CN112679839A

CN112679839A - 一种复合发泡功能母粒及其制备方法和应用

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Publication number: CN112679839A
Application number: CN202011550682.5A
Authority: CN
Inventors: 何志兰; 章超; 刘雪云; 李娟�
Original assignee: Fast Thinking Technology Shanghai Co ltd
Current assignee: Fast Thinking Technology Shanghai Co ltd
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明提出了一种复合发泡功能母粒及其制备方法和应用，属于复合型功能母粒造粒技术领域，由以下原料按重量份制备而成：载体树脂20‑50份、发泡剂50‑80份、成核剂0.1‑5份；其中，发泡剂由可膨胀微球与改性化学发泡剂组成，其中，改性化学发泡剂由改性小苏打和改性AC中的一种或两种组成，其中，所述改性小苏打中小苏打和改性剂的质量比为10：(3‑10)；所述改性AC中AC和改性剂的质量比为10：(3‑10)。与目前的发泡剂相比，本发明复合发泡功能母粒具有发泡倍率高、发泡均匀、回弹性好，且操作加工方便的特点。

Description

一种复合发泡功能母粒及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及复合型功能母粒造粒技术领域，具体涉及一种复合发泡功能母粒及其制备方法和应用。

背景技术

SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)是以苯乙烯、丁二烯为单体的三嵌段共聚物，兼有塑料和橡胶的特性，被称为“第三代合成橡胶”。目前SBS主要用于橡胶制品、树脂改性剂、粘合剂和沥青改性剂四大领域，在橡胶制品方面，SBS模压制品主要用于制鞋(鞋底)工业，即SBS鞋底材料。

现有发泡母粒具有发泡效率低、泡孔均匀度低、力学性能下降严重等缺点。本发明提供的复合发泡母粒具有制造成本低、发泡效率高、泡孔均匀、成型收缩率小、力学性能佳等优点，同时避免了粉末发泡剂易发生的分散不均、粉尘污染的问题。

普通SBS鞋底的密度为1.0g/cm³左右，也有部分研究者或厂家进行微发泡生产，以降低密度和增加弹性，但经过微孔发泡SBS鞋底的密度也在0.66-0.80g/cm³左右。本发明所提供复合发泡功能母粒能够将其密度降至0.3-0.5g/m³。

专利CN104804358A中用ADC发泡剂、微胶囊发泡剂中的一种得到的具有轻量耐老化、良好低温柔韧性、尺寸稳定特性的热塑性鞋底，密度为0.7-0.73g/cm³，鞋底仍然密度较大没有达到很好的减重效果。专利CN105670198A提供配方所得鞋底耐水性提高，但是发泡剂仅采用了AC发泡剂，因为AC分解具有突发性，其分解所得泡孔较大，分布不均匀，所得鞋底力学性能较低。专利CN105504330A中所得的发泡预发体制备所需设备成本高，操作复杂繁琐。所以本专利采用物理发泡剂与化学发泡剂复配作为发泡剂，通过单螺杆挤出机挤出造粒，得到发泡功能母粒。最后将该发泡功能母粒应用于SBS粒子中注塑发泡得到SBS鞋材。

为了SBS鞋材厂家有效降低鞋材密度，方便快捷的使用发泡剂，简化生产流程、提高发泡剂的均匀分散性、提高发泡效果、提高SBS发泡制品性能，所以本发明制备了专用于SBS发泡制品的发泡功能母粒。

发明内容

本发明的目的在于提出一种复合发泡功能母粒及其制备方法和应用，与目前的发泡剂相比，本发明复合发泡功能母粒具有发泡倍率高、发泡均匀、回弹性好，且操作加工方便的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种复合发泡功能母粒，由以下原料按重量份制备而成：载体树脂20-50份、发泡剂50-80份、成核剂0.1-5份；其中，发泡剂由可膨胀微球与改性化学发泡剂组成，其中，改性化学发泡剂由改性小苏打和改性AC(偶氮二甲酰胺)中的一种或两种组成，其中，所述改性小苏打中小苏打和改性剂的质量比为10：(3-10)；所述改性AC中AC和改性剂的质量比为10：(3-10)。

