CN114874535A - 一种具有发射远红外功能的健康鞋材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
申请涉及鞋材制备领域，更具体地说，它涉及一种具有发射远红外功能的健康鞋材及其制备方法，主要由如下重量份数的原料制成：EVA20‑30份，交联剂5‑8份，碳酸钙2‑3份，硬脂酸3‑5份，发泡剂5‑7份，增强纤维或改性增强纤维5‑8份，填充剂2‑5份；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土共同组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：1)：将蒙脱土、改性剂与水混合，在75‑85℃下进行搅拌、静置，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺共同组成；2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤、清洗、干燥、粉碎即得。本申请具有提高EVA发泡材料制备的鞋材的拉伸强度的优点。
Description
技术领域
本申请涉及鞋材制备领域，更具体地说，它涉及一种具有发射远红外功能的健康鞋材及其制备方法。
背景技术
EVA发泡材料是新型环保塑料制品，具有良好的抗震、隔热、防潮和抗化学腐蚀的优点，同时也具有无毒、不吸水的特点，近年来发展的十分迅速，广泛用于运动器材、床垫、儿童地板、救生制品等领域，同时也适合制备鞋材；而中国作为鞋材的生产大国，人们日益追求鞋材的舒适和耐穿；EVA发泡材料制备的鞋材具有轻便、舒适和持久耐用的特点，因此运用EVA发泡材料制备的休闲鞋、凉鞋和拖鞋等深受广大消费者的喜爱。
针对上述相关技术，发明人认为：现有的EVA发泡材料发泡率高，材料形变大，使得EVA发泡材料的弹性、抗撕裂性、抗剥离性和拉伸不够好，进而使得EVA发泡材料制备的鞋材的拉伸强度较低，从而限制了EVA发泡材料的使用范围。
发明内容
为了提高EVA发泡材料制备的鞋材的拉伸强度，本申请提供一种具有发射远红外功能的健康鞋材及其制备方法。
本申请提供的一种具有发射远红外功能的健康鞋材：
一种具有发射远红外功能的健康鞋材，主要由如下重量份数的原料制成：EVA20-30份，交联剂5-8份，碳酸钙2-3份，硬脂酸3-5份，发泡剂5-7份，增强纤维或改性增强纤维5-8份，填充剂2-5份；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比(2-4):(2-6)组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
1)：将蒙脱土、改性剂按照质量比(3-5):(2-3)的比例与水混合，在75-85℃下进行搅拌、静置，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺按照质量比(1.8-2.2):(0.9-1.1)组成；
2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤、清洗、干燥、粉碎即得。
通过采用上述技术方案，将EVA、交联剂、碳酸钙、硬脂酸、发泡剂、增强纤维或者改性增强纤维、填充剂共同混合制备成鞋材，将电气石粉和改性蒙脱土共同混合制备成填充剂，电气石粉可以释放远红外线，远红外线可以被人体吸收，使得体内的水分子产生共振，大分子团的水分子被分散成小分子团水分子，更有益于人体吸收，提高人体内的含氧量，活化蛋白质等生物大分子，使得人体细胞处于最高振动能级并产生振动效应，提高细胞的活力，延缓人体的衰老；同时电气石粉还可释放负离子，净化血液、活化细胞，增强人体的的活力，改善疲劳；使得使用者在穿着鞋材制备的鞋时，对人体起到保健的效果；蒙脱土作为填充剂时与EVA发泡材料的相容性较差，易从EVA发泡材料中脱离出来，因此通过改性剂对蒙脱土进行改性处理，改性剂中包括十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺，十六烷基三甲基溴化铵与蒙脱土进行混合，其中的有机胺阳离子降低了蒙脱土表面的表面能，提高蒙脱土与其他原料的相容性；己内酰胺可对蒙脱土具有插层和分散作用，通过将己内酰胺穿插在蒙脱土内部的片层结构中，使得蒙脱土片层之间的距离增大，蒙脱土片层与片层之间发生脱离，使得蒙脱土与EVA发泡材料之间的接触面积增大，提高蒙脱土在原料中的分散性；并且EVA发泡材料上的VE极性基团可与蒙脱土的片层结合，提高改性蒙脱土与EVA发泡材料的结合力，从而使得改性蒙脱土对EVA发泡材料的填充效果更好；在EVA发泡材料的发泡过程中，填充剂可以填充在EVA发泡材料的泡孔中，提高EVA发泡材料的致密度，进而使得制备的鞋材的力学性能提高，同时泡孔也可以对填充剂起到固定作用，使得填充剂不易从鞋材内部脱离；通过填充剂与其他材料的共同配合作用，提高填充剂对EVA发泡材料的填充的稳定性，进而提高制备的鞋材的拉伸强度。
可选的，所述增强纤维为芳纶纤维、碳纤维中的至少一种。
