CN115160682B - 含有eva的组合物及耐磨耐低温材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含有乙烯‑醋酸乙烯共聚物的组合物,其包括:乙烯‑醋酸乙烯共聚物和硅烷偶联剂‑填料,该硅烷偶联剂‑填料包括硅烷偶联剂‑多晶莫来石纤维。本发明还提供一种耐磨耐低温材料,该材料采用包括本发明提供的组合物制备而成。本发明还提供了耐磨耐低温材料在制备鞋底中的用途。本发明还提供一种制备硅烷偶联剂‑填料的方法,其包括:1)将填料干燥;2)向干燥后的填料中加入填料质量1‑5%的包含硅烷偶联剂及有机溶剂混合溶剂,搅拌混合均匀后,加入水,搅拌分散均匀,获得混合物1;3)将混合物1在60‑85℃下加入搅拌5‑7小时,冷却至室温,获得悬浊液;4)将悬浊液离心,将获得的固体干燥,得到硅烷偶联剂‑填料。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物、耐磨耐低温材料以及该耐磨耐低温材料的应用。
背景技术
耐低温且含有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)配方中使用高含量的醋酸乙烯(VA)的EVA,并添加一定量的弹性体,使得材料中的大分子在低温下分子链仍然具有较大的柔性,体现出较好的耐寒性。但是高VA含量的EVA强度较低,耐磨性较差。为了获得合适的耐磨性,本领域通常添加大量的能够提高强度的填料,例如添加高达约20重量%的填料。大量添加填料后,材料的弹性又大大降低,极大损害了材料的使用舒适性,而且也不利于材料在低温环境中的应用;此外,大量添加填料,还会导致材料密度大大增加,导致由这种材料制成的产品显著变重。
因此,本领域急切需要提供耐磨耐低温的EVA材料。
发明专利内容
为了克服现有技术中EVA材料不能兼顾耐磨性和耐寒性的缺陷,本发明提供了一种用于耐磨耐低温材料的含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物。
一方面,本发明提供了一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物,其特征在于,该组合物包括以下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物和硅烷偶联剂-填料,其中,所述硅烷偶联剂-填料包括硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维。
另一方面,本发明提供了一种耐磨耐低温材料,其特征在于,该材料采用包括本发明提供的组合物制备而成。
另一方面,本发明还提供了所述的耐磨耐低温材料在制备鞋底中的用途。
另一方面,本发明还提供了一种制备硅烷偶联剂-填料的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)将填料干燥;
2)向干燥后的填料中加入填料质量1-5%的包含硅烷偶联剂及有机溶剂混合溶剂,搅拌混合均匀后,加入水,搅拌分散均匀,获得混合物1;
3)将混合物1在60-85℃下加入搅拌5-7小时,冷却至室温,获得悬浊液;
4)将悬浊液离心,将获得的固体干燥,得到硅烷偶联剂-填料。
本发明的发明人意外发现硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维能够促使乙烯-醋酸乙烯共聚物形成更大的晶粒。在受到磨擦时,更大的乙烯-醋酸乙烯共聚物晶粒阻碍了乙烯-醋酸乙烯共聚物分子从晶区滑移出,从而增加了采用该材料制备产品的耐磨性。
本发明的发明人还意外发现硅烷偶联剂-纳米二氧化硅颗粒、硅烷偶联剂-硅酮粉或硅烷偶联剂-二硫化钼能够促进乙烯-醋酸乙烯共聚物形成更多的常规晶粒。当硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维和硅烷偶联剂-纳米二氧化硅颗粒、硅烷偶联剂-硅酮粉、硅烷偶联剂-二硫化钼配合使用时,能够促进乙烯-醋酸乙烯共聚物形成更大的晶粒以及更多的常规晶粒,这种大晶粒和更多的常规晶粒的结合,显著增加了采用该材料制备产品的耐磨性。
进一步地,本发明提供的含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物,通过乙烯-醋酸乙烯共聚物、橡胶、硅烷偶联剂-填料各组分比例的匹配,由这种组合物获得的材料具有很好的耐磨性和耐低温性能,例如DIN磨损量为118,-25℃压缩永久变形为17%。此外,由这种组合物获得的材料的密度与现有技术中EVA材料的密度相当,从而获得的产品耐磨耐低温还轻便。
本发明提供的制备硅烷偶联剂-填料的方法,能够使更多的填料枝接硅烷偶联剂,也即填料硅烷化程度比较高,从而使获得的硅烷偶联剂-填料在用量较少的情况下就能够实现理想的耐磨效果。
具体实施方式
本发明提供一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物,其特征在于,该组合物包括以下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物和硅烷偶联剂-填料,其中,所述硅烷偶联剂-填料包括硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维。
本发明发明人意外发现硅烷偶联剂-填料纤维能够促进乙烯-醋酸乙烯共聚物形成较大的晶粒,从而提高含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的混合物形成的材料的耐磨性。
