CN111234292B - 一种发泡颗粒、其制备方法及其应用 - Google Patents

一种发泡颗粒、其制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发泡颗粒、其制备方法及其应用，发泡颗粒包括芯粒和包覆层；芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒中的至少两种；包覆层为乙烯‑醋酸乙烯共聚物发泡包覆层；包覆层不完全地包覆在芯粒的表面；制备方法包括树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，在口模的上方或外围挤出经加热的包覆层树脂；发泡步骤：将树脂颗粒、表面活性剂、分散剂和发泡剂预热，然后发泡成型，得到发泡颗粒；发泡颗粒以乙烯‑醋酸乙烯共聚物发泡包覆层包覆芯粒，可用以压制鞋底，发泡芯粒提高了制品的弹性，包覆层连结各芯粒，使得制品的结构稳定。

Description

一种发泡颗粒、其制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及一种发泡颗粒、其制备方法及其应用，属于弹性材料技术领域。
背景技术
不论是单纯外出、户外活动甚至激烈运动情况下，鞋子保护使用者的双脚，也提供稳定行进踩踏，减缓各样姿势甚至运动对双脚的反作用力，克服不舒适与疼痛感。而对于鞋子的研究中，除了形状是否贴合脚，需要穿着舒适以外，还会在材料方面进行进一步的研究，探索弹性好、耐磨性强、不易黄变的材料，作为鞋底的原料，提高鞋子的性能。在如今的制鞋工业中，生产鞋底需要经过复杂的工序，包括分别利用大底模具生产大底，利用中底模具生产中底，然后对大底的表面进行粗糙处理，接着进行涂处理水、涂胶水、加热，最后与中底贴合等工序，甚至还包括对鞋底进行喷色的操作，工序繁多，大大增加了生产成本。
如今，也有把生产好的大底放入中底模具中，然后往中底模具内灌注中底材料，使得中底在大底上发泡成型的生产方式。但是，生产的过程中也需要进行粗糙处理，涂处理水和涂胶水等工序，并且独立生产大底的工序是不能省的，且增多了把大底固定在中底模具内的操作，步骤繁多。同时，由于中底材料一般为发泡材料，在中底发泡的过程中，发泡材料容易溢出大底外，从而产生不良品。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种发泡颗粒，发泡颗粒以乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡包覆层包覆芯粒，可用以压制鞋底，发泡芯粒提高了制品的弹性，包覆层连结各芯粒，使得制品的结构稳定。
本发明的第二个目的在于提供一种上述发泡颗粒的制备方法，发泡颗粒由形成树脂颗粒后进行发泡即得，通过研究和改进发泡的条件，使得特性不同的芯粒树脂和包覆层树脂可以共同发泡，适应工业化生产。
本发明的第三个目的在于提供一种上述发泡颗粒的应用，为将发泡颗粒压制成为鞋底，生产效率高。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种发泡颗粒，包括芯粒和包覆层；芯粒包括热塑性聚氨酯(TPU)发泡芯粒、热塑性聚烯烃(T PO)发泡芯粒和热塑性聚酰胺(TPA)发泡芯粒中的至少两种；包覆层为乙烯- 醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡包覆层；包覆层不完全地包覆在芯粒的表面，包覆层的包覆面积为芯粒表面积的50-80％。
进一步地，芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒。
进一步地，热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为(1-3):1:1。
进一步地，芯粒的直径为2-20mm。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的发泡颗粒的制备方法，包括：
树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，在口模的上方或外围挤出经加热的包覆层树脂，使包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的上方或外周，冷却、切粒，得到树脂颗粒；
发泡步骤：将树脂颗粒、表面活性剂、分散剂和发泡剂在温度为125-145℃的条件下于惰性气体中预热，然后在温度为150-200℃、压力10-18MPa的条件下发泡成型，得到发泡颗粒；
芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂中的至少两种，每一种树脂单独挤出；包覆层树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂。
进一步地，芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂中的两种时，两种树脂水平排列挤出；芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂时，口模闭合环绕挤出芯粒树脂，包覆层树脂在芯粒树脂的外围挤出，包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的外周。
进一步地，发泡剂为偶氮二甲酰胺或二亚硝基五亚甲基四胺；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或月桂醇硫酸钠。