通过采用上述技术方案，由于芳纶纤维较细且具有良好的柔韧性，使得其长径比较高，比表面积较大，与体系中的EVA发泡材料的接触面积较大，不易从鞋材中脱出，同时也为体系提供更多的泡孔成核点；同时芳纶纤维的韧性较大，在搅拌过程中不易发生断裂，可以最大限度的保留其长度；碳纤维具有很好的抗拉强度，也具有良好的比强度和耐疲劳性能，但是碳纤维的刚性较大，添加进EVA发泡材料中后，在搅拌过程中碳纤维易发生断裂，断裂的碳纤维的末端可以提供更多的泡孔成核点，同时刚性的碳纤维，不易在EVA发泡材料中发生缠结，较易在EVA发泡材料中分散，使得EVA发泡材料形成的泡孔均匀、致密，提高EVA发泡材料的力学性能；通过添加增强纤维，提高EVA发泡材料的韧性或力学性能，使得制备的鞋材的抗拉强度提高。
可选的，所述增强纤维由芳纶纤维、碳纤维按照质量比(2-4):(3-5)组成。
通过采用上述技术方案，将芳纶纤维和碳纤维共同混合制备成增强纤维，利用芳纶纤维良好的韧性提高EVA发泡材料的韧性，利用碳纤维良好的力学性能提高EVA发泡材料的力学强度；同时通过调节芳纶纤维的添加量，过量的芳纶纤维会在EVA发泡材料内部发生缠结，使得泡孔成核点发生聚集，小泡孔汇集成大泡孔，导致EVA发泡材料内部的泡孔均匀性下降，进而使得制备的鞋材的致密度下降，影响鞋材的拉伸强度；芳纶纤维添加量较少时，无法为EVA发泡材料提供良好的增韧效果，影响制备的鞋材的韧性；同时也调节碳纤维的添加量，当碳纤维的添加量较少时，对EVA发泡材料的拉伸强度提高效果不足；当碳纤维的添加量较多时，由于碳纤维的刚性较大，使得制备的EVA发泡材料的韧性下降；因此通过调节芳纶纤维与碳纤维的质量比，共同提高制备的鞋材的拉伸强度。
可选的，所述改性增强纤维的制备方法包括如下步骤：
S11.将碳纤维浸渍在酸溶液中，取出清洗至中性，干燥，制备成预处理碳纤维；
S12.将芳纶纤维在紫外灯下照射5-12min，制备成预处理芳纶纤维；
S13.将步骤S11中制得的预处理碳纤维和步骤S12中制得的预处理芳纶纤维共同与硅烷偶联剂进行混合，即得。
通过采用上述技术方案，碳纤维表面由大量惰性石墨微晶堆砌而成，呈非极性，表面能小，与其他材料的结合性能较差，将碳纤维在使用前经过酸溶液的浸渍处理，对碳纤维的表面进行刻蚀，使得碳纤维的表面变得粗糙，提高碳纤维与EVA发泡材料之间的结合力，使得碳纤维对EVA发泡材料的增强增韧效果更加牢固和稳定；芳纶纤维具有苯环的位阻效应和分子链的高结晶度，使得其化学惰性强，表面的酰胺基团不易与其他材料进行结合，使得芳纶纤维与其他材料的结合力较差，通过紫外灯的照射，对芳纶纤维进行表面紫外辐照改性，提高芳纶纤维表面的粗糙度和活性，使得制备的改性芳纶纤维与其他材料之间的结合力更加牢固；将预处理碳纤维和预处理芳纶纤维共同和硅烷偶联剂进行混合，硅烷偶联剂可在预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的表面形成偶联分子层，降低预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的表面取向度，提高预处理碳纤维和预处理芳纶纤维表面的活性基团数量，从而提高改性增强纤维与其他材料之间的粘结强度和相容性，使得改性增强纤维更加稳定的为鞋材提供增强增韧效果，提高制备的鞋材的拉伸强度。
可选的，步骤S13中预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为(3-5):(1-2)。
通过采用上述技术方案，调节硅烷偶联剂的添加量，当硅烷偶联剂的添加量过多时，过量的硅烷偶联剂在预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的表面堆积，形成多层的硅烷偶联剂分子层，由于硅烷偶联剂分子层之间的结合力较差，使得改性增强纤维与EVA发泡材料之间的结合力下降，影响改性增强纤维对鞋材的增强增韧效果；当硅烷偶联剂的添加量较少时，无法在预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的表面形成完善的硅烷偶联剂分子层，进而使得改性增强纤维与EVA发泡材料之间的结合力下降，影响制备的鞋材的拉伸强度；调节硅烷偶联剂的添加量，使得制备的改性增强纤维对鞋材具有良好的增强增韧效果。
第二方面，本申请提供一种具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，采用如下的技术方案：
一种具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，主要包括如下步骤：
S1：将EVA、交联剂、碳酸钙、硬脂酸、发泡剂、增强纤维或者改性增强纤维、填充剂共同加入混炼机中进行混炼、拉片，制得预裁样；
S2：将步骤S1中制得的预裁样放入磨具中，模压发泡，裁样即得。
