CN114921018A - 一种超轻耐磨鞋底材料及其制备方法、鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超轻耐磨鞋底材料及其制备方法、鞋，包括以下重量份数的原料：乙烯‑乙酸乙烯共聚物25‑45份、聚烯烃弹性体15‑30份、石墨烯改性聚烯烃弹性体25‑50份、乙烯‑丙烯‑非共轭二烯烃三元共聚物8‑12份、耐磨剂10‑20份、硬脂酸0.3‑0.8份、泡孔稳定剂1‑2份、活性剂3‑8份、成核剂3‑8份、AC发泡剂3‑8份、交联剂1‑2份。该超轻耐磨鞋底材料在保证适当的硬度和良好的耐磨性的同时，具有超低的密度。

Description

一种超轻耐磨鞋底材料及其制备方法、鞋
技术领域
本发明涉及鞋底技术领域，特别涉及一种超轻耐磨鞋底材料及其制备方法、鞋。
背景技术
在运动过程中，人体需反复承受数倍于自身体重的冲击力，这些冲击力是导致运动损伤的一个主要原因。所以，科学家们一直进行着各式各样尝试，试图开发能够减少运动过程中冲击力的解决方案，以便最大限度的保护运动者。运动鞋对人体足部具有保护作用，以及可以在一定程度上提高运动效果。
鞋底作为运动鞋的核心部分，它的作用是提供稳定、缓冲和回弹效果，以及吸收运动过程中产生的冲击力，很大程度地决定了运动鞋的性能表现。如何兼顾鞋底材料的密度、硬度、回弹性、耐磨性等性能的平衡，一直是运动鞋制造行业追求的目标之一。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出一种超轻耐磨鞋底材料及其制备方法、鞋，该超轻耐磨鞋底材料在保证适当的硬度和良好的耐磨性的同时，具有超低的密度。
为此，本发明采用以下技术方案：
一种超轻耐磨鞋底材料，包括以下重量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯共聚物 25-45份、聚烯烃弹性体15-30份、石墨烯改性聚烯烃弹性体25-50份、乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物8-12份、耐磨剂10-20份、硬脂酸0.3-0.8份、泡孔稳定剂1-2份、活性剂3-8份、成核剂3-8份、AC发泡剂3-8份、交联剂1-2 份。
优选的，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯的质量分数为18～26％。
优选的，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体中石墨烯的质量分数为5～10％。
优选的，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体的数均分子量为8万～12万。
优选的，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体为石墨烯改性辛烯基甲基苯乙烯聚合物。
优选的，所述耐磨剂为超高分子量有机硅聚合物，所述泡孔稳定剂为氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸镁、碳酸锌中的至少一种，所述活性剂为二甘醇，所述成核剂为二氧化钛，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
优选的，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物选自型号7350M、5110J、2288中的至少一种，所述聚烯烃弹性体选自型号DF110，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体选自型号ZH-0558，所述乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物选自型号3092PM。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种制备上述的超轻耐磨鞋底材料的方法，采用一次射出发泡工艺制备。
优选的，所述制备方法，包括以下步骤：按照重量份数称取各种原料在密炼机上混合密炼，密炼的温度为115～125℃，时间为10～15min，然后卸料得混合物；将所述混合物在开炼机上降温分散混炼，混炼的温度为65～75℃，时间为 5～6min，然后造粒得料粒；通过一次射出机将所述料粒一次射出，注入模具成型得产品，所述一次射出机的射枪的温度为90～130℃，所述模具的温度为 175～185℃。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种鞋，包括中底和外底，所述中底和外底中的至少一个由上述的超轻耐磨鞋底材料制得。
本技术方案的有益之处在于：
1、本发明提供的超轻耐磨鞋底材料兼具超轻的密度、适当的硬度、良好的回弹性和耐磨性的优点，制备的鞋底可以提供轻便性、舒适性和减震功能，给予穿着者良好的穿着和运动体验；