进一步地，聚酰胺树脂为聚酰胺-11和聚酰胺-12中的至少一种。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种如上所述的发泡颗粒的应用，将发泡颗粒用于制备鞋底。
进一步地，将发泡颗粒置于模具中在蒸汽压力0.35-0.45MPa、温度30-60℃的条件下经热压制成为鞋底。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明发泡颗粒以包覆层覆盖芯粒的方式，预制发泡的颗粒，至少两种芯粒具有不同的回弹性，在热压制备制品的过程中，可以产生互补，包覆层将至少两种芯粒包覆在一起成为整体，热压的过程中起到粘结所有芯粒的作用；
2、本发明发泡颗粒作为弹性制品的半成品，其成型方式更加简便；
3、本发明将发泡颗粒用于压制弹性制品，特别是鞋底，在低的蒸汽压力下仍能够使发泡颗粒彼此充分熔合，避免高温压制降低弹性制品的耐用性，并且芯粒之间有细微的空隙，热压后弹性制品中具有微小的气囊，作为鞋底有利于增加其回弹速率，不易变形。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
制备发泡颗粒的方法如下：
树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和和聚酰胺树脂，每一种树脂单独挤出，口模闭合环绕挤出芯粒树脂；需要形成的芯粒数量和挤出芯粒树脂的口模数量一致；在口模的外围挤出经加热的包覆层树脂，包覆层树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，使包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的外周，冷却、切粒，得到树脂颗粒；
芯粒树脂以闭合环绕的方式挤出，且通过独立口模挤出，又通过包覆层树脂包裹，而芯粒树脂之间容易形成间隙，在将发泡颗粒制备弹性制品时，间隙形成气囊，有利于提高制品的回弹性。
聚酰胺树脂为聚酰胺-11和聚酰胺-12；聚酰胺-11和聚酰胺-12的熔点和特性更适合发泡步骤的温度和条件。
通过调节芯粒树脂和包覆层树脂的排胶量，结合发泡过程参数，可以调节得到的发泡颗粒中包覆层的包覆面积为芯粒表面积的50-80％，芯粒树脂排胶量: 包覆层树脂的排胶量为100:(0.1-1)。
发泡步骤：将树脂颗粒、表面活性剂、分散剂和发泡剂在温度为125-145℃的条件下于惰性气体中预热，然后在温度为150-200℃、压力10-18MPa的条件下发泡成型，得到发泡颗粒；
芯粒的直径通过挤出直径结合发泡过程参数进行调节，发泡倍数为5-15倍；先预热再升温发泡，其温度和压力条件可以满足不同的芯粒树脂在同一条件下进行稳定发泡；
其中发泡剂为偶氮二甲酰胺或二亚硝基五亚甲基四胺；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或月桂醇硫酸钠；分散剂为高岭土。
通过上述方法得到的发泡颗粒，其结构如下：
包括芯粒和包覆层；芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒；包覆层为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡包覆层；包覆层不完全地包覆在芯粒的表面，包覆层的包覆面积为芯粒表面积的50-80％。
热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为(1-3):1:1；芯粒的直径为10-18mm。
上述的发泡颗粒用于制备鞋底，更优的方式为用于制备中底；将发泡颗粒置于模具中在蒸汽压力0.35-0.45MPa、温度30-60℃的条件下经热压制成为鞋底。
压制过程中，使用比常规生产方法更低的压力和温度，包覆层在压制过程中可以粘结并覆盖所有芯粒，芯粒不易脱落，发泡颗粒在温度较低的条件下，仍能稳定成型，得到的鞋底不易开裂不易黄变，减少了高温压制对发泡颗粒的影响，且发泡颗粒属于预制半成品，直接压制即可成型制品，减少了直接树脂液体模制时的浪费和简化了生产流程。
实施例1：
制备发泡颗粒的方法如下：
树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和和聚酰胺树脂，每一种树脂单独挤出，口模闭合环绕排列挤出每一种芯粒树脂；需要最终得到的发泡颗粒中，热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为1:1: 1，则通过三个口模分别将芯粒树脂挤出；在口模的外围挤出经加热的包覆层树脂，包覆层树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，使包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的外周，冷却、切粒，得到树脂颗粒；
聚酰胺树脂为聚酰胺-11和聚酰胺-12以质量比1:1混合；
芯粒树脂排胶量:包覆层树脂的排胶量为100:0.5。
发泡步骤：将树脂颗粒、十二烷基苯磺酸钠、高岭土和偶氮二甲酰胺在温度为130℃的条件下于惰性气体中预热，然后在温度为180℃、压力14MPa的条件下发泡成型，得到发泡颗粒；
发泡颗粒的结构如下：
包括芯粒和包覆层；芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒；包覆层为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡包覆层，包覆层的包覆面积为芯粒表面积的68％，热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为1:1:1，芯粒的直径为15-17mm。
