CN114702718A - 一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方及其制备方法。在本发明的发泡鞋底配方中，通过加入可逆交联PE‑SP901、超细云母粉和交联滞缓剂ANCV9802，在保证鞋底成品弹性和延伸率的同时，提高发泡均匀性，使得一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时提高传热速度、缩短了二次成型时间，并通过两次交联减少产品受热回弹的可能性。本发明发泡鞋底配方的制备方法改进了一次发泡阶段的发泡温度为160℃～165℃，通过快速传热和控制交联剂交联过程，使一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时缩短了二次成型时间。
Description
技术领域
本发明涉及鞋底技术领域，具体涉及一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方及其制备方法。
背景技术
发泡鞋底二次成型工艺由二阶段组成，第一阶段为发泡阶段，用模压方式加热交联后通过开模，成品瞬间胀出发泡形成粗胚，待完全冷却后放入定型模具中先加热软化塑化成所需形状，再冷却定型后取出。这种生产工艺从上世纪80年代开始至今无重大改变，通常情况下，发泡阶段加热温度为180℃，耗时350S左右，定型阶段加热温度为180℃，耗时420S左右，冷却300S共需720S左右。该生产工艺不仅二次成型时间过长，产量受限，生产成本高，而且发泡初胚存在内外交联程度不一致的问题，影响二次成型时间和质量。并且，为保障按期交货，厂家需要增加二次成型的模具数量，加大前期投入。
因此，亟需开发一种缩短二次成型时间、保证发泡阶段发泡初胚内外交联程度一致的工艺方法及配方，提高生产效率和产品质量。
发明内容
为此，需要提供一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方及其制备方法，通过快速传热和控制交联剂的交联过程，使发泡阶段发泡初胚内外交联程度一致，并缩短二次成型工艺中塑化成型时间，提高生产效率和产品质量。
为实现上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明提供了一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方，其由以下重量份的原料组成：
其中，所述主体材料选自乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)或异戊二烯橡胶(IR)。
作为本发明进一步的实施方式，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化异丙苯(TBCP)、过氧化二苯甲酰胺(BPO)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的一种或多种混合。
作为本发明进一步的实施方式，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)和所述双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的混合物。
作为本发明进一步的实施方式，所述过氧化二异丙苯(DCP)和双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的质量分数比为(0.2～0.4)：(0.6～0.8)。
作为本发明进一步的实施方式，所述发泡剂为AC发泡剂、OBSH发泡剂、H发泡剂、TSH发泡剂或碳酸氢钠发泡剂。
第二方面，本发明提供了一种缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备方法，其包括以下步骤：
S1、按照本发明第一方面所述的发泡鞋底配方称取配方量的主体材料、可逆交联剂PE 901、超细云母粉、交联滞缓助剂ANCV9802、重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁和发泡剂；
S2、将所述主体材料、所述可逆交联剂PE 901、所述超细云母粉、所述交联滞缓助剂ANCV9802、所述重钙、所述氧化锌和所述氧化镁混合并进行密炼，密炼温度为100℃～105℃，保持8～10min；然后加入所述交联剂以及所述发泡剂，继续密炼升温，出料温度为110℃～115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到发泡材料；
S3、将所述发泡材料模压发泡，第一次发泡倍率为175％～180％，发泡温度为160℃～165℃，发泡结束，自动开模，得到发泡初胚；
S4、将所述发泡初胚放入油压模具，合模，推入二次发泡成型机的加热站位，加压、加热，油压模具倍率为1:1，加热温度为170℃～180℃；然后将油压模具转移至冷却站位，加压、淋水冷却模具，拉出模具，取出成品，得到发泡鞋中底。
作为本发明进一步的实施方式，在步骤S3中，所述发泡温度为165℃。
作为本发明进一步的实施方式，在步骤S3中，所述发泡的时间为500～550秒。
作为本发明进一步的实施方式，在步骤S4中，所述加热的时间为300秒～320秒。
作为本发明进一步的实施方式，在步骤S4中，所述冷却的时间为180～200秒。
