CN110483875A - 一种蜂巢状开孔式eva发泡鞋材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于EVA发泡鞋材技术领域，具体涉及一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材及其制造方法。本申请的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，包括EVA发泡层，所述EVA发泡层由高弹性复合材料经开孔式发泡形成紧密排布的三维泡孔构成，所述相邻泡孔间相互连通，且截面呈网状分布，使得该EVA发泡鞋材具有优异的回弹性和压缩性；与现有技术相比，应用本发明的高弹性复合材料经开孔式发泡获得的蜂巢状EVA发泡鞋材的密度较小，使得EVA发泡鞋材具有轻捷性，可大大降低穿戴者的体能消耗，同时其还具有优异的透光性、抗皱性、柔韧性。

Description

一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材及其制造方法
技术领域
本发明属于EVA发泡鞋材技术领域，具体涉及一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材及其制造方法。
背景技术
我国是鞋类的生产大国，各类鞋应有尽有，随着时代的进步，人们生活品质的提高，消费、生活观念的转变，舒适、时尚、便捷是鞋类发展的方向。EVA发泡鞋材是以EVA为主料，配以各种特殊的弹性体，经过特定的成型工艺得到的轻便、柔软、舒适的鞋材品种。EVA发泡鞋材在鞋材发展中已经流行多年，它轻便、舒适、持久耐用的特点是其它鞋材无法比拟的，各类运用EVA直接发泡生产的休闲鞋、凉鞋、拖鞋等深受广大消费者的喜爱。随着EVA发泡鞋材在各类鞋底中的运用，可以说EVA发泡鞋材的运用已经达到了一个顶峰，怎样维持及拓展该鞋材领域的生存与发展空间，是鞋材研发人员长期思考的问题。蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材就是在传统EVA发泡鞋材的基础上，经过改变鞋材内部的发泡结构，在不改变鞋材的主要原材料的前提下，使发泡鞋材物理性能更佳，舒适度更强。
目前市场上的运动鞋底所用的发泡材料普遍性使用闭孔率为90％以上的发泡材料，赋予鞋底抗冲击性、回弹性、支撑性等符合运动功能的作用。但也有一些开孔发泡材料，如专利号CN201510221969.6公开了介于闭孔与开孔之间的EVA发泡鞋材及其制造方法，涉及一种EVA发泡鞋材。介于闭孔与开孔之间的EVA发泡鞋材的原料组成包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯、发泡剂、色母粒。将过氧化二异丙苯和发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后进行第一阶段密炼，待温度达到105～110℃时，加入过氧化二异丙苯和发泡剂的混合物，第二阶段密炼，直到温度升高至112～115℃时，得混合料，打薄2遍，出片，放入平板模具中，加硫发泡；静置，经表面去皮、分条、斜割、裁断、打磨、热压定型、修边等处理，即得介于闭孔与开孔之间的EVA发泡鞋材，但是该EVA发泡鞋材仍采用传统的可发性材料的开孔发泡；且发泡材料在降低比重的情况下，传统可发性材料的开孔发泡体难以保证达到优良的回弹性、抗压缩性等功能属性，并且发泡材料的功能物性等应用性能也有待改进。
发明内容
为了解决上述在降低比重的情况下EVA发泡鞋材回弹性、抗压缩性等功能属性差，及其应用性能有待改进等问题，本发明提供一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材及其制造方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，包括EVA发泡层，所述EVA发泡层由高弹性复合材料经开孔式发泡形成紧密排布的三维泡孔构成，所述相邻泡孔间相互连通、且截面呈网状分布，所述高弹性复合材料由下列质量百分比的原料组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：25％-55％；
氯乙烯-丙烯共聚物：10％-20％；
热塑性弹性体：15％-35％；
聚乙烯：5％-15％；
橡胶：5％-15％
橡胶：5％-10％；
发泡剂：2％-5％；
2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：0.5％-1.0％。
进一步的，EVA发泡层单位面积上三维泡孔数量为80-280个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-10mm，孔深度0.1mm-20mm。
进一步的，EVA发泡层单位面积上三维泡孔数量为100-180个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-7mm，孔深度0.1mm-12mm。
进一步的，EVA发泡层底部设有防滑层，所述防滑层与所述EVA发泡层间通过胶黏剂连接，所述EVA发泡层的厚度为0.3mm-150mm。
进一步的，EVA发泡层的最外层泡孔具有光滑圆弧曲面。
进一步的，发泡剂为开孔发泡剂，所述开孔发泡剂包括开孔发泡剂DPT、开孔发泡剂BHK-1中的一种或多种。
