CN113583333A - 一种可降解发泡鞋材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发泡材料技术领域，具体涉及一种可降解发泡鞋材的制备方法，包括制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在80‑100℃的温度下搅拌1‑2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；制备第二可降解颗粒：将质量比为（5‑9）：（4‑6）：（1‑2）的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；通过第一可降解颗粒和第二可降解颗粒对EVA进行改性，使得本发明所制得的可降解的EVA发泡鞋材具有容易降解的优点，在丢弃后，不会对自然环境造成危害。
Description
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，具体涉及一种可降解发泡鞋材的制备方法。
背景技术
目前市场上已有的鞋材的主要成份PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙稀)、EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物)、橡胶等均为石油化工产品，它们均属高聚物，因聚合度较大，分子间作用力强，高分子链难以断裂分解，从而导致已有的鞋材具有不可降解性，这些聚合物材料大部分都来源于石油基，不仅消耗了大量的有限的石化资源，而且在自然界中短时间内无法分解，被丢弃后成为了“白色垃圾”或者被焚烧造成了空气污染，对环境是个潜在的威胁。因此，开发出生物可降解的鞋材势在必行。
现有技术中的EVA发泡鞋材，多为难以降解的材料，如中国专利CN200910174647.5公开了一种生物基高分子鞋材，包括改性的淀粉组分、EVA组分、填充剂组分、聚烯烃组分、发泡剂组分、发泡助剂组分、润滑剂组分及架桥剂组分，但是利用现有技术中的EVA发泡鞋材制备的鞋产品丢弃后，由于难以降解，长期积累就会对自然环境造成危害。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种易于降解的可降解发泡鞋材的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种可降解发泡鞋材的制备方法，它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在80-100℃的温度下搅拌1-2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为（5-9）：（4-6）：（1-2）的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
优选的，步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为30万-40万。
优选的，步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度1-3％的氢氧化钠溶液。
优选的，步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 30%-40%
第一可降解颗粒 5%-10%
第二可降解颗粒 15%-25%
碳酸钙 2%-10%
硬脂酸锌 4%-10%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 5%-10%
偶氮二甲酰胺 2%-10%
色母粒 5%-10%。
优选的，聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为8-15g/10min。
优选的，聚己内酯的熔融指数为8-15g/10min。
优选的，所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为0.5-30g/10min，乙烯质量含量为55-69%。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为3-8g/10min，醋酸乙烯质量含量为 18-28%。
优选的，密炼的温度为120℃-130℃，密炼的时间为7min -9min。
优选的，发泡的温度为150-180摄氏度。
优选的，所述聚烯烃弹性体POE为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-己烯共聚物的混合物。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的一种可降解发泡鞋材的制备方法，通过第一可降解颗粒和第二可降解颗粒对EVA进行改性，使得本发明所制得的可降解的EVA发泡鞋材具有容易降解的优点，在丢弃后，不会对自然环境造成危害。
(2)本发明提供的一种可降解的EVA发泡鞋材的制备方法，具有制备方法简单，生产成本低，并能够适用于工业化大规模生产的特点。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种可降解发泡鞋材的制备方法，它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在80℃的温度下搅拌2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为5：4：1的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为30万。
步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度1％的氢氧化钠溶液。
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 30%
第一可降解颗粒 5%
第二可降解颗粒 25%
碳酸钙 5%
硬脂酸锌 5%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 10%
偶氮二甲酰胺 5%
色母粒 5%。
聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为8g/10min。
聚己内酯的熔融指数为15g/10min。
所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为5g/10min，乙烯质量含量为55%。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为3g/10min，醋酸乙烯质量含量为 18%。
密炼的温度为120℃，密炼的时间为9min。
发泡的温度为150摄氏度。
所述聚烯烃弹性体POE为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-己烯共聚物的混合物。
实施例2
一种可降解发泡鞋材的制备方法，它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在90℃的温度下搅拌2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为8：5：1的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为35万。
步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度2％的氢氧化钠溶液。
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 35%
第一可降解颗粒 10%
第二可降解颗粒 20%
碳酸钙 7%
硬脂酸锌 8%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 8%