区别于现有技术，上述技术方案提供了一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方及其制备方法。在本发明的发泡鞋底配方中，通过加入可逆交联PE-SP901、超细云母粉和交联滞缓剂ANCV9802，在保证鞋底成品弹性和延伸率的同时，提高发泡均匀性，使得一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时提高传热速度、缩短了二次成型时间，并通过两次交联减少产品受热回弹的可能性。基于本发明的发泡鞋底配方，本发明的制备方法改进了一次发泡阶段的发泡温度为160℃～165℃，通过快速传热和控制交联剂交联过程，使一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时缩短了二次成型时间。
上述发明内容相关记载是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式进行说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为具体实施方式所述发泡阶段发泡初胚内外交联程度评价标准的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。
在本申请的描述中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B以及该范围内所有数值的范围。
首先，说明本发明第一方面提供的缩短二次成型时间的发泡鞋底配方。
一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方，由以下重量份的原料组成：
其中，主体材料选自乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)或异戊二烯橡胶(IR)。
上述技术方案通过可逆交联PE-SP901、超细云母粉和交联滞缓剂ANCV9802的复配，在保证鞋底成品弹性和延伸率的同时，使得一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时提高传热速度、缩短了二次成型时间，并通过两次交联减少产品受热回弹的可能性。
可逆交联PE-SP901是一种高温结晶硬质材料，用于减少冷却收缩并在鞋底材料中起支撑作用，可以增加二次成型的稳定性。发明人通过大量实验测试及验证，发现可逆交联PE-SP901的用量太多会影响鞋底成品的弹性和延伸率。在本发明的一些实施例中，本发明的发泡鞋底配方中，以重量份数计，可逆交联PE-SP901的用量为10～20份时，不仅可以提高二次成型的稳定性，而且不会影响鞋底成品的弹性和延伸率。
超细云母粉是一种片状导电材料，传热速度快。在本发明的一些实施例中，本发明的发泡鞋底配方中，以重量份数计，超细云母粉的用量为5～8份时，可以提高一次发泡均匀性，加快二次定型塑化速度，且与高分子材料的结合效果较好。
交联滞缓剂ANCV9802可以滞缓受热交换的速度，通过部分交联剂的滞后作用，残余交联剂在在二次定型过程中继续交联，使得发泡产品表层与芯层基本同时交联，一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，克服普通配方存在因传热不均匀引起的表芯交联不一致，表层交联过头而引起二次成型困难的现象，并通过两次交联减少了产品受热回弹的可能性。在本发明的一些实施例中，本发明的发泡鞋底配方中，以重量份数计，交联滞缓剂ANCV9802的用量为0.5～1.0份时，发泡产品交联效果最好。
在本发明的一些实施例中，本发明的发泡鞋底配方中，以重量份数计，重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁以及发泡剂的适用量分别为10～20份、0.8～1.2份、3～4份、5～7份和2.2～2.6份。
在本发明的一些实施例中，主体材料可以为乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)或异戊二烯橡胶(IR)。在下述具体实施例中，仅以乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作为主体材料进行示例性说明，但不用以限制本发明的实施方式。
在本发明的一些实施例中，交联剂可以为过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化异丙苯(TBCP)、过氧化二苯甲酰胺(BPO)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的一种或多种混合。在下述具体实施例中，仅以过氧化二异丙苯(DCP)和双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的混合物作为交联剂进行示例性说明，但不用以限制本发明的实施方式。
在本发明的一些实施例中，过氧化二异丙苯(DCP)和双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的质量分数比为(0.2～0.4)：(0.6～0.8)。
在本发明的一些实施例中，发泡剂可以为AC发泡剂、OBSH发泡剂、H发泡剂、TSH发泡剂或碳酸氢钠发泡剂。在下述具体实施例中，仅以AC发泡剂进行示例性说明，但不用以限制本发明的实施方式。
接着，说明本发明第二方面提供的缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备方法。
一种缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备方法，其包括以下步骤：
S1、按照本发明第一方面所述的发泡鞋底配方称取配方量的主体材料、可逆交联剂PE 901、超细云母粉、交联滞缓助剂ANCV9802、重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁和发泡剂；