上述的发泡颗粒用于制备鞋中底；将发泡颗粒置于模具中在蒸汽压力0.4M Pa、温度55℃的条件下经热压制成为鞋中底。
实施例2：
制备发泡颗粒的方法如下：
树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和和聚酰胺树脂，每一种树脂单独挤出，口模闭合环绕排列挤出每一种芯粒树脂；需要最终得到的发泡颗粒中，热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为2:1: 1，则通过四个口模分别将芯粒树脂挤出，两个口模挤出聚氨酯树脂；在口模的外围挤出经加热的包覆层树脂，包覆层树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂，使包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的外周，冷却、切粒，得到树脂颗粒；
聚酰胺树脂为聚酰胺-11和聚酰胺-12以质量比1:1混合；
芯粒树脂排胶量:包覆层树脂的排胶量为100:0.8。
发泡步骤：将树脂颗粒、十二烷基苯磺酸钠、高岭土和偶氮二甲酰胺在温度为140℃的条件下于惰性气体中预热，然后在温度为195℃、压力17MPa的条件下发泡成型，得到发泡颗粒；
发泡颗粒的结构如下：
包括芯粒和包覆层；芯粒包括两个热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒；包覆层为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡包覆层，包覆层的包覆面积为芯粒表面积的77％，热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为2:1:1，芯粒的直径为15-17m m。
上述的发泡颗粒用于制备鞋中底；将发泡颗粒置于模具中在蒸汽压力0.4M Pa、温度45℃的条件下经热压制成为鞋中底。
对实施例1-2得到的鞋中底进行性能检测，结果如表格1所示：
表格1实施例1-2的鞋中底性能检测
Figure BDA0002410614950000071
Figure BDA0002410614950000081
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种鞋底，其特征在于，所述鞋底通过将发泡颗粒置于模具中在蒸汽压力0.35-0.45MPa、温度30-60℃的条件下经热压得到；
所述发泡颗粒包括芯粒和包覆层；所述芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒中的至少两种；所述包覆层为乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡包覆层；所述包覆层不完全地包覆在芯粒的表面，包覆层的包覆面积为芯粒表面积的50-80％。
2.如权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述芯粒包括热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒。
3.如权利要求2所述的鞋底，其特征在于，所述热塑性聚氨酯发泡芯粒、热塑性聚烯烃发泡芯粒和热塑性聚酰胺发泡芯粒的数量比例为(1-3):1:1。
4.如权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述芯粒的直径为2-20mm。
5.如权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述发泡颗粒的制备方法包括：
树脂颗粒制备步骤：将经加热的芯粒树脂置于挤出机中经口模挤出，在口模的上方或外围挤出经加热的包覆层树脂，使包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的上方或外周，冷却、切粒，得到树脂颗粒；
发泡步骤：将树脂颗粒、表面活性剂、分散剂和发泡剂在温度为125-145℃的条件下于惰性气体中预热，然后在温度为150-200℃、压力10-18MPa的条件下发泡成型，得到发泡颗粒；
所述芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂中的至少两种，每一种树脂单独挤出；所述包覆层树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂。
6.如权利要求5所述的鞋底，其特征在于：
所述芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂中的两种时，两种树脂水平排列挤出；所述芯粒树脂为聚氨酯树脂、聚烯烃树脂和聚酰胺树脂时，口模闭合环绕挤出芯粒树脂，所述包覆层树脂在芯粒树脂的外围挤出，包覆层树脂覆盖在芯粒树脂的外周。
7.如权利要求5所述的鞋底，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或二亚硝基五亚甲基四胺；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或月桂醇硫酸钠。
8.如权利要求5所述的鞋底，其特征在于：所述聚酰胺树脂为聚酰胺-11和聚酰胺-12中的至少一种。
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