通过采用上述技术方案，将EVA、交联剂、碳酸钙、硬脂酸、发泡剂、增强纤维或者改性增强纤维、填充剂共同混合混炼，使得EVA熔融，同时利用碳酸钙作为成核剂，配合发泡剂，使得EVA在熔融过程中产生均匀发泡的效果；并且增强纤维或者改性增强纤维在发泡过程中穿插在EVA发泡材料中，为制备的鞋材起到增强增韧的效果；填充剂可以填充至EVA发泡材料的泡孔中，增强制备的鞋材的致密度；由于EVA发泡材料本身具有优异的回弹性和耐老化性能，配合其他原料的共同作用，使得制备的鞋材具有良好的拉伸强度。
可选的，步骤S1中还添加了三元乙丙橡胶；所用三元乙丙橡胶与EVA的质量比为(1-2):(4-6)；所用交联剂为过氧化二异丙苯。
通过采用上述技术方案，添加三元乙丙橡胶具有良好的弹性，过氧化二异丙苯作为交联剂，促进三元乙丙橡胶和EVA发生交联，提高熔融后的EVA发泡材料的粘度，为发泡过程提供足够的支撑力，使得EVA发泡材料在发泡过程中形成的泡孔更加均匀、致密，进而提高鞋材的拉伸强度。
可选的，步骤S2中对预裁样进行模压发泡的温度为150-180℃。
通过采用上述技术方案，调节模压发泡的温度，当模压发泡的温度较低时，三元乙丙橡胶与EVA发泡材料中分子链的流动性较弱，在交联剂的作用下三元乙丙橡胶与EVA发泡材料的交联度较低，熔融后的EVA发泡材料达不到发泡所要求的粘度，同时温度较低导致发泡剂分解不完全，EVA发泡材料的发泡效果较差，泡孔的含量较低，影响制备的鞋体的韧性和拉伸强度；当模压发泡温度过高时，发泡剂的分解速率过快，使得制备的鞋体内易生成较大的泡孔，降低鞋材内部泡孔分布的均匀性和致密性；同时高温易导致三元乙丙橡胶分子链的断裂，导致交联密度的下降，进而降低制备的鞋材的拉伸强度；因此通过调节模压发泡的温度，使得三元乙丙橡胶与EVA发泡材料交联后的黏度与发泡剂的分解发泡速率相对应，使得制备的鞋材内的泡孔均匀致密，提高鞋材的拉伸强度。
可选的，步骤S2中对预裁样进行模压发泡的时间为5-12min。
通过采用上述技术方案，当模压发泡时间较短时，发泡剂得不到充分分解，同时三元乙丙橡胶与EVA的交联度也较低，使得基体内的发泡后泡孔生长不完全，鞋材内部的泡孔较少，影响制备的鞋材的韧性；当模压发泡时间较长时，发泡剂分解产生的气体过多，基体内泡孔的尺寸较大，基体承受不了泡孔内气体的压力易发生破裂，使得相邻泡孔发生合并，使得制备的鞋材内的泡孔尺寸的均匀性下降，影响制备的鞋材的拉伸强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
本申请通过对EVA进行加热熔融，利用EVA的发泡性能和发泡剂的配合，生成具有丰富泡孔的鞋材，通过添加填充剂填充至鞋材泡孔内部，利用泡孔的包裹作用，提高填充剂在鞋材内部的稳定性；填充剂中的电气石粉在提高鞋材的力学性能的同时也为鞋材提供保健作用；同时通过对蒙脱土进行改性处理，增大蒙脱土片层之间的距离，制备成改性蒙脱土，使得改性蒙脱土与EVA发泡材料的接触面积增大，提高改性蒙脱土对鞋材的填充效果，从而进一步提高制备的鞋材的拉伸强度。
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。
下面实施例中，本申请所用EVA中VA的含量为16％；
所用交联剂为过氧化二异丙苯，所用过氧化二异丙苯的纯度为99％；
所用碳酸钙为市售碳酸钙粉末，本申请所用碳酸钙粉末的粒径为600目；
所用硬脂酸的纯度为99％；
所用发泡剂为偶氮二甲酰胺，所用偶氮二甲酰胺的CAS号为123-77-3；
所用增强纤维包括芳纶纤维和碳纤维，所用芳纶纤维的比表面积为6m2/g；所用碳纤维的长度为15微米；
所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土混合而成，所用电气石粉的纯度为99％；改性蒙脱土制备过程中，所用蒙脱土的粒径为325目；所用十六烷基三甲基溴化铵的纯度为99％；所用己内酰胺的CAS号为105-60-2；
所用硅烷偶联剂为市售硅烷偶联剂；本申请中所用硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，CAS号为919-30-2；
所用三元乙丙橡胶为市售三元乙丙橡胶，本申请所用三元乙丙橡胶的品牌为上海朗盛，型号为4869C。
制备例
改性增强纤维制备例1
本制备例中的改性增强纤维的制备方法包括如下步骤：
S11.取混合桶，将酸溶液放入混合桶内，将碳纤维浸渍在酸溶液中3min，然后将碳纤维从酸溶液中取出，清洗至中性，干燥，制备成预处理碳纤维；所用酸溶液为摩尔浓度为1mol/L的硫酸水溶液；
S12.取芳纶纤维，将芳纶纤维在紫外灯下照射5min，制备成预处理芳纶纤维；
S13.将步骤S11中制得的预处理碳纤维和步骤S11中制得的预处理芳纶纤维共同与硅烷偶联剂进行混合，即得；所用预处理碳纤维与预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为3:2；所用硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
改性增强纤维制备例2
本制备例中的改性增强纤维的制备方法包括如下步骤：