S2、将所述主体材料、所述可逆交联剂PE 901、所述超细云母粉、所述交联滞缓助剂ANCV9802、所述重钙、所述氧化锌和所述氧化镁混合并进行密炼，密炼温度为100℃～105℃，保持8～10min；然后加入所述交联剂以及所述发泡剂，继续密炼升温，出料温度为110℃～115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到发泡材料；
S3、将所述发泡材料模压发泡，第一次发泡倍率为175％～180％，发泡温度为160℃～165℃，发泡结束，自动开模，得到发泡初胚；
S4、将所述发泡初胚放入油压模具，合模，推入二次发泡成型机的加热站位，加压、加热，油压模具倍率为1:1，加热温度为170℃～180℃；然后将油压模具转移至冷却站位，加压、淋水冷却模具，拉出模具，取出成品，得到发泡鞋中底。
基于本发明的发泡鞋底配方，上述技术方案提供的制备方法通过改进一次发泡阶段的发泡温度为160℃～165℃，通过快速传热和控制交联剂交联过程，使一次发泡阶段的发泡初胚内外交联程度一致，同时缩短了二次成型时间，并通过两次交联减少产品受热回弹的可能性。
在本发明的一些实施例中，在步骤S3中，所述发泡温度为165℃。
在本发明的一些实施例中，在步骤S3中，所述发泡时间为500秒～550秒。
在本发明的一些实施例中，在步骤S4中，所述加热的时间为300秒～320秒。
在本发明的一些实施例中，在步骤S4中，所述冷却的时间为180～200秒。
以上是本发明的核心技术方案，下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案详予说明，但本发明的具体实施方式不限于下述的实施例。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。例如，在下述实施例中所使用的原料包括以下组分，但不用以限制本发明的实施方式：
重钙，一种高分子材料增强剂，购自福建昱洋化工有限公司；
乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA5110J)，购自扬子巴斯夫化学有限公司；
交联剂DCP和交联剂BIBP，购自诺力昂化学品(宁波)有限公司；
氧化锌和氧化镁，购自金桐南通金琪锌业；
AC发泡剂(偶氮二甲酰胺)，购自江苏索普化工有限公司；
交联滞缓助剂ANCV9802，购自福建斯达新材料有限公司；
可逆交联PE-SP901，购自厦门飞羽贸易有限公司；
超细云母粉，购自福建昱洋化工有限公司。
实施例1缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备
实施例1中，缩短二次成型时间的发泡鞋底配方如表1所示。
表1实施例1的发泡鞋底配方
缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照发泡鞋底配方称取配方量的EVA5110J、可逆交联剂PE 901、超细云母粉、交联滞缓助剂ANCV9802、重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁和AC发泡剂；
S2、将EVA5110J、可逆交联剂PE 901、超细云母粉、交联滞缓助剂ANCV9802、重钙、氧化锌和氧化镁混合并进行密炼，密炼温度为105℃，保持10min；然后加入交联剂DCP、交联剂BIBP以及AC发泡剂，继续密炼升温，出料温度为115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到发泡材料；
S3、将发泡材料模压发泡，第一次发泡倍率为180％，发泡结束，自动开模，得到发泡初胚；
S4、将发泡初胚放入油压模具，合模，推入二次发泡成型机的加热站位，加压、升温，油压模具倍率为1:1；然后将油压模具转移至冷却站位，加压、淋水冷却模具，拉出模具，取出成品，得到发泡鞋中底。
对比例1普通发泡鞋底的制备
对比例1中，普通发泡鞋底配方如表2所示。
表2对比例1的发泡鞋底配方
| 配方 | 用量(重量份数，单位：份) |
| 乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA) | 100 |
| 重钙 | 20 |
| 氧化二异丙苯(DCP) | 0.2 |
| 双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB) | 0.8 |
| 氧化锌 | 3 |
| 氧化镁 | 5 |
| AC发泡剂 | 2.5 |
制备方法如下：
S1、按照发泡鞋底配方称取配方量的EVA5110J、重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁和发泡剂；
S2、将EVA5110J、重钙、氧化锌和氧化镁混合并进行密炼，密炼温度为105℃，保持10min；然后加入交联剂DCP、交联剂BIBP以及AC发泡剂，继续密炼升温，出料温度为115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到发泡材料；
S3、将发泡材料模压发泡，第一次发泡倍率为180％，发泡结束，自动开模，得到发泡初胚；
S4、将发泡初胚放入油压模具，合模，推入二次发泡成型机的加热站位，加压、升温，油压模具倍率为1:1；然后将油压模具转移至冷却站位，加压、淋水冷却模具，拉出模具，取出成品，得到发泡鞋中底。
实验例1一次发泡温度变化对二次定型的影响
