CN111171436A - 抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种运动鞋鞋底及其制备工艺，具体涉及一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底及其制备工艺，由下列重量份的组分加工而成：MD 20‑65份，EVA 5‑15份，PETG 5‑18份，聚酯多元醇弹性体3‑5份，聚碳酸酯2‑8份，三维多孔碳负载无机抗菌剂3‑6份，长度20‑30μm改性芳纶纤维6‑10％。本发明的运动鞋鞋底的材料以常用的鞋底材料与经过预处理的芳纶纤维进行复合，克服了芳纶纤维的缺陷，充分利用了芳纶纤维的耐磨性能和机械性能，具有良好的耐磨性能、机械性能和防滑性能。本发明采用的三维多孔碳材料立体包裹抗菌剂，均匀分散于鞋材中，随着鞋材的磨损，三维多孔碳材料不断的暴露、释放抗菌剂，持续高效的具有抗菌性能。

Description

抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种运动鞋鞋底及其制备工艺，具体涉及一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底及其制备工艺。

背景技术

运动鞋底材分类为如下几种：

(1)橡胶：用于各种运动鞋大底；优点：耐磨性佳、防滑、有弹性、不易断裂、柔软度较好、伸延性好、收缩稳定、硬度佳、弯曲性好。缺点：重量较重、易吐霜(属品质问题)、不易腐蚀(环保问题)

(2)PU：高分子聚氨酯合成材料，常长用于篮球、网球鞋中底、也可直接用于休闲鞋大底。优点：密度、硬度高、耐磨、弹性佳、良好的耐氧化性能，易腐蚀利于环保，不易皱折。缺点：吸水性强、易变黄、易断裂、延伸率差、不耐水、底易腐烂。

(3)EVA：乙酸乙烯共聚物，高分子材料。常用于慢跑、慢步、休闲鞋、足训鞋中底。优点：轻便、弹性好、柔韧度好、不易皱，有着极好的着色性、适于各种气候。缺点：易吸水，不易腐蚀不利环保、易脏。

(4)PHYLON(MD)：属EVA二次高压成型品，国际上跑鞋、网球鞋、篮球鞋中底的主要用料，也可用于休闲鞋大底。优点：轻便，有弹性，外观细，软度佳。容易清洗，硬度、密度、拉力、撕裂、延伸率佳。缺点：不易腐蚀不利环保，高温时易皱，易收缩。

(5)TPR：以TPR粒料热溶后注模成型，常用于慢跑、慢步、休闲鞋中底、大底。优点：易塑型、价格便宜。缺点：材质重、磨耗差(不耐磨)，柔软度较差，弯曲性差(不耐折)、吸震能力差。

芳纶纤维是一种高强度、高模量、低密度和高耐磨的有机合成材料，与酚醛树脂有较好的相容性，作为摩擦材料增强材料能显著提高材料的机械强度和耐磨损性能。常用的短切芳纶纤维长度一般为3-5mm，纤维相互缠绕，造粒时分散效果不佳，成型时，相对较小直径颗粒，颗粒之间接触面积较小，颗粒间粘结力较小，在摩擦颗粒之间粘结容易被破坏，使颗粒脱落从而使磨损率增大，影响摩擦性能。

基于现有技术运动鞋底所用材质存在的或多或少的缺陷以及芳纶纤维良好的耐磨性能，本申请提供一种解决方案，对芳纶纤维进行预处理，然后与常用的运动鞋底材料复合，制备抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底。

发明内容

本发明的目的之一在于解决现有技术的不足，提供一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，该运动鞋鞋底的材料以常用的鞋底材料与经过预处理的芳纶纤维进行复合，添加高效抗菌剂，克服了芳纶纤维的缺陷，充分利用了芳纶纤维的耐磨性能和机械性能，具有良好的耐磨性能、机械性能、抗菌和防滑性能。

本发明的目的之二在于提供具有高耐磨性运动鞋鞋底的制备工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：

MD 20-65份，EVA 5-15份，PETG 5-18份，聚酯多元醇弹性体3-5份，聚碳酸酯2-8份，三维多孔碳负载无机抗菌剂3-6份，长度20-30μm改性芳纶纤维6-10％。

优选的，抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：

PPSU 50份，EVA10份，PETG10份，聚酯多元醇弹性体4份，聚碳酸酯5份，三维多孔碳负载无机抗菌剂5份，长度20-30μm改性芳纶纤维8％。

优选的，所述三维多孔碳负载无机抗菌剂的制备方法如下：

以三维多孔碳材料作为载体，将其浸泡于富含硅烷偶联剂和无机抗菌剂的溶液中，静置吸附，使无机抗菌剂充分附着在三维多孔碳载体上，负载完成后，置于真空烘箱中，在120-180℃条件下保温3-4h，然后经纳米粉碎得到三维多孔碳负载无机抗菌剂，无机抗菌剂为纳米银抗菌剂和/或纳米氧化锌抗菌剂，溶液中无机抗菌剂的质量分数为3-5％，硅烷偶联剂的质量分数为1-1.5％。