作为本发明的进一步改进，所述可膨胀微球由聚合物形成的壳体中内包挥发性膨胀剂作为芯剂的微球，所述芯剂为低沸点的烃类，如正戊烷、异戊烷、新戊烷、丁烷、异丁烷、己烷、异己烷、新己烷、庚烷、异庚烷、辛烷、异辛烷和石油醚中的任意一种或几种；所述的壳体由聚合性单体混合物聚合而成，所述聚合性单体包括丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、丙烯酸类单体中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述可膨胀微球为快思瑞科技有限公司的微球干粉DU608、DU1901或DU1906。

作为本发明的进一步改进，所述改性小苏打的改性剂为硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、氧化聚乙烯蜡、芥酸酰胺中的一种；所述改性AC的改性剂为由硬脂酸锌、氧化锌、复合钙锌稳定剂中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述改性小苏打或改性AC的制备方法：将改性剂置于60-100℃的烘箱中0.5-1h至融化成液体，然后将小苏打或AC倒入熔融的改性剂中，并不断搅拌至成粉状物，得到改性小苏打或改性AC。

作为本发明的进一步改进，所述载体树脂为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、LDPE(高压聚乙烯)、POE(聚烯烃热塑性弹性体)中的一种，所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、白炭黑中的一种或多种。

本发明进一步保护一种上述的复合发泡功能母粒的制备方法，包括以下步骤：

S1.将发泡剂与载体树脂混合，外加成核剂，用密炼机在60-100℃的条件下，充分搅拌10-40min，混合均匀；

S2.使用单螺杆挤出机，在80-110℃的温度范围内，用挤出造粒，得到复合发泡功能母粒。

本发明进一步保护一种上述的复合发泡功能母粒在发泡鞋、发泡板中的应用。

作为本发明的进一步改进，在热塑性弹性体材料中添加2％-10％的所述复合发泡功能母粒并且在混合机中搅拌均匀，然后加入注塑机中，在160-190℃的温度下注塑得到弹性体发泡材料。

作为本发明的进一步改进，所述热塑性弹性体材料为SBS(苯乙烯系热塑性弹性体)、SEBS(氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一种或多种的混合。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中可膨胀微球作为物理发泡剂，复配改性化学发泡剂，得到的制品发泡倍率高、泡孔均匀、弥补了化学发泡剂发泡的突发性和不可控性。

2、本发明复合发泡功能母粒在应用于热塑性弹性体材料发泡时大大简化了生产工艺流程，同时避免了粉尘污染。

3、本发明复合发泡功能母粒特别是应用在弹性体鞋材的生产过程中，避免了中底和大底单独生产的繁琐操作，直接注塑得到超轻量的鞋底材料，并且鞋底具有良好的止滑性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对比例

复合发泡功能母粒，包括以下重量份数的组分：EVA树脂40份，硬脂酸改性小苏打60份(小苏打：硬脂酸的质量比为1：2)、滑石粉1份。

复合发泡功能母粒的制备方法，包括如下步骤：

S1.将上述重量份的硬脂酸、小苏打在100℃的烘箱中熔融混合，不断搅拌均匀得到改性小苏打；

S2.将EVA、改性小苏打、滑石粉按照上述重量份在60℃的密炼机中混合10min

S3.将混合物料从喂料口加入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的挤出温度为95℃，转速为100r/min，挤出热切得到复合发泡功能母粒。

实施例1

复合发泡功能母粒，包括以下重量份数的组分：EVA树脂40份，发泡剂复配物：可膨胀微球DU608 30份、硬脂酸改性小苏打30份(小苏打：硬脂酸的质量比为1：2)、滑石粉1份。

复合发泡功能母粒的制备方法，包括如下步骤：

S2.将EVA、可膨胀微球DU608、改性小苏打、滑石粉按照上述重量份在60℃的密炼机中混合10min；

实施例2

复合发泡功能母粒，包括以下重量份数的组分：EVA树脂40份，发泡剂复配物：可膨胀微球DU608 30份、硬脂酸改性小苏打20份(小苏打：硬脂酸的质量比为1：2)、硬脂酸锌改性AC 10份(硬脂酸锌：AC的质量比为4：6)、滑石粉1份。