S11.取混合桶，将酸溶液放入混合桶内，将碳纤维浸渍在酸溶液中3min，然后将碳纤维从酸溶液中取出，清洗至中性，干燥，制备成预处理碳纤维；所用酸溶液为摩尔浓度为1mol/L的硫酸水溶液；
S12.取芳纶纤维，将芳纶纤维在紫外灯下照射12min，制备成预处理芳纶纤维；
S13.将步骤S11中制得的预处理碳纤维和步骤S12中制得的预处理芳纶纤维共同与硅烷偶联剂进行混合，即得；所用预处理碳纤维与预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为3:2；所用硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
改性增强纤维制备例3
本制备例中的改性增强纤维的制备方法包括如下步骤：
S11.取混合桶，将酸溶液放入混合桶内，将碳纤维浸渍在酸溶液中3min，然后将碳纤维从酸溶液中取出，清洗至中性，干燥，制备成预处理碳纤维；所用酸溶液为摩尔浓度为1mol/L的硫酸水溶液；
S12.取芳纶纤维，将芳纶纤维在紫外灯下照射8min，制备成预处理芳纶纤维；
S13.将步骤S11中制得的预处理碳纤维和步骤S12中制得的预处理芳纶纤维共同与硅烷偶联剂进行混合，即得；所用预处理碳纤维与预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为3:2；所用硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
改性增强纤维制备例4
本制备例中改性增强纤维的制备方法与改性增强纤维制备例3的不同之处在于，步骤S13中所用预处理碳纤维与预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为5:1；其余均与改性增强纤维制备例3中相同。
改性增强纤维制备例5
本制备例中改性增强纤维的制备方法与改性增强纤维制备例3的不同之处在于，步骤S13中所用预处理碳纤维与预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为4:2，其余均与改性增强纤维制备例3中相同。
实施例
实施例1
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，包括如下步骤：
S1：将20kgEVA、5kg过氧化二异丙苯、2kg碳酸钙、3kg硬脂酸、5kg偶氮二甲酰胺、5kg增强纤维和2kg填充剂共同混合，放入双辊混炼机的两辊间隙处，辊转动将物料拖入辊隙，混炼机中进行混炼、拉片，制得预裁样；所用增强纤维为芳纶纤维；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比2:6组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
1)：取反应桶，在反应桶内添加水，将蒙脱土、改性剂共同浸渍在水中，在80℃下恒温搅拌4h，静置13小时，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺按照质量比2:1组成；所用蒙脱土与改性剂的质量比为3:3；
2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤，去除多余液体，留下滤饼；将滤饼用乙醇水溶液清洗干净，然后干燥、粉碎，制得改性蒙脱土；所用乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为30％；
S2：将步骤S1中制得的预裁样放入模具中，将模具放入平板硫化机中，设置模压发泡温度为150℃，模压发泡时间为2min，设置平板硫化机中的压力为11MPa，模压发泡，解除压力，制得样品，裁样即得。
实施例2
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，包括如下步骤：
S1：将30kgEVA、8kg过氧化二异丙苯、3kg碳酸钙、5kg硬脂酸、7kg偶氮二甲酰胺、8kg增强纤维和5kg填充剂共同混合，将混合后的物料放入双辊混炼机的两辊间隙处，辊转动将物料拖入辊隙，混炼机中进行混炼、拉片，制得预裁样；所用增强纤维为芳纶纤维；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比2:6组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
1)：取反应桶，在反应桶内添加水，将蒙脱土、改性剂共同浸渍在反应桶内的水中，在80℃下恒温搅拌4h，静置13小时，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺按照质量比2:1组成；所用蒙脱土与改性剂的质量比为3:3；
2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤，去除多余液体，留下滤饼；将滤饼用乙醇水溶液清洗干净，然后干燥、粉碎，制得改性蒙脱土；所用乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为30％；
