CN112225984B - 一种抗菌eva鞋底及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及EVA鞋底领域，具体公开了一种抗菌EVA鞋底，其由包含以下重量份的原料配制而成：载银EVA原料58‑64份、滑石粉14‑17份、氧化锌0.9‑1.2份、硬脂酸0.29‑0.32份、交联剂0.38‑0.41份、发泡剂1.8‑2.4份，其具有能够提高EVA鞋底的抗菌除臭性能的优点；另外，还提供了一种抗菌EVA鞋底的制备方法。

Description

一种抗菌EVA鞋底及其制备方法
技术领域
本申请涉及EVA鞋底领域，更具体地说，它涉及一种抗菌EVA鞋底及其制备方法。
背景技术
EVA，即乙烯-乙酸乙烯共聚物，是由乙烯和乙酸乙烯共聚制得，被广泛用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。EVA发泡鞋底材料，具有一定的缓冲作用，质地较为柔软，在零摄氏度以下，仍然可以保持其良好的可挠性；另外，在化学稳定性、抗老化性和抗臭氧强度上，均表现良好。但其抗菌除臭方面，有待改进。
相关技术中的抗菌除臭的EVA鞋底，EVA72-86份；灯芯草粉0.6-1.4份；抗菌沸石粉0.6-1.4份；麻杆粉8-12份；硫磺0.6-1.4份；竹纤维5-6份；填充剂4-5份；无味发泡剂3.1-4.2份；无味偶联剂0.5-0.6份；锌氧粉0.6-1.2份；硬脂酸0.2-0.4份；其制备方法为：1)称量、混合；2)送密炼机密炼，温度控制在110-115℃，气压0.65-0.8kPa，密炼时间8-9分钟；3)将密炼所得混合物送入开炼机开炼，开炼时温度控制82-88℃，15mm 2次，1mm 2次；4)出料时出片机厚度为2.5-3.0mm，出片机冷却水保持顺畅；5)将所得混合物送入发泡机发泡，发泡温度170-180℃，压力170-180kPa，时间15-18分钟；6)冷却5-6h。
针对上述相关技术，发明人认为，其EVA鞋底的抗菌除臭性能有待提高。
发明内容
为了提高EVA鞋底的抗菌除臭性能，本申请的第一个目的是提供一种抗菌EVA鞋底。
本申请的第二个目的是提供一种抗菌EVA鞋底的制备方法。
本申请的第一个目的是提供一种抗菌EVA鞋底，采用如下的技术方案：
一种抗菌EVA鞋底，其由包含以下重量份的原料配制而成：载银EVA原料58-64份、滑石粉14-17份、氧化锌0.9-1.2份、硬脂酸0.29-0.32份、交联剂0.38-0.41份、发泡剂1.8-2.4份。
通过采用上述技术方案，通过采用载银EVA原料，可以使EVA鞋底在使用过程中，释放银离子，银离子与鞋内的细菌或真菌作用，达到抗菌除臭作用，另外增加滑石粉，可以达到耐磨的效果，氧化锌在此作为光稳定剂的作用，各原料相互配合，得到抗菌性能优异的EVA鞋底。
可选的，所述载银EVA原料是通过皂化反应后，再与马来酸酐反应，然后与银离子配位制得。
通过采用上述技术方案，通过皂化反应，使EVA原料分子中带有羟基，该羟基与马来酸酐反应，是EVA分子中带有羧酸基团，通过羧酸基团与银离子发生配位反应，从而得到载银EVA原料。
可选的，所述载银EVA原料的制备方法如下：
1)在50-60份的甲苯中加入7-9份的EVA原料，加热到85-90℃，然后加入13-15份的氢氧化钠溶液，搅拌反应1h，然后调节其pH至中性，静置分层，弃去水层，得溶液A；
2)在溶液A中加入蒸馏水进行洗涤，然后分液，旋转蒸发，得固体B；
3)将固体B加入到四氢呋喃中，搅拌至溶解，并升温到50-60℃，然后加入马来酸酐，搅拌反应1-2h，然后加入硝酸银溶液，搅拌反应3-4h，然后旋蒸蒸发，得到固体C，将固体C洗涤、干燥，挤出造粒，得载银EVA原料。
通过采用上述技术方案，通过在氢氧化钠的作用下，EVA大分子发生皂化反应，用蒸馏水可以将溶液A中的无机离子除去，然后得到的固体B与马来酸酐反应后，得到羧酸基团的聚合物大分子，通过羧酸基团与银离子进行配位，得到载银EVA原料。
可选的，所述步骤1)中通过盐酸溶液调节pH至中性。
通过采用上述技术方案，可以中和未反应的氢氧化钠，便于废液的排放，也可以使生成的醇钠反应成羟基，便于后续与马来酸酐的反应。
可选的，所述步骤2)中蒸馏水体积为溶液A的1-2倍。
通过采用上述技术方案，蒸馏水在此范围内可以将无机离子较好的除去，又不造成蒸馏水的过多浪费。
可选的，所述步骤3)中采用真空干燥，真空干燥温度为50-55℃，干燥时间为2-3h。