复合发泡功能母粒的制备方法，包括如下步骤：

S2.将上述重量份的硬脂酸锌、AC在100℃的烘箱中熔融混合，不断搅拌均匀得到改性AC；

S3.将EVA、可膨胀微球DU608、改性小苏打、硬脂酸锌、改性AC、滑石粉按照上述重量份在60℃的密炼机中混合10min；

S4.将混合物料从喂料口加入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的挤出温度为95℃，转速为100r/min，挤出热切得到复合发泡功能母粒。

测试例1

为了更好的说明实施例中制备出的母粒的发泡性能和对发泡产品的性能的改善，对以上对比例和实施例的发泡功能母粒与聚氯乙烯按照6：100的比例共混后在注塑机中制成样条，测试结果如下表1。

表1

由实施例1、实施例2和对比例对比可得，可膨胀微球与改性小苏打复配发泡母粒、可膨胀微球与改性小苏打和改性AC复配发泡母粒减重效果均优于改性小苏打发泡母粒，且力学性能、泡孔均匀度也优于仅含有化学发泡剂的发泡母粒。这是由于化学发泡剂具有突发性和不可控性，而微球作为物理发泡剂随着温度升高体积逐渐增大具有可控性且分布均匀，也有利于化学发泡剂分解所得气体均匀分散，使得泡孔更加均匀，从而力学性能也较佳。

与现有技术相比，本发明中可膨胀微球作为物理发泡剂，复配改性化学发泡剂，得到的制品发泡倍率高、泡孔均匀、弥补了化学发泡剂发泡的突发性和不可控性。本发明复合发泡功能母粒在应用于热塑性弹性体材料发泡时大大简化了生产工艺流程，同时避免了粉尘污染。本发明复合发泡功能母粒特别是应用在弹性体鞋材的生产过程中，避免了中底和大底单独生产的繁琐操作，直接注塑得到超轻量的鞋底材料，并且鞋底具有良好的止滑性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种复合发泡功能母粒，其特征在于，由以下原料按重量份制备而成：载体树脂20-50份、发泡剂50-80份、成核剂0.1-5份；其中，发泡剂由可膨胀微球与改性化学发泡剂组成，其中，改性化学发泡剂由改性小苏打和改性AC中的一种或两种组成。

2.根据权利要求1所述复合发泡功能母粒，其特征在于，所述可膨胀微球由聚合物形成的壳体中内包挥发性膨胀剂作为芯剂的微球，所述的壳体由聚合性单体混合物聚合而成，所述聚合性单体包括丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、丙烯酸类单体中的至少一种。

3.根据权利要求2所述复合发泡功能母粒，其特征在于，所述改性小苏打中小苏打和改性剂的质量比为10：(3-10)；所述改性AC中AC和改性剂的质量比为10：(3-10)。

4.根据权利要求1所述复合发泡功能母粒，其特征在于，所述改性小苏打的改性剂为硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸锌、氧化聚乙烯蜡、芥酸酰胺中的一种；所述改性AC的改性剂为由硬脂酸锌、氧化锌、复合钙锌稳定剂中的一种。

5.根据权利要求1所述复合发泡功能母粒，其特征在于，所述改性小苏打或改性AC的制备方法：将改性剂置于60-100℃的烘箱中0.5-1h至融化成液体，然后将小苏打或AC倒入熔融的改性剂中，并不断搅拌至成粉状物，得到改性小苏打或改性AC。

6.根据权利要求1所述复合发泡功能母粒，其特征在于，所述载体树脂为EVA、LDPE、POE中的一种，所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、白炭黑中的一种或多种。

7.一种如权利要求1-6任一项权利要求所述的复合发泡功能母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种如权利要求1-6任一项权利要求所述的复合发泡功能母粒在发泡鞋、发泡板中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，在热塑性弹性体材料中添加2％-10％的所述复合发泡功能母粒并且在混合机中搅拌均匀，然后加入注塑机中，在160-190℃的温度下注塑得到弹性体发泡材料。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述热塑性弹性体材料为SBS、SEBS、EVA中的一种或多种的混合。