S2：将步骤S1中制得的预裁样放入模具中，将模具放入平板硫化机中，设置模压发泡温度为150℃，模压发泡时间为2min，设置平板硫化机中的压力为11MPa，模压发泡，解除压力，制得样品，裁样即得。
实施例3
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，包括如下步骤：
S1：将25kgEVA、6kg过氧化二异丙苯、2.5kg碳酸钙、4kg硬脂酸、6kg偶氮二甲酰胺、6kg增强纤维和4kg填充剂共同混合，将混合后的物料放入双辊混炼机的两辊间隙处，辊转动将物料拖入辊隙，混炼机中进行混炼、拉片，制得预裁样；所用增强纤维为芳纶纤维；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比2:6组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
1)：取反应桶，在反应桶内添加水，将蒙脱土、改性剂共同浸渍在反应桶内的水中，在80℃下恒温搅拌4h，静置13小时，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺按照质量比2:1组成；所用蒙脱土与改性剂的质量比为3:3；
2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤，去除多余液体，留下滤饼；将滤饼用乙醇水溶液清洗干净，然后干燥、粉碎，制得改性蒙脱土；所用乙醇水溶液中乙醇的质量浓度为30％；
S2：将步骤S1中制得的预裁样放入模具中，将模具放入平板硫化机中，设置模压发泡温度为150℃，模压发泡时间为2min，设置平板硫化机中的压力为11MPa，模压发泡，解除压力，制得样品，裁样即得。
实施例4
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例3中的不同之处在于，步骤S1中改性蒙脱土的制备方法中，所用蒙脱土与改性剂的质量比为5:2，其余均与实施例3中的相同。
实施例5
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例3中的不同之处在于，步骤S1中改性蒙脱土的制备方法中，所用蒙脱土与改性剂的质量比为4:2.5，其余均与实施例3中的相同。
实施例6
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例5中的不同之处在于，步骤S1中所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比4:2组成，其余均与实施例5中的相同。
实施例7
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例5中的不同之处在于，步骤S1中所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比3:5组成，其余均与实施例5中的相同。
实施例8
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例7中的不同之处在于，步骤S1中所用增强纤维为碳纤维，其余均与实施例7中的相同。
实施例9
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例7中的不同之处在于，步骤S1中所用增强纤维由芳纶纤维、碳纤维按照质量比2:5组成，其余均与实施例7中的相同。
实施例10
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例7中的不同之处在于，步骤S1中所用增强纤维由芳纶纤维、碳纤维按照质量比4:3组成，其余均与实施例7中的相同。
实施例11
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例7中的不同之处在于，步骤S1中所用增强纤维由芳纶纤维、碳纤维按照质量比3:4组成，其余均与实施例7中的相同。
实施例12
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例11中的不同之处在于，步骤S1中在添加完EVA后，在将混合后的物料放入双辊混炼机的两辊间隙处之前，还在混合物料中添加了三元乙丙橡胶，所用三元乙丙橡胶与EVA的质量比为1:6，其余均与实施例11中的相同。
实施例13
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例9中的不同之处在于，步骤S1中在添加完EVA后，在将混合后的物料放入双辊混炼机的两辊间隙处之前，还在混合物料中添加了三元乙丙橡胶，所用三元乙丙橡胶与EVA的质量比为2:4，其余均与实施例11中的相同。
实施例14