优选的，长度20-30μm的改性芳纶微纤为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维经改性处理获得。

优选的，长度20-30μm的芳纶微纤的加工方法步骤如下：聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品。

优选的，所述研磨设备采用球磨机，所述热物料与纳米级助剂的混合物总质量与磨球的总质量比为1：80-100球磨时间5-6h，球磨温度恒温，与热物料挤出时的温度相同。

优选的，纳米级助剂选用纳米级二氧化钛、纳米级氧化铝中的任意一种，纳米级助剂的质量用量为热物料的8-20％。

优选的，热处理在惰性气氛下进行，热处理温度为380-420℃。

抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

第一步，芳纶微纤的加工

聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品；

第二步，运动鞋鞋底的加工

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯、三维多孔碳负载无机抗菌剂和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为110-120℃，密炼2-3分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

本发明的有益效果是：该运动鞋鞋底的材料以常用的鞋底材料与经过预处理的芳纶纤维进行复合，克服了芳纶纤维的缺陷，充分利用了芳纶纤维的耐磨性能和机械性能。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：

一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：MD 20份，EVA 5份，PETG 5份，聚酯多元醇弹性体3份，聚碳酸酯2份，三维多孔碳负载无机抗菌剂3份，长度20-30μm改性芳纶纤维6％，所述三维多孔碳负载无机抗菌剂的制备方法如下：以三维多孔碳材料作为载体，将其浸泡于富含硅烷偶联剂和无机抗菌剂的溶液中，静置吸附，使无机抗菌剂充分附着在三维多孔碳载体上，负载完成后，置于真空烘箱中，在120℃条件下保温4h，然后经纳米粉碎得到三维多孔碳负载无机抗菌剂，无机抗菌剂为纳米银抗菌剂，溶液中无机抗菌剂的质量分数为3％，硅烷偶联剂的质量分数为1％，长度20-30μm的改性芳纶微纤为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维经改性处理获得。加工方法步骤如下：聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品，所述研磨设备采用球磨机，所述热物料与纳米级助剂的混合物总质量与磨球的总质量比为1：80，球磨时间6h，球磨温度恒温，与热物料挤出时的温度相同，纳米级助剂选用纳米级二氧化钛，纳米级助剂的质量用量为热物料的8％，热处理在惰性气氛下进行，热处理温度为380℃。

实施例1抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

第一步，芳纶微纤的加工

聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品；

第二步，运动鞋鞋底的加工

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯、三维多孔碳负载无机抗菌剂和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为110℃，密炼3分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

实施例2：

一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：MD65份，EVA15份，PETG 18份，聚酯多元醇弹性体5份，聚碳酸酯8份，三维多孔碳负载无机抗菌剂3-6份，长度20-30μm改性芳纶纤维10％，所述三维多孔碳负载无机抗菌剂的制备方法如下：以三维多孔碳材料作为载体，将其浸泡于富含硅烷偶联剂和无机抗菌剂的溶液中，静置吸附，使无机抗菌剂充分附着在三维多孔碳载体上，负载完成后，置于真空烘箱中，在180℃条件下保温3h，然后经纳米粉碎得到三维多孔碳负载无机抗菌剂，无机抗菌剂为纳米氧化锌抗菌剂，溶液中无机抗菌剂的质量分数为5％，硅烷偶联剂的质量分数为1.5％，长度20-30μm的改性芳纶微纤为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维经改性处理获得，长度20-30μm的芳纶微纤的加工方法步骤如下：聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品，所述研磨设备采用球磨机，所述热物料与纳米级助剂的混合物总质量与磨球的总质量比为1：100，球磨时间5h，球磨温度恒温，与热物料挤出时的温度相同，纳米级助剂选用纳米级氧化铝，纳米级助剂的质量用量为热物料的20％，热处理在惰性气氛下进行，热处理温度为420℃。

实施例2抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

第一步，芳纶微纤的加工

聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品；

第二步，运动鞋鞋底的加工

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯、三维多孔碳负载无机抗菌剂和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为120℃，密炼2分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

实施例3：

一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：PPSU 50份，EVA10份，PETG10份，聚酯多元醇弹性体4份，聚碳酸酯5份，三维多孔碳负载无机抗菌剂5份，长度20-30μm改性芳纶纤维8％，所述三维多孔碳负载无机抗菌剂的制备方法如下：

以三维多孔碳材料作为载体，将其浸泡于富含硅烷偶联剂和无机抗菌剂的溶液中，静置吸附，使无机抗菌剂充分附着在三维多孔碳载体上，负载完成后，置于真空烘箱中，在150℃条件下保温3.5h，然后经纳米粉碎得到三维多孔碳负载无机抗菌剂，无机抗菌剂为纳米银抗菌剂，溶液中无机抗菌剂的质量分数为4％，硅烷偶联剂的质量分数为1.2％，长度20-30μm的改性芳纶微纤为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维经改性处理获得。加工方法步骤如下：聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品，所述研磨设备采用球磨机，所述热物料与纳米级助剂的混合物总质量与磨球的总质量比为1：90球磨时间5.5h，球磨温度恒温，与热物料挤出时的温度相同，纳米级助剂选用纳米级二氧化钛，纳米级助剂的质量用量为热物料的10％，热处理在惰性气氛下进行，热处理温度为400℃。