通过采用上述技术方案，在此干燥条件下，可以较好将溶剂除去。
可选的，所述抗菌EVA鞋底的配方中还包括2.5-5.0份的钛白粉。
通过采用上述技术方案，钛白粉作为填充料加入到EVA鞋底内，对EVA鞋底的抗菌性能没有产生明显的影响。
可选的，所述抗菌EVA鞋底的配方中还包括0.8-3份的色母。
通过采用上述技术方案，通过加入色母，可以制备不同色彩的EVA鞋底，并且加入此范围的色母，不会对鞋底的抗菌性能造成明显影响。
本申请的第二个目的是提供一种抗菌EVA鞋底的制备方法，包括如下步骤：
1)将载银EVA原料投入密炼机内混炼2-4分钟，温度在80-100℃时，加入发泡剂和交联剂以外的原料，继续混炼5-7分钟，温度在105-115℃时，再加入发泡剂、交联剂混炼7-9分钟，得混合料A；
2)将混合料A放入造粒机中进行造粒，造粒机温度为80-90℃，造粒完成后，冷却；
3)冷却好的粒子倒入发泡机中发泡，发泡机机台温度170-175℃，发泡后倒入模具加热10-12分钟，再冷却；
4)将发泡后的料模压成型，即得抗菌EVA鞋底。
通过采用上述技术方案，将除发泡剂和交联剂以外的原料进行混合，然后加入发泡剂和交联剂进行发泡反应，对得到的混合物进行造粒，然后进行模压成型，得到抗菌EVA鞋底。综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过采用载银EVA原料，可以使鞋底在使用的过程中，持续产生抗菌作用的银离子，使EVA鞋底长时间使用时，也能够抗菌除臭，比较舒适。
2、通过将EVA原料进行皂化，使EVA聚合物大分子中生成羟基，然后通过羟基与马来酸酐进行反应，得到带有羧酸基团的聚合物，通过羧酸基团与银离子发生配位反应，得到载银EVA原料，制备的EVA鞋底，银离子与EVA原料结合较好，可以持续释放银离子，在清洗30次后，其抗菌性能几乎没有降低。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料和中间体的制备例
EVA原料：生产厂家为东莞市盛塑新材料科技有限公司，密度为0.945g/cm3；
氢氧化钠溶液：采用摩尔浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液；
盐酸溶液：采用摩尔浓度为3mol/L的盐酸溶液；
硝酸银溶液：采用摩尔浓度为0.5mol/L的硝酸银溶液；
色母：采用蓝色母颗粒，生产厂家为东莞市志和色母科技有限公司，货号为B1904；
交联剂：采用无苯过氧化物，生产厂家为东莞豪峻橡塑有限公司；
发泡剂：采用偶氮二甲酰胺，生产厂家为东莞涣宗贸易有限公司。
制备例1
一种载银EVA原料，其各原料及各原料用量入表1所示，其制备步骤如下：
1)在甲苯中加入EVA原料，加热到85℃，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌反应1h，然后加入盐酸溶液调节其pH至中性，静置分层，弃去水层，得溶液A；
2)在溶液A中加入同等体积的蒸馏水进行洗涤，然后分液，旋转蒸发，得固体B；
3)将固体B加入到四氢呋喃中，搅拌至溶解，并升温到50℃，然后加入马来酸酐，搅拌反应1h，然后加入硝酸银溶液，搅拌反应3h，然后旋蒸蒸发，得到固体C，将固体C用蒸馏水洗涤3次后，在50℃下，真空干燥3h，然后通过双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得载银EVA原料。
表1制备例1-3的各原料及各原料用量(kg)
制备例1 制备例2 制备例3
甲苯 50 55 60
EVA原料 7 8 9
氢氧化钠溶液 13 14 15
四氢呋喃 60 63 65
马来酸酐 3.0 3.5 4.0
硝酸银溶液 25 27 30
制备例2
一种载银EVA原料，其各原料及各原料用量入表1所示，其制备步骤如下：
1)在甲苯中加入EVA原料，加热到87℃，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌反应1.5h，然后加入盐酸溶液调节其pH至中性，静置分层，弃去水层，得溶液A；
2)在溶液A中加入1.5倍体积的蒸馏水进行洗涤，然后分液，旋转蒸发，得固体B；
3)将固体B加入到四氢呋喃中，搅拌至溶解，并升温到55℃，然后加入马来酸酐，搅拌反应1.5h，然后加入硝酸银溶液，搅拌反应3.5h，然后旋蒸蒸发，得到固体C，将固体C用蒸馏水洗涤4次后，在53℃下，真空干燥2.5h，然后通过双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得载银EVA原料。