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例9中的不同之处在于，步骤S1中在添加完EVA后，在将混合后的物料放入双辊混炼机的两辊间隙处之前，还在混合物料中添加了三元乙丙橡胶，所用三元乙丙橡胶与EVA的质量比为1.5:5，其余均与实施例11中的相同。
实施例15
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例14中的不同之处在于，步骤S2中对预裁样的模压发泡温度为180℃，其余均与实施例14中的相同。
实施例16
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例14中的不同之处在于，步骤S2中对预裁样的模压发泡温度为165℃，其余均与实施例14中的相同。
实施例17
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例17中的不同之处在于，步骤S2中对预裁样的模压发泡的时间为5min，其余均与实施例17中的相同。
实施例18
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例17中的不同之处在于，步骤S2中对预裁样的模压发泡的时间为12min，其余均与实施例17中的相同。
实施例19
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例17中的不同之处在于，步骤S2中对预裁样的模压发泡的时间为8min，其余均与实施例17中的相同。
实施例20
实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例21中的不同之处在于，将步骤S1中所用增强纤维替换为改性增强纤维，所用改性增强纤维由改性增强纤维制备例1中制得，其余均与实施例21中的相同。
实施例21
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例21中的不同之处在于，步骤S1中所用改性增强纤维由改性增强纤维制备例2中制得，其余均与实施例21中的相同。
实施例22
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例21中的不同之处在于，步骤S1中所用改性增强纤维由改性增强纤维制备例3中制得，其余均与实施例21中的相同。
实施例23
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例21中的不同之处在于，步骤S1中所用改性增强纤维由改性增强纤维制备例4中制得，其余均与实施例21中的相同。
实施例24
本实施例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例21中的不同之处在于，步骤S1中所用改性增强纤维由改性增强纤维制备例5中制得，其余均与实施例21中的相同。
对比例
对比例1
本对比例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例1中的不同之处在于，步骤S1中所用填充剂由电气石粉和蒙脱土按照质量比2:6组成，其余均与实施例1中的相同。
对比例2
本对比例的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法与实施例1中的不同之处在于，步骤S1中的制备原料中不含有填充剂，其余均与实施例1中的相同。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1、取实施例1-24和对比例1-2制备的成品，将成品裁切成尺寸大小相同的样品；
2、通过对比样品发泡前后的体积，计算样品的发泡倍率，然后通过GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定，对实施例1-24和对比例1-2制备的样品进行拉伸强度测试，测试结果如表1所示；
表1实施例1-24和对比例1-2制备的样品的拉伸强度测试、发泡倍率测试结果
结合实施例1-7、对比例1-2并结合表1可以看出，通过添加由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比3:5组成的填充剂，电气石粉可以释放远红外线，对人体起到保健的作用，同时电气石粉还可填充至EVA发泡的泡孔内，对EVA发泡材料进行填充，提高制备的鞋材的致密度和拉伸强度；改性蒙脱土也可填充至EVA发泡产生的泡孔内，通过比较对比例1的数据，可以看出蒙脱土经过改性处理后，与EVA发泡材料的结合力增强，提高改性蒙脱土对鞋材的增强效果，且当蒙脱土与改性剂的质量比为4:2.5时，改性蒙脱土对制备的鞋材的拉伸强度的提高效果最好；
结合实施例7-11并结合表1可以看出，当通过在鞋材中添加由芳纶纤维、碳纤维按照质量比3:4组成的增强纤维，芳纶纤维具有良好的韧性，碳纤维具有良好的力学强度，通过将碳纤维和芳纶纤维进行混合，使得增强纤维对鞋材起到较好的增强增韧的效果，进而使得制备的鞋材的拉伸强度提高；