进一步的，乙烯-醋酸乙烯共聚物的比重≤0.898g/cm3；所述氯乙烯-丙烯共聚物的比重≤0.901g/cm3；热塑性弹性体的比重≤0.856g/cm3。
一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材的制造方法，制造上述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其方法如下：
S1：密炼：按重量百分比称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15min，温度控制在110-120℃；
S2：开炼：将密炼所得的混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8min，温度控制在90-110℃；
S3：发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡，获得蜂巢状EVA发泡鞋材。
进一步的，步骤S3中发泡温度为170-190℃。
进一步的，步骤S3中发泡时间根据EVA发泡鞋材的厚度而设定，该发泡时间为90-120s/m。
本发明提供一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，包括EVA发泡层，所述EVA发泡层由高弹性复合材料经开孔式发泡形成紧密排布的三维泡孔构成，所述相邻泡孔间相互连通、且截面呈网状分布，使得该EVA发泡鞋材具有优异的回弹性和压缩性；与现有技术相比，应用本发明的高弹性复合材料经开孔式发泡获得蜂巢状EVA发泡鞋材的密度较小，使得EVA发泡鞋材具有轻捷性，可大大降低穿戴者的体能消耗，同时其还具有优异的透光性、抗皱性、柔韧性。
附图说明
图1为EVA发泡鞋材的结构示意图；
图2为EVA发泡鞋材表面放大10X的结构示意图；
图3为EVA发泡鞋材截面放大10X的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图1-3所示，一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，包括EVA发泡层，所述EVA发泡层1由高弹性复合材料经开孔式发泡形成紧密排布的三维泡孔2构成，所述相邻泡孔间相互连通、且截面呈网状分布，最外层泡孔具有光滑圆弧曲面，使得该EVA发泡鞋材具有优异的回弹性、柔韧性、透光性。
EVA发泡鞋材的EVA发泡层底部设有防滑层，所述防滑层与所述EVA发泡层间通过胶黏剂连接，该防滑层的设置可以与所述EVA发泡层一体成型，或者是将发泡完成EVA发泡层与现有的防滑材料如橡胶粘合在一起，从而制备出具有防滑层的EVA发泡鞋材，因此，该防滑层的设置依据现有的技术即可完成，本实施例不作具体描述。
本实施例的高弹性复合材料经开孔式发泡形成的EVA发泡层的厚度为0.3mm-150mm，其单位面积上三维泡孔数量为80-280个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-10mm，孔深度0.1mm-20mm；本实施例中EVA发泡层单位面积上三维泡孔数量为100-180个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-7mm，孔深度0.1mm-12mm。本实施例的EVA发泡层以0.1mm的三维泡孔为主体，辅以0.3mm及6-7mm的，甚至是10mm的三维泡孔；该三维泡孔包括圆球体、椭球体、不规则球体等，使得EVA发泡鞋材有优越的压缩性、回弹性、吸震效果。
该蜂巢状EVA发泡层的三维泡孔结构复杂，使得EVA发泡层也可用作隔热保温材料；且蜂巢状EVA发泡层内部还可设有用于放置灯光组件的槽体，使得该EVA发泡层用于鞋材上能够发光，增强穿戴者的娱乐性，尤其是儿童的鞋，该灯光组件的设置可按现有的灯光儿童鞋进行设置，本实施例不作进一步描述。
EVA发泡层由高弹性复合材料经开孔式发泡制作而成，该高弹性复合材料由下列质量百分比的原料组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：25％-55％；
氯乙烯-丙烯共聚物：10％-20％；
热塑性弹性体：15％-35％；
聚乙烯：5％-15％；
橡胶：5％-15％
橡胶：5％-10％；
发泡剂：2％-5％；
2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：0.5％-1.0％。
本实施例中乙烯-醋酸乙烯共聚物是由乙烯和醋酸乙烯(VA)共聚而得的一种热塑性树脂，英文简称EVA。乙烯-醋酸乙烯共聚物具有回弹性高、柔韧性好的特性；具体的，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的性能与乙酸乙烯酯(VA)的含量有很大的关系，当VA的含量增加时，它的回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能都会提高；当VA的含量降低时，EVA的刚性、耐磨性及电绝缘性都会增加。一般来说，VA含量在10％～20％范围时为塑性材料，而VA含量超过30％时为弹性材料。本实施例中乙烯-醋酸乙烯共聚物中VA含量为28％；优选要求其比重≤0.898g/cm3，硬度80°A。本实施例中此材料具有优良的柔韧性、高回弹性，良好的延展性、加工性；在本实施例配方中添加一定量的乙烯-醋酸乙烯共聚物后，可调整发泡材料单个球形泡孔的耐压缩回复性等，使球形泡孔在外力的作用下不容易产生破裂而导致回弹性及其他综合物理性能变差。
