CN112812383A - 一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法 - Google Patents

一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法，所述防滑效果好的运动鞋鞋底包括以下重量份的原料：天然橡胶35～45份、顺丁橡胶18～26份、聚氨酯弹性体25～35份、玻璃纤维6～9份、纳米氧化锌1～1.5份、热稳定剂3～5份、交联剂1.3～1.7份、发泡剂1.8～2.5份。本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的防滑效果好的运动鞋鞋底（干式止滑和湿式止滑）止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低（经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间），具有良好的轻便性。

Description

一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合发泡鞋底材料技术领域，具体涉及一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法。
背景技术
热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是常用的鞋底材料，具有诸多优点：密度低，质地柔软，穿着舒适轻便；尺寸稳定性好，储存寿命长；优异的减震、防滑性能；较好的耐温性能；良好的耐化学品性能等等。
天然橡胶是橡胶材料中物理力学性能与工艺加工性能协调性最好的品种，目前已被广泛应用于日常生活、医疗卫生、交通运输、农业、科学试验、国防等领域。随着社会的发展，人们对产品的性能提出了更高的要求，比如：橡胶发泡鞋底，传统橡胶发泡鞋底重量大、耐磨性能达不到要求，并且抗热收缩差，往往需要对其进行改性。
但是，目前所使用的鞋底发泡材料还存在以下问题：
1、防滑效果差，穿起来容易滑倒摔跤；
2、经发泡后，无法兼顾冲击强度和拉伸强度等力学性能、以及受压后回弹率等综合性能，且不具有良好的轻便性，减震效果差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种防滑效果好的运动鞋鞋底及其制备方法，可有效解决以上问题。本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的防滑效果好的运动鞋鞋底(干式止滑和湿式止滑)止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低(经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间)，具有良好的轻便性。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种防滑效果好的运动鞋鞋底，包括以下重量份的原料：
天然橡胶35～45份、
顺丁橡胶18～26份、
聚氨酯弹性体25～35份、
玻璃纤维6～9份、
纳米氧化锌1～1.5份、
热稳定剂3～5份、
交联剂1.3～1.7份、
发泡剂1.8～2.5份。
本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的防滑效果好的运动鞋鞋底(干式止滑和湿式止滑)止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低(经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间)，具有良好的轻便性。
优选的，所述防滑效果好的运动鞋鞋底包括以下重量份的原料：
天然橡胶40份、
顺丁橡胶22份、
聚氨酯弹性体30份、
玻璃纤维7.5份、
纳米氧化锌1.25份、
热稳定剂4份、
交联剂1.5份、
发泡剂2.2份。
优选的，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇70～84份、
聚乙撑亚胺13～17份、
羟基封端聚甲基硅油3.5～4.5份、
1,4-环己二醇7～10份、
异氰酸酯10～14份。
优选的，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
优选的，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.34～1.44。
优选的，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.24～0.28。
优选的，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
优选的，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.62～0.68。
本发明还提供一种所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2)将天然橡胶送入密炼机，在温度为120～125℃的条件下进行素炼10～15min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3)将步骤2)得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为122～126℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4)然后降温至106～108℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的防滑效果好的运动鞋鞋底(干式止滑和湿式止滑)止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低(经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间)，具有良好的轻便性。
本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底的原料中，添加了适当比例的天然橡胶、顺丁橡胶两者相互配合，即可提升本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底的止滑效果，保证良好的力学性能等，还可以降低成本；
本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底的原料中，添加了适当比例的特制的聚氨酯弹性体，并与其他组分相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底(干式止滑和湿式止滑)止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低(经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间)，具有良好的轻便性。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种防滑效果好的运动鞋鞋底，包括以下重量份的原料：
天然橡胶35～45份、
顺丁橡胶18～26份、
聚氨酯弹性体25～35份、
玻璃纤维6～9份、
纳米氧化锌1～1.5份、
热稳定剂3～5份、
交联剂1.3～1.7份、
发泡剂1.8～2.5份。
优选的，所述防滑效果好的运动鞋鞋底包括以下重量份的原料：
天然橡胶40份、
顺丁橡胶22份、
聚氨酯弹性体30份、
玻璃纤维7.5份、
纳米氧化锌1.25份、
热稳定剂4份、
交联剂1.5份、
发泡剂2.2份。
优选的，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇70～84份、
聚乙撑亚胺13～17份、
羟基封端聚甲基硅油3.5～4.5份、
1,4-环己二醇7～10份、
异氰酸酯10～14份。
优选的，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
优选的，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.34～1.44。
优选的，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.24～0.28。
优选的，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
优选的，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.62～0.68。
本发明还提供一种所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2)将天然橡胶送入密炼机，在温度为120～125℃的条件下进行素炼10～15min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3)将步骤2)得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为122～126℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4)然后降温至106～108℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
实施例2：
一种防滑效果好的运动鞋鞋底，包括以下重量份的原料：
天然橡胶35份、
顺丁橡胶18份、
聚氨酯弹性体25份、
玻璃纤维6份、
纳米氧化锌1份、
热稳定剂3份、
交联剂1.3份、
发泡剂1.8份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇70份、