基于上述实施例1以及对比例1的配方以及制备方法，本实验例探讨了一次发泡温度及时间变化对实施例1以及对比例1的交联程度以及二次定型效果的影响，测试结果如表3和表4所示。发泡初胚内外交联程度评价标准及交联程度对二次定型的影响情况如图1和表4所示。
表3：
表4：
基于表3和表4的测试结果，对实施例1和对比例1中优选的一次发泡温度、时间以及二次定型加热温度、冷却温度和时间进行比较分析，分析结果如表5所示。
表5：
实验例2发泡鞋底成品的性能测试
基于表5的发泡成型条件，本实验例对实施例1和对比例1制备得到的发泡鞋底成品的性能进行测试，测试方法及结果如表6所示。
表6：
| 项目 | 测试方法 | 单位 | 实施例1 | 对比例1 |
| 比重 | GB/T533-2008 | g/cm<sup>3</sup> | 0.17±0.02 | 0.20±0.02 |
| 硬度 | GB/T531.1-2008 | C | 60±3 | 60±3 |
| 耐磨 | GB/T9867-2008 | mm<sup>3</sup> | 250±20 | 250±20 |
| 拉伸强度 | GB/T528-2009 | MPa | ≥2.0 | ≥2.0 |
| 延伸率 | GB/T528-2009 | ％ | ≥600 | ≥600 |
| 压缩比 | HG/T2876-2009 | ％ | ≤35 | ≤35 |
| 耐黄变 | HG/T3689-2001 | 级 | ≥4 | ≥4 |
| 耐折 | HG/T3903.1-2008 | 万次 | ≥8 | ≥8 |
需要说明的是，尽管本文已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围，其中未尽详细描述的技术参数在本发明列举的参数范围内变化时，仍能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍属与本发明的保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其它相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种缩短二次成型时间的发泡鞋底配方，其特征在于，由以下重量份的原料组成：
其中，所述主体材料选自乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、乙烯-辛烯共聚物(POE)、乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)或异戊二烯橡胶(IR)。
2.根据权利要求1所述的发泡鞋底配方，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、叔丁基过氧化异丙苯(TBCP)、过氧化二苯甲酰胺(BPO)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的一种或多种混合。
3.根据权利要求2所述的发泡鞋底配方，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)和双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的混合物。
4.根据权利要求3所述的发泡鞋底配方，其特征在于，所述过氧化二异丙苯(DCP)和所述双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)的质量分数比为(0.2～0.4)：(0.6～0.8)。
5.根据权利要求1所述的发泡鞋底配方，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂、OBSH发泡剂、H发泡剂、TSH发泡剂或碳酸氢钠发泡剂。
6.一种缩短二次成型时间的发泡鞋底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1至5中任意一项所述的发泡鞋底配方称取配方量的主体材料、可逆交联剂PE 901、超细云母粉、交联滞缓助剂ANCV9802、重钙、交联剂、氧化锌、氧化镁和发泡剂；
S2、将所述主体材料、所述可逆交联剂PE 901、所述超细云母粉、所述交联滞缓助剂ANCV9802、所述重钙、所述氧化锌和所述氧化镁混合并进行密炼，密炼温度为100℃～105℃，保持8～10min；然后加入所述交联剂以及所述发泡剂，继续密炼升温，出料温度为110℃～115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到发泡材料；
S3、将所述发泡材料模压发泡，第一次发泡倍率为175％～180％，发泡温度为160℃～165℃，发泡结束，自动开模，得到发泡初胚；
S4、将所述发泡初胚放入油压模具，合模，推入二次发泡成型机的加热站位，加压、加热，油压模具倍率为1：1，加热温度为170℃～180℃；然后将油压模具转移至冷却站位，加压、淋水冷却模具，拉出模具，取出成品，得到发泡鞋中底。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述发泡温度为165℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述发泡的时间为500～550秒。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述加热的时间为300秒～320秒。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述冷却的时间为180～200秒。
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