本实施例中高弹性复合材料包括氯乙烯-丙烯共聚物，该共聚物的熔体流动性好、热稳定性好，且可增强EVA发泡鞋材的透明度。具体的，所述氯乙烯-丙烯共聚物的比重优选≤0.901g/cm3，硬度65°A。本发明实施例中此材料具有优异的热稳定性、透光性，使得该鞋材可用于传导光线，点亮鞋子，增强鞋子的趣味性。
本实施例中高弹性复合材料包括热塑性弹性体，该热塑性弹性体POE包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物等，本实施例POE为乙烯-辛烯共聚物，其弹性高，并且具有较高的结晶温度，加工性能好、无论室温下还是高温下，都具有更好的弹性恢复、压缩形变和耐磨性。具体的，所述氯乙烯-丙烯共聚物的比重优选≤0.856g/cm3，硬度65°A，压缩永久变形率可为49％。本发明实施例中此材料具有优异的高低温稳定性、回弹性、压缩形变和耐疲劳性，特别是在高温下的回弹性和压缩性良好，用于本发明配方的复合发泡材料中，可减少鞋底材料因运动员运动过程中曲折产生的热量影响，保持回弹性和压缩性及综合物性性能的持久性；
本实施例中高弹性复合材料中的聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯等，具体的，聚乙烯是乙烯经过聚合制得的一种热塑性树脂，是典型的半结晶型聚合物，具有长链和较宽的分子质量分布；优选要求比重≤0.918g/cm3，硬度68°A，发泡倍率1.8-1.85。本实施例中此材料具有较好的刚性、优良的抗撕裂和抗收缩性能；并且容易加工，改变工艺和配方比例可以得到一定孔径的三维泡孔。低密度聚乙烯具有较小的密度和优良的加工性及成型性，线性低密度聚乙烯具有抗撕裂性和优良的加工性，超高分子量聚乙烯的抗冲击及抗撕裂性佳。所述聚乙烯添加到本发明发泡复合材料的配方中，开孔发泡所形成的三维泡孔的抗收缩性、抗皱性能等综合性能大大提高。
本实施例中高弹性复合材料中的橡胶包括天然橡胶、合成橡胶，该合成橡胶包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU，具有密度小、质量轻，抗撕裂强度性能佳、回弹性优越的性能；天然橡胶在常温下具有较高的弹性，其回弹性可达到50％-85％以上，具有非常好的柔韧性，其密度为0.913g/cm，弹性模量为2-4MPa，本实施例中添加橡胶使得此材料具有较高的疲劳强度、耐反覆冲击性强，复原性良好，耐磨性良好，尺寸稳定性高的特点。
本实施例中高弹性复合材料中的发泡剂为开孔发泡剂，所述开孔发泡剂包括开孔发泡剂DPT、开孔发泡剂BHK-1等，具体的采用开孔发泡剂，使得材料形成无数单个的小球形泡孔，单个球体泡孔呈网状分布。本实施例所述的“开孔发泡”是相对于“闭孔发泡”而言的，闭孔发泡材料具有独立的泡孔结构，内部泡孔与泡孔之间有隔膜隔开，不相互连通；而开孔发泡是材料在发泡后，内部泡孔与泡孔之间互相连通或完全连通，单维和三维都能通过气体或液体，肉眼看起来像一个个排列的球体，具有优越的回弹性、柔韧性、透光性。
本实施例中高弹性复合材料中的2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷作为EVA发泡鞋材的增韧剂，其可增强EVA发泡鞋材的拉伸强度和永久变形率，使得EVA发泡鞋材具有优异的回弹性、柔韧性。
一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材的制造方法，制造上述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其方法如下：
S1：密炼：按重量百分比称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15min，温度控制在110-120℃；
即称取乙烯-醋酸乙烯共聚物：25％；氯乙烯-丙烯共聚物：10％；热塑性弹性体：35％；聚乙烯：12％；橡胶：15％；发泡剂：2.5％；2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：0.5％；接着将称取的各组分充分混合后放入密炼机中，在110℃下混炼10-15min；
S2：开炼：将密炼所得的混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8min，温度控制在90-110℃；
即将步骤S1中密炼完成的混合物放入温度90℃的开炼机中降温分散混炼5-8min；
S3：发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡，获得蜂巢状EVA发泡鞋材；
即将开炼机中的混合物冷切后放入发泡机中，发泡温度为170℃；发泡时间根据EVA发泡鞋材的厚度而设定，该发泡时间为100s/m，获得蜂巢状EVA发泡鞋材；
将获得的蜂巢状EVA发泡鞋材进行性能检测，检测结果如表1-1所示，通过检测可知该EVA发泡鞋材的密度较低，具有优越的轻捷性、柔韧性、支撑性；
表1-1