聚乙撑亚胺13份、
羟基封端聚甲基硅油3.5份、
1,4-环己二醇7份、
异氰酸酯10份。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.34。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.24。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.62。
在本实施例中，所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2)将天然橡胶送入密炼机，在温度为120℃的条件下进行素炼15min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3)将步骤2)得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为122℃的条件下继续混炼20min，且每隔3min进行一次翻料；
4)然后降温至106℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
实施例3：
一种防滑效果好的运动鞋鞋底，包括以下重量份的原料：
天然橡胶45份、
顺丁橡胶26份、
聚氨酯弹性体35份、
玻璃纤维9份、
纳米氧化锌1.5份、
热稳定剂5份、
交联剂1.7份、
发泡剂2.5份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇84份、
聚乙撑亚胺17份、
羟基封端聚甲基硅油4.5份、
1,4-环己二醇10份、
异氰酸酯14份。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.44。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.28。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.68。
在本实施例中，所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2)将天然橡胶送入密炼机，在温度为125℃的条件下进行素炼10min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3)将步骤2)得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为126℃的条件下继续混炼15min，且每隔2min进行一次翻料；
4)然后降温至108℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
实施例4：
一种防滑效果好的运动鞋鞋底，包括以下重量份的原料：
天然橡胶40份、
顺丁橡胶22份、
聚氨酯弹性体30份、
玻璃纤维7.5份、
纳米氧化锌1.25份、
热稳定剂4份、
交联剂1.5份、
发泡剂2.2份。
在本实施例中，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇77份、
聚乙撑亚胺15份、
羟基封端聚甲基硅油4份、
1,4-环己二醇8.5份、
异氰酸酯12份。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.39。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.26。
在本实施例中，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.65。
在本实施例中，所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2)将天然橡胶送入密炼机，在温度为122℃的条件下进行素炼13min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3)将步骤2)得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为124℃的条件下继续混炼18min，且每隔2.5min进行一次翻料；
4)然后降温至107℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为5min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为7min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有顺丁橡胶，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有所述聚氨酯弹性体，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有玻璃纤维，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，所述聚氨酯弹性体用普通(由聚醚二元醇和六亚甲基二异氰酸酯制得的)聚氨酯弹性体替代，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4、对比例1至对比例3得到的防滑效果好的运动鞋鞋底进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002938116820000101
Figure BDA0002938116820000111
从上表分析可知：本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底，(干式止滑和湿式止滑)止滑系数高，止滑效果好；回弹率高，且受压后回弹率依然高，回弹性能好，且冲击强度和拉伸强度高，综合力学性能好，具有良好的减震性能，且密度低(经测试密度为0.21～0.22g/cm3之间)，具有良好的轻便性。
综上所述，本发明的防滑效果好的运动鞋鞋底在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例4制得的防滑效果好的运动鞋鞋底综合性能最优，其相应的配方用量及制备方法为最佳方案。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，包括以下重量份的原料：
天然橡胶35～45份、
顺丁橡胶18～26份、
聚氨酯弹性体25～35份、
玻璃纤维6～9份、
纳米氧化锌1～1.5份、
热稳定剂3～5份、
交联剂1.3～1.7份、
发泡剂1.8～2.5份。
2.根据权利要求1所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述防滑效果好的运动鞋鞋底包括以下重量份的原料：
天然橡胶40份、
顺丁橡胶22份、
聚氨酯弹性体30份、
玻璃纤维7.5份、
纳米氧化锌1.25份、
热稳定剂4份、
交联剂1.5份、
发泡剂2.2份。
3.根据权利要求1所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇70～84份、
聚乙撑亚胺13～17份、
羟基封端聚甲基硅油3.5～4.5份、
1,4-环己二醇7～10份、
异氰酸酯10～14份。
4.根据权利要求3所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述聚合物二元醇为聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的混合物。
5.根据权利要求4所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述聚碳酸酯二醇和聚醚型的聚四氢呋喃二醇的质量之比为1：1.34～1.44。
6.根据权利要求3所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的混合物。
7.根据权利要求6所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的质量之比为1：0.24～0.28。
8.根据权利要求1所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述热稳定剂为热稳定剂9017A-1；所述发泡剂为AC发泡剂。
9.根据权利要求1所述的防滑效果好的运动鞋鞋底，其特征在于，所述交联剂为硫化剂DCP和二苯甲烷二异氰酸酯，两者的质量之比为1：0.62～0.68。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
1）按重量份分别称取所述的防滑效果好的运动鞋鞋底的各原料；
2）将天然橡胶送入密炼机，在温度为120～125℃的条件下进行素炼10～15min，出料，素炼完毕后的天然橡胶室温存放48h以上，备用；
3）将步骤2）得到的天然橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯弹性体、玻璃纤维、纳米氧化锌、热稳定剂送入密炼机，进行混炼，当温度到达温度为122～126℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4）然后降温至106～108℃，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5）再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6）然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的防滑效果好的运动鞋鞋底。
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