2、采用一次射出发泡工艺制备本发明提供的超轻耐磨鞋底材料，代替传统的放大发泡倍率再以二次模压的工艺，简化了制备流程；
3、使用石墨烯改性聚烯烃弹性体提高复合材料的轻质支撑和回弹效果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合实施例，对本发明的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本发明，但是本发明能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受以下公开的具体实施的限制。
本发明提供一种超轻耐磨鞋底材料，包括以下重量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯共聚物25-45份、聚烯烃弹性体15-30份、石墨烯改性聚烯烃弹性体25-50 份、乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物8-12份、耐磨剂10-20份、硬脂酸0.3-0.8 份、泡孔稳定剂1-2份、活性剂3-8份、成核剂3-8份、AC发泡剂3-8份、交联剂1-2份。
本发明提供的超轻耐磨鞋底材料的配方中，以乙烯乙酸乙烯酯共聚物 (EVA)为主原料。EVA是由单体乙烯和乙酸乙烯(VA)共聚而成。
在本发明的实施例中，可以使用VA的质量分数为18～26％的EVA，优选的型号为EVA7350M、5110J、2288中的至少一种，进一步优选为7470M。
在本发明的实施例中，EVA的重量份数设置为25-45份，可以达到复合材料支撑性能和成本的最大平衡。
本发明提供的超轻耐磨鞋底材料的配方中，聚烯烃弹性体(POE)用于确保复合材料的轻质支撑，实现复合材料超低的密度，优选的型号为DF110。
本发明提供的超轻耐磨鞋底材料的配方中，引入了石墨烯改性聚烯烃弹性体。石墨烯改性聚烯烃弹性体在合成工艺中添加了石墨烯进行聚合，具有明显的超轻，耐磨与持久支撑功能，配合POE，确保复合材料的轻质支撑，同时增加复合材料的回弹性和耐磨性。
在本发明的实施例中，石墨烯改性聚烯烃弹性体进一步优选为石墨烯改性辛烯基甲基苯乙烯聚合物。该原料具有环保、优异的回弹性、止滑性、耐候性和产品尺寸稳定性等优点，适用于射出工艺，所制得的成品具有密度低、良好的抗压缩变形性和耐磨性，并且不龟裂、吐黄、吐霜等优点。
在本发明的实施例中，可以使用数均分子量为8万～12万的石墨烯改性聚烯烃弹性体。当使用的石墨烯改性聚烯烃弹性体的数均分子量小于8万时，制得的复合材料的支撑效果较差，无法达到正常使用的要求。而当使用的石墨烯改性聚烯烃弹性体的数均分子量大于12万时，则会增加复合材料的制备难度。
在本发明的实施例中，可以使用石墨烯的质量分数为5～10％的石墨烯改性聚烯烃弹性体，优选的型号为ZH-0558。
在本发明的实施例中，乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物(EPDM)和硬脂酸作为弹性添加剂，用于改善复合材料的塑形稳定性，使复合材料具有良好的抗压缩变形性。EPDM优选的型号为3092PM。
在本发明的实施例中，耐磨剂可以使用超高分子量有机硅聚合物，优选的型号为LM360。
在本发明的实施例中，泡孔稳定剂可以使用氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸镁、碳酸锌中的至少一种。本发明使用的泡孔稳定剂还作为加热助剂，具有加热辅助功能。
AC发泡剂优选的型号为AC3000H。泡孔稳定剂和AC发泡剂配合提高原料之间的分散效果，并进行酸碱度稳定。
在本发明的实施例中，活性剂可以使用二甘醇，优选的型号为YC100。
在本发明的实施例中，成核剂可以使用二氧化钛，成核剂粒子与聚合物熔体界面之间的能垒较低，粒子周围容易发生泡孔成核，促进成核过程，从而大大降低泡孔尺寸，提高泡孔密度。
在本发明的实施例中，交联剂可以使用过氧化二异丙苯(DCP)，交联剂可以降低原料界面之间的张力，提高原料之间的相容效果，改善复合材料的稳定性。
在本发明的实施例中，原料中可以添加色粒，用于调节中底成品的颜色，以满足不同消费者的外观需求。
本发明提供的超轻耐磨鞋底材料的配方可以采用一次射出发泡(IP)工艺制备。
传统的超轻鞋底材料的技术方案基本是采用放大发泡倍率，再以二次模压的操作流程，本发明的技术方案采用一次射出发泡的操作流程，在超轻鞋底行业技术领域上属于首创，直接简化了制备流程，同时还可以提高制备的复合材料的耐用效果。
本发明提供的制备方法，包括以下步骤：
按照重量份数称取各种原料在密炼机上混合密炼，密炼的温度为115～125℃，时间为10～15min，然后卸料得混合物。
将混合物在开炼机上降温分散混炼，混炼的温度为65～75℃，时间为5～6min，然后造粒得料粒。
通过一次射出机将料粒一次射出，注入模具成型得产品，一次射出机的射枪的温度为90～130℃，模具的温度为175～185℃。
成品收缩稳定后，可以进行修边整理，再包装入库并进行避光保存待用。