偶氮二甲酰胺 2%
色母粒 10%。
聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为10g/10min。
聚己内酯的熔融指数为10g/10min。
所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为10g/10min，乙烯质量含量为60%。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为6g/10min，醋酸乙烯质量含量为 20%。
密炼的温度为125℃，密炼的时间为8min。
发泡的温度为160摄氏度。
所述聚烯烃弹性体POE为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-己烯共聚物的混合物。
实施例3
一种可降解发泡鞋材的制备方法，它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在100℃的温度下搅拌1h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为9：4：2的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为40万。
步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度3％的氢氧化钠溶液。
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 40%
第一可降解颗粒 10%
第二可降解颗粒 25%
碳酸钙 2%
硬脂酸锌 4%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 10%
偶氮二甲酰胺 4%
色母粒 10%。
聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为12g/10min。
聚己内酯的熔融指数为12g/10min。
所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为20g/10min，乙烯质量含量为60%。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为8g/10min，醋酸乙烯质量含量为 25%。
密炼的温度为130℃，密炼的时间为7min。
发泡的温度为180摄氏度。
所述聚烯烃弹性体POE为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-己烯共聚物的混合物。
实施例4
一种可降解发泡鞋材的制备方法，它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在100℃的温度下搅拌2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为5：5：2的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为40万。
步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度2％的氢氧化钠溶液。
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 40%
第一可降解颗粒 5%
第二可降解颗粒 25%
碳酸钙 5%
硬脂酸锌 10%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 5%
偶氮二甲酰胺 5%
色母粒 5%。
聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为15g/10min。
聚己内酯的熔融指数为15g/10min。
所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为30g/10min，乙烯质量含量为69%。
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为8g/10min，醋酸乙烯质量含量为 28%。
密炼的温度为130℃，密炼的时间为9min。
发泡的温度为180摄氏度。
所述聚烯烃弹性体POE为乙烯-辛烯共聚物和乙烯-己烯共聚物的混合物。
对比例1
本发明与实施例4的不同之处在于：
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 40%
第一可降解颗粒 30%
碳酸钙 5%
硬脂酸锌 10%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 5%
偶氮二甲酰胺 5%
色母粒 5%。
对比例2
本发明与实施例4的不同之处在于：
步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 40%
第二可降解颗粒 30%
碳酸钙 5%
硬脂酸锌 10%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 5%
偶氮二甲酰胺 5%
色母粒 5%。
对比例3
购买市售任一款可降解鞋材。
实验证明，本发明发泡材料的物理机械性能并未受影响，可降解性大大提高。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤1、制备第一可降解颗粒：将质量比为5：1的淀粉与马来酸酐改性聚乙烯混合，在80-100℃的温度下搅拌1-2h，冷却后，得到疏水改性淀粉；再将线性低密度聚乙烯与疏水改性淀粉进行共混造粒，得到第一可降解颗粒；
步骤2、制备第二可降解颗粒：将质量比为（5-9）：（4-6）：（1-2）的聚丁二酸丁二醇酯、聚烯烃弹性体POE和聚己内酯混合造粒，得到第二可降解颗粒；
步骤3、将第一可降解颗粒、第二可降解颗粒、EVA、助剂和发泡剂密炼后进行发泡。
2.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：步骤1中马来酸酐改性聚乙烯的相对分子质量为30万-40万。
3.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：步骤1中淀粉在使用前先干燥再喷洒所述稀碱溶液为质量浓度1-3％的氢氧化钠溶液。
4.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：步骤3中各物质具体用量为：
乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA 30%-40%
第一可降解颗粒 5%-10%
第二可降解颗粒 15%-25%
碳酸钙 2%-10%
硬脂酸锌 4%-10%
1,4-双叔丁基过氧异丙基苯 5%-10%
偶氮二甲酰胺 2%-10%
色母粒 5%-10%。
5.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：聚丁二酸丁二醇酯的熔融指数为8-15g/10min。
6.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：聚己内酯的熔融指数为8-15g/10min。
7.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：所述聚烯烃弹性体POE的熔融指数MI为0.5-30g/10min，乙烯质量含量为55-69%。
8.根据权利要求1所述的一种可降解发泡鞋材的制备方法，其特征在于：所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的熔融指数MI为3-8g/10min，醋酸乙烯质量含量为 18-28%。
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