制备例3
一种载银EVA原料，其各原料及各原料用量入表1所示，其制备步骤如下：
1)在甲苯中加入EVA原料，加热到90℃，然后加入氢氧化钠溶液，搅拌反应1h，然后加入盐酸溶液调节其pH至中性，静置分层，弃去水层，得溶液A；
2)在溶液A中加入2倍体积的蒸馏水进行洗涤，然后分液，旋转蒸发，得固体B；
3)将固体B加入到四氢呋喃中，搅拌至溶解，并升温到60℃，然后加入马来酸酐，搅拌反应2h，然后加入硝酸银溶液，搅拌反应4h，然后旋蒸蒸发，得到固体C，将固体C用蒸馏水洗涤3次后，在55℃下，真空干燥2h，然后通过双螺杆挤出造粒机挤出造粒，得载银EVA原料。
实施例
实施例1
实施例1的一种抗菌EVA鞋底，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
1)将载银EVA原料投入密炼机内混炼2分钟，温度在100℃时，加入发泡剂和交联剂以外的原料，继续混炼5分钟，温度在115℃时，再加入发泡剂、交联剂混炼7分钟，得混合料A；
2)将混合料A放入造粒机中进行造粒，造粒机温度为80℃，造粒完成后，搅拌冷却2小时；
3)冷却好的粒子倒入发泡机中发泡，发泡机机台温度170℃，发泡后倒入模具加热12分钟，再冷却；
4)将发泡后的料模压成型，即得抗菌EVA鞋底。
表2实施例1-4的EVA鞋底各原料及各原料用量(kg)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
载银EVA原料 58 60 62 64
滑石粉 14 15 16 17
氧化锌 0.9 1.0 1.1 1.2
硬脂酸 0.29 0.30 0.31 0.32
交联剂 0.38 0.39 0.40 0.41
发泡剂 1.8 2.0 2.2 2.4
实施例2
实施例2的一种抗菌EVA鞋底，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
1)将载银EVA原料投入密炼机内混炼3分钟，温度在90℃时，加入发泡剂和交联剂以外的原料，继续混炼6分钟，温度在110℃时，再加入发泡剂、交联剂混炼8分钟，得混合料A；
2)将混合料A放入造粒机中进行造粒，造粒机温度为85℃，造粒完成后，搅拌冷却1.5小时；
3)冷却好的粒子倒入发泡机中发泡，发泡机机台温度173℃，发泡后倒入模具加热11分钟，再冷却；
4)将发泡后的料模压成型，即得抗菌EVA鞋底。
实施例3-4
实施例3-4的一种抗菌EVA鞋底，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
1)将载银EVA原料投入密炼机内混炼4分钟，温度在80℃时，加入发泡剂和交联剂以外的原料，继续混炼7分钟，温度在105℃时，再加入发泡剂、交联剂混炼9分钟，得混合料A；
2)将混合料A放入造粒机中进行造粒，造粒机温度为90℃，造粒完成后，搅拌冷却1小时；
3)冷却好的粒子倒入发泡机中发泡，发泡机机台温度175℃，发泡后倒入模具加热10分钟，再冷却；
4)将发泡后的料模压成型，即得抗菌EVA鞋底。
实施例5
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，原料中还添加有2.5kg的钛白粉，其制备步骤与实施例1相同。
实施例6
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，原料中还添加有5.0kg的钛白粉，其制备步骤与实施例1相同。
实施例7
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，原料中还添加有0.8kg的色母，其制备步骤与实施例1相同。
实施例8
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，原料中还添加有3kg的色母，其制备步骤与实施例1相同。
实施例9
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，载银EVA原料来自制备例2，其制备步骤与实施例1相同。
实施例10
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，载银EVA原料来自制备例3，其制备步骤与实施例1相同。