实施例3抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

第一步，芳纶微纤的加工

聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品；

第二步，运动鞋鞋底的加工

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯、三维多孔碳负载无机抗菌剂和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为115℃，密炼2.5分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

对比例1

一种运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：

MD 50份，EVA10份，PETG10份，聚酯多元醇弹性体4份，聚碳酸酯5份，三维多孔碳负载无机抗菌剂。

对比例1的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

开炼：配方量的PSU、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯和三维多孔碳负载无机抗菌剂送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为115℃，密炼2.5分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

对比例2

一种运动鞋鞋底，由下列重量份的组分加工而成：

MD 50份，EVA10份，PETG10份，聚酯多元醇弹性体4份，聚碳酸酯5份，长度20-30μm改性芳纶纤维8％。

对比例1的运动鞋鞋底的制备方法，步骤如下：

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为115℃，密炼2.5分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。

实施例1-3及对比例1的各项指标如下表

由上表可知：本发明的运动鞋鞋底的材料以常用的鞋底材料与经过预处理的芳纶纤维进行复合，克服了芳纶纤维的缺陷，充分利用了芳纶纤维的耐磨性能和机械性能，具有良好的耐磨性能、机械性能和防滑性能。

关于抗菌性能，根据现有技术的新材料抗菌测试，实施例3的抗菌性能最优，其次是实施例1、实施例2、对比例1和对比例2。

本发明采用的三维多孔碳材料立体包裹抗菌剂，均匀分散于鞋材中，随着鞋材的磨损，三维多孔碳材料不断的暴露、释放抗菌剂，持续高效的具有抗菌性能。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，由下列重量份的组分加工而成：

MD 20-65份，EVA 5-15份，PETG 5-18份，聚酯多元醇弹性体3-5份，聚碳酸酯2-8份，三维多孔碳负载无机抗菌剂3-6份，长度20-30μm改性芳纶纤维6-10％。

2.根据权利要求1所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，由下列重量份的组分加工而成：

MD 50份，EVA10份，PETG10份，聚酯多元醇弹性体4份，聚碳酸酯5份，三维多孔碳负载无机抗菌剂5份，长度20-30μm改性芳纶纤维8％。

3.根据权利要求1所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，所述三维多孔碳负载无机抗菌剂的制备方法如下：

以三维多孔碳材料作为载体，将其浸泡于富含硅烷偶联剂和无机抗菌剂的溶液中，静置吸附，使无机抗菌剂充分附着在三维多孔碳载体上，负载完成后，置于真空烘箱中，在120-180℃条件下保温3-4h，然后经纳米粉碎得到三维多孔碳负载无机抗菌剂，无机抗菌剂为纳米银抗菌剂和/或纳米氧化锌抗菌剂，溶液中无机抗菌剂的质量分数为3-5％，硅烷偶联剂的质量分数为1-1.5％。

4.根据权利要求1所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，长度20-30μm的改性芳纶微纤为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维经改性处理获得。

5.根据权利要求4所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，长度20-30μm的芳纶微纤的加工方法步骤如下：聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品。

6.根据权利要求5所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，所述研磨设备采用球磨机，所述热物料与纳米级助剂的混合物总质量与磨球的总质量比为1：80-100球磨时间5-6h，球磨温度恒温，且与热物料挤出时的温度相同。

7.根据权利要求5所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，纳米级助剂选用纳米级二氧化钛、纳米级氧化铝中的任意一种，纳米级助剂的质量用量为热物料的8-20％。

8.根据权利要求5所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底，其特征在于，热处理温度为380-420℃，且在热处理在惰性气氛下进行。

9.一种权利要求1-8任意一项所述抗菌防滑高耐磨性的运动鞋鞋底的制备方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，芳纶微纤的加工

聚对苯二甲酰对苯二胺用浓硫酸溶解及脱泡处理；处理后的热物料与一定比例的纳米级助剂一同进入研磨设备，经研磨分散至微米级；处理后的微米级热物料入凝固浴成型，然后经水洗、碱洗、水洗和热处理形成改性芳纶纤维成品；

第二步，运动鞋鞋底的加工

开炼：配方量的MD、EVA、PETG、聚酯多元醇弹性体、聚碳酸酯、三维多孔碳负载无机抗菌剂和改性芳纶纤维送入开炼机进行开炼；

密炼：将开炼后的混合胶料送入密炼机密炼，密炼机温度为110-120℃，密炼2-3分钟；

冷却：将密炼后得到的材料压片，冷却；

成型：冷却后的片材，根据鞋型和尺寸，切削、修剪成型。