本发明通过以上技术手段制备得到超轻耐磨鞋底材料，该超轻耐磨鞋底材料具有适当的硬度，为48±2A，为穿着者提供支撑的同时减少足底压力，提高穿着的舒适性，和良好的耐磨性，为不超过12mm，增加使用寿命，提高耐用效果，在保持力学性能的情况下，还具有超轻的密度，为0.13±0.02g/cm3，可以减轻制得的鞋的重量，减轻穿着者的负重。
本发明还提供了如上所述的超轻耐磨鞋底材料在制备中底和外底的应用，即一种鞋，包括如上所述的超轻耐磨鞋底材料制得的中底，或包括如上所述的超轻耐磨鞋底材料制得的外底，或同时包括如上所述的超轻耐磨鞋底材料制得的中底和外底。本发明对该中底或外底的结构没有特殊的限定，可以采用常规的结构，对包括该中底和外底的鞋的类型也没有限定，可以是运动鞋或休闲鞋等类型。
实施例一至五
依据表1对应的配方制备，分别得到超轻耐磨鞋底材料。
表1实施例一至五的配方
Figure BDA0003552066500000061
Figure BDA0003552066500000071
对实施例一至五制备得到的超轻耐磨鞋底材料分别进行性能测试，测试结果见表2。
表2实施例一至五的性能数据
序号 检测项目 试验方法 实施例一 实施例二 实施例三 实施例四 实施例五
1 密度g/cm<sup>3</sup> DIN53479 0.13 0.14 0.14 0.145 0.15
2 硬度A HG/T2489 48 49 50 50 50
3 磨痕mm GB/T3093.2 10 10.5 11 12 12
4 回弹％ GB/T1681 62 59 56 56 55
具体分析：
随着配方中EVA的质量分数的增加，即VA含量的增加，复合材料的硬度和密度呈升高的趋势，而回弹反之呈降低的趋势，即轻便性、舒适性和缓冲效果下降。
由于配方中添加了石墨烯改性聚烯烃弹性体，与常规的中底材料相比，复合材料保持在超低的密度，即实现了轻质化。
随着配方中石墨烯改性聚烯烃弹性体的质量分数的增加，即石墨烯含量的增加，复合材料的回弹呈明显升高的趋势，而磨痕反之呈明显降低的趋势，即缓冲效果和耐用效果提高。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：乙烯-乙酸乙烯共聚物25-45份、聚烯烃弹性体15-30份、石墨烯改性聚烯烃弹性体25-50份、乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物8-12份、耐磨剂10-20份、硬脂酸0.3-0.8份、泡孔稳定剂1-2份、活性剂3-8份、成核剂3-8份、AC发泡剂3-8份、交联剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中乙酸乙烯的质量分数为18～26％。
3.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体中石墨烯的质量分数为5～10％。
4.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体的数均分子量为8万～12万。
5.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体为石墨烯改性辛烯基甲基苯乙烯聚合物。
6.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述耐磨剂为超高分子量有机硅聚合物，所述泡孔稳定剂为氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸镁、碳酸锌中的至少一种，所述活性剂为二甘醇，所述成核剂为二氧化钛，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
7.根据权利要求1所述的超轻耐磨鞋底材料，其特征在于，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物选自型号7350M、5110J、2288中的至少一种，所述聚烯烃弹性体选自型号DF110，所述石墨烯改性聚烯烃弹性体选自型号ZH-0558，所述乙烯-丙烯-非共轭二烯烃三元共聚物选自型号3092PM。
8.一种制备如权利要求1～7任一项所述的超轻耐磨鞋底材料的方法，其特征在于，采用一次射出发泡工艺制备。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照重量份数称取各种原料在密炼机上混合密炼，密炼的温度为115～125℃，时间为10～15min，然后卸料得混合物；
将所述混合物在开炼机上降温分散混炼，混炼的温度为65～75℃，时间为5～6min，然后造粒得料粒；
通过一次射出机将所述料粒一次射出，注入模具成型得产品，所述一次射出机的射枪的温度为90～130℃，所述模具的温度为175～185℃。
10.一种鞋，其特征在于，包括中底和外底，所述中底和外底中的至少一个由如权利要求1～7任一项所述的超轻耐磨鞋底材料制得。
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