注：表1-1中测试项目均按国家标准检测方法获得的数据。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于高弹性材料的各组分比例：乙烯-醋酸乙烯共聚物：40％；氯乙烯-丙烯共聚物：15％；热塑性弹性体：22％；聚乙烯：8％；橡胶：10％；发泡剂：4.2％；2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：0.8％。
该混合物料在密炼机中密炼的温度为115℃，在开炼机中的温度为100℃，发泡机的温度控制在180℃，从而获得蜂巢状EVA发泡鞋材。
将获得蜂巢状EVA发泡鞋材进行性能检测，检测结果如表1-2所示，通过检测可知该EVA发泡鞋材的密度较低，具有优越的轻捷性、柔韧性、支撑性；
表1-2
注：表1-2中测试项目均按国家标准检测方法获得的数据。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于高弹性材料的各组分比例：乙烯-醋酸乙烯共聚物：52％；氯乙烯-丙烯共聚物：17％；热塑性弹性体：15％；聚乙烯：5％；橡胶：5％；发泡剂：5％；2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：1.0％。
该混合物料在密炼机中密炼的温度为120℃，在开炼机中的温度为110℃，发泡机的温度控制在185℃，从而获得蜂巢状EVA发泡鞋材。
将获得蜂巢状EVA发泡鞋材进行性能检测，检测结果如表1-3所示，通过检测可知该EVA发泡鞋材的密度较低，具有优越的轻捷性、柔韧性、支撑性；
表1-3
注：表1-3中测试项目均按国家标准检测方法获得的数据。
上述仅为本发明的优选具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，包括EVA发泡层，其特征在于：所述EVA发泡层由高弹性复合材料经开孔式发泡形成紧密排布的三维泡孔构成，所述相邻泡孔间相互连通、且截面呈网状分布，所述高弹性复合材料由下列质量百分比的原料组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物：25-55％；
氯乙烯-丙烯共聚物：10％-20％；
热塑性弹性体：15％-35％；
聚乙烯：5％-15％；
橡胶：5％-15％；
发泡剂：2％-5％；
2,4,6-三异丙基-1,3,5三氧杂环己烷：0.5％-1.0％。
2.根据权利要求1所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述EVA发泡层单位面积上三维泡孔数量为80-280个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-10mm，孔深度0.1mm-20mm。
3.根据权利要求2所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述EVA发泡层单位面积上三维泡孔数量为100-180个/mm2，单元胞中的泡孔参数为：孔径0.1mm-7mm，孔深度0.1mm-12mm。
4.根据权利要求1所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述EVA发泡层底部设有防滑层，所述防滑层与所述EVA发泡层间通过胶黏剂连接，所述EVA发泡层的厚度为0.3mm-150mm。
5.根据权利要求1所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述EVA发泡层的最外层泡孔具有光滑圆弧曲面。
6.根据权利要求1所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述发泡剂为开孔发泡剂，所述开孔发泡剂包括开孔发泡剂DPT、开孔发泡剂BHK-1中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的比重≤0.898g/cm3；所述氯乙烯-丙烯共聚物的比重≤0.901g/cm3；热塑性弹性体的比重≤0.856g/cm3。
8.一种蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材的制造方法，其特征在于：制造权利要求1-7任一所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材，其方法如下：
S1：密炼：按重量百分比称取各组分，并将各组分充分混合后通过密炼机进行混炼10-15min，温度控制在110-120℃；
S2：开炼：将密炼所得的混合物送入开炼机上进行降温分散混炼5-8min，温度控制在90-110℃；
S3：发泡：将冷却后的材料在发泡机上进行发泡，获得蜂巢状EVA发泡鞋材。
9.根据权利要求8所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中发泡温度为170-190℃。
10.根据权利要求8所述的蜂巢状开孔式EVA发泡鞋材的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中发泡时间根据EVA发泡鞋材的厚度而设定，该发泡时间为90-120s/m。
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