结合实施例12-19并结合表1可以看出，在鞋材的制备原料中添加适量的三元乙丙橡胶，使得EVA发泡材料与三元乙丙橡胶发生交联，生成网络结构，提高鞋材的力学性能；并通过调节模压发泡的温度与时间，控制发泡剂的分解速率，进而控制鞋材内部泡孔的分布的均匀性和致密性，从而使得制备的鞋材的拉伸强度进一步提高；
结合实施例20-24并结合表1可以看出，通过添加改性增强纤维，利用酸溶液对碳纤维进行浸渍，使得碳纤维表面变得粗糙，提高碳纤维与EVA发泡材料之间的结合力，使得碳纤维对EVA发泡材料的增强效果更加稳定；通过对芳纶纤维表面进行辐照处理，提高芳纶纤维表面的粗糙度和活性；并通过调节预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的共同质量与硅烷偶联剂的质量比，使得硅烷偶联剂在预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的表面形成硅烷偶联剂分子层，提高制备的改性增强纤维与其他材料之间的粘结强度，使得改性增强纤维对鞋材拉伸强度具有良好的提高效果。
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 (9)
1.一种具有发射远红外功能的健康鞋材，其特征在于：主要由如下重量份数的原料制成：EVA20-30份，交联剂5-8份，碳酸钙2-3份，硬脂酸3-5份，发泡剂5-7份，增强纤维或改性增强纤维5-8份，填充剂2-5份；所用填充剂由电气石粉和改性蒙脱土按照质量比(2-4):(2-6)组成；所用改性蒙脱土的制备方法包括如下步骤：
1)：将蒙脱土、改性剂按照质量比(3-5):(2-3)的比例与水混合，在75-85℃下进行搅拌、静置，制备成预混液；所用改性剂由十六烷基三甲基溴化铵和己内酰胺按照质量比(1.8-2.2):(0.9-1.1)组成；
2)：将步骤1)中制备的预混液进行过滤、清洗、干燥、粉碎即得。
2.根据权利要求1所述的具有发射远红外功能的健康鞋材，其特征在于：所述增强纤维为芳纶纤维、碳纤维中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的具有发射远红外功能的健康鞋材，其特征在于：所述增强纤维由芳纶纤维、碳纤维按照质量比(2-4):(3-5)组成。
4.根据权利要求1所述的具有发射远红外功能的健康鞋材，其特征在于：所述改性增强纤维的制备方法包括如下步骤：
S11.将碳纤维浸渍在酸溶液中，取出清洗至中性，干燥，制备成预处理碳纤维；
S12.将芳纶纤维在紫外灯下照射5-12min，制备成预处理芳纶纤维；
S13.将步骤S11中制得的预处理碳纤维和步骤S12中制得的预处理芳纶纤维共同与硅烷偶联剂进行混合，即得。
5.根据权利要求4所述的具有发射远红外功能的健康鞋材，其特征在于：步骤S13中预处理碳纤维和预处理芳纶纤维的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为(3-5):(1-2)。
6.一种根据权利要求1所述的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，其特征在于：主要包括如下步骤：
S1：将EVA、交联剂、碳酸钙、硬脂酸、发泡剂、增强纤维或者改性增强纤维、填充剂共同加入混炼机中进行混炼、拉片，制得预裁样；
S2：将步骤S1中制得的预裁样放入磨具中，模压发泡，裁样即得。
7.根据权利要求6所述的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，其特征在于：步骤S1中还添加了三元乙丙橡胶；所用三元乙丙橡胶与EVA的质量比为(1-2):(4-6)；所用交联剂为过氧化二异丙苯。
8.根据权利要求6所述的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，其特征在于：步骤S2中对预裁样进行模压发泡的温度为150-180℃。
9.根据权利要求6所述的具有发射远红外功能的健康鞋材的制备方法，其特征在于：步骤S2中对预裁样进行模压发泡的时间为5-12min。
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|---|---|---|---|---|
| CN117327374A (zh) * | 2023-12-01 | 2024-01-02 | 饭田（佛山）橡塑有限公司 | 一种汽车用补强胶片及其制备方法 |
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| CN112662019A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-16 | 福建五持恒科技发展有限公司 | 一种石墨烯添加物的天然橡胶远红外鞋垫 |
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2022
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