密封鞋模中注塑成型，冷却。
3.根据权利要求2所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，还包括方法：第四步：将冷却后的鞋底的表面进行打磨处理。
4.根据权利要求2或3所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述第一步中，在50-70℃下连续搅拌烘料2-4小时。
5.根据权利要求2或3所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述第二步中，所述颗粒母料长度为2-3mm，直径为1-2mm。
6.根据权利要求2或3所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述第二步中，所述造料机对物料在90-110℃下双螺旋搅拌8-15min后，再将其打造成所述颗粒母料。
7.根据权利要求2或3所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述第三步中，所述鞋底圆盘注塑机对颗粒母料以180-200℃进行混炼熔融处理。
8.根据权利要求3所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述第三步中，冷却时间为2-3分钟。
9.一种防静电鞋底，根据权利要求2-8任一所述的TPR防静电鞋底制作工艺，其特征在于，所述防静电鞋底由所述工艺制成。
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