对比例
对比例1
一种抗菌EVA鞋底，与实施例1的不同之处在于，载银EVA原料更换为EVA原料，其制备步骤与实施例1相同。
性能检测试验
检测方法
抗菌率为在抗菌剂含量和实验条件一定的条件下，抑制和杀死细菌的最大百分率。分别抽取实施例1-10和对比例1制备的EVA鞋底10cm2手动阀制作成测试样品，测试其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率。将测试样品置于专用的塑料袋中，然后加入1mL接种菌液，在塑料袋中引入和接种菌液量相当的空气，将塑料袋热封，在37℃下震荡24h，用稀释平板培养法测定存活菌数，计算抗菌率。并且在同样的条件下，分别测试实施例1-10和对比例1的测试样品在清洗30次后的抗菌率。EVA进行清洗测试结果如表3所示。
表3实施例1-10和对比例1的EVA鞋底的检测结果
Figure BDA0002741591000000071
从表3的检测结果可以看出，本申请的EVA鞋底对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均较好，说明本申请的EVA鞋底的抗菌性能较好，均优于采用未载银的EVA原料制备的鞋底。
从实施例1和实施例5-6的检测结果来看，添加钛白粉对EVA鞋底的抗菌性能无明显影响。
从实施例1和实施例7-8的检测结果来看，添加色母对EVA鞋底的抗菌性能无明显影响。
从实施例1和实施例9-10的结果可以看出，制备例1-3得到的载银EVA原料在抗菌性能上无明显区别。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种抗菌EVA鞋底，其特征在于，其由包含以下重量份的原料配制而成：载银EVA原料58-64份、滑石粉14-17份、氧化锌0.9-1.2份、硬脂酸0.29-0.32份、交联剂0.38-0.41份、发泡剂1.8-2.4份；
所述载银EVA原料是通过皂化反应后，再与马来酸酐反应，然后与银离子配位制得。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述载银EVA原料的制备方法如下：
1）在50-60份的甲苯中加入7-9份的EVA原料，加热到85-90℃，然后加入13-15份的氢氧化钠溶液，搅拌反应1h，然后调节其pH至中性，静置分层，弃去水层，得溶液A；
2）在溶液A中加入蒸馏水进行洗涤，然后分液，旋转蒸发，得固体B；
3）将固体B加入到四氢呋喃中，搅拌至溶解，并升温到50-60℃，然后加入马来酸酐，搅拌反应1-2h，然后加入硝酸银溶液，搅拌反应3-4h，然后旋蒸蒸发，得到固体C，将固体C洗涤、干燥，挤出造粒，得载银EVA原料。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述步骤1）中通过盐酸溶液调节pH至中性。
4.根据权利要求2所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述步骤2）中蒸馏水体积为溶液A的1-2倍。
5.根据权利要求2所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述步骤3）中采用真空干燥，真空干燥温度为50-55℃，干燥时间为2-3h。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述抗菌EVA鞋底的配方中还包括2.5-5.0份的钛白粉。
7.根据权利要求1所述的一种抗菌EVA鞋底，其特征在于：所述抗菌EVA鞋底的配方中还包括0.8-3份的色母。
8.一种权利要求1-7任一所述的一种抗菌EVA鞋底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将载银EVA原料投入密炼机内混炼2-4分钟，温度在80-100℃时，加入发泡剂和交联剂以外的原料，继续混炼5-7分钟，温度在105-115℃时，再加入发泡剂、交联剂混炼7-9分钟，得混合料A；
2）将混合料A放入造粒机中进行造粒，造粒机温度为80-90℃，造粒完成后，冷却；
3）冷却好的粒子倒入发泡机中发泡，发泡机机台温度170-175℃，发泡后倒入模具加热10-12分钟，再冷却；
4）将发泡后的料模压成型，即得抗菌EVA鞋底。
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