所述EVA优选为VA含量在20%-40%的乙烯醋酸乙烯共聚物的混合物。为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,该硅烷偶联剂-填料纤维的长度在5-800微米之间。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度在10-500微米之间。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度在15-400微米之间。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度在20-300微米之间。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度在25-200微米之间。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度在30-150微米之间;所述硅烷偶联剂-填料纤维的长度可以进一步优选为40-120微米,进一步优选为50-110微米,进一步优选为60-100微米。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的晶体生长,在一种优选的实施方式中,峰值附近的(例如,30-150微米长的硅烷偶联剂-填料纤维)所述硅烷偶联剂-填料纤维长度平均值与直径比为8-14:1,进一步优选为9-13:1。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的结晶,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料还包括硅烷偶联剂-第一填料,该硅烷偶联剂-第一填料中的第一填料选自由纳米二氧化硅、硅酮粉和二硫化钼组成的组群中的一种或几种。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的结晶,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维占所述硅烷偶联剂-填料总量的40-60重量%。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的结晶,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-第一填料中的第一填料选为纳米二氧化硅。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的结晶,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-第一填料由硅烷偶联剂-纳米二氧化硅、硅烷偶联剂-硅酮粉和硅烷偶联剂-二硫化钼组成。
为了进一步促进乙烯-醋酸乙烯共聚物的结晶,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-第一填料由硅烷偶联剂-纳米二氧化硅、硅烷偶联剂-硅酮粉和硅烷偶联剂-二硫化钼的重量比为1:0.5-1.5:0.5-1。
优选地,所述硅烷偶联剂-纳米二氧化硅的颗粒直径为20-40nm。
优选地,所述硅烷偶联剂-硅酮粉的颗粒直径为200-800nm。
优选地,所述硅烷偶联剂-二硫化钼的颗粒直径为600-1000nm。
在本发明中,所述硅烷偶联剂没有特别的限制。在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料中的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中
在一种优选的实施方式中,该组合物还包括橡胶、硫化剂、硫化助剂、发泡剂、抗氧剂、润滑剂中的一种会几种。
所述硫化剂可以为硫磺,过氧化二异丙苯(DCP)、2,5-二甲基-2,5-双过氧化叔丁基己烷(双二五)、双叔丁基二异丙基苯(BIBP)。
所述硫化助剂可以为促进剂CZ、促进剂TMTD、促进剂M、促进剂NS、氧化锌。
所述发泡剂可以为偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)、4,4’-氧代双苯磺酰肼(发泡剂OBSH)。
所述抗氧剂可以为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168))。
所述润滑剂可以为矿物油、白油、硬脂酸、润滑剂308(不饱和脂肪酸酰胺)。
为了获得更好的耐磨效果和耐低温效果,在一种优选的实施方式中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为60-80重量份,所述橡胶为15-45重量份,所述硅烷偶联剂-填料为1-5重量份,所述硫化剂为0.5-2重量份,所述硫化助剂为0.5-2重量份,所述发泡剂为1-3重量份,所述矿物油为0.05-0.5重量份,所述润滑剂为0.05-0.5重量份。
为了获得更好的耐磨效果和耐低温效果,在一种优选的实施方式中,所述组合物还含有烯烃嵌段共聚物,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为50-70重量份,所述烯烃嵌段共聚物为5-15重量份,所述橡胶为15-45重量份,所述硅烷偶联剂-填料为2-12重量份,所述硫化剂为0.5-2重量份,所述硫化助剂为0.5-2重量份,所述发泡剂为1-3重量份,所述矿物油为0.05-0.5重量份,所述润滑剂为0.05-0.5重量份。
为了获得好的耐低温效果以及降低成本,在一种优选的实施方式中,所述橡胶由天然橡胶和所述硅橡胶组成。
为了获得好的耐低温效果以及进一步降低成本,在一种优选的实施方式中,所述硅橡胶和所述天然橡胶之间的重量比为1:1.5-3。
为了获得更好的耐磨效果以及不明显增加材料的密度,在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料为3-6重量份。
在本发明中,所述硅烷偶联剂-填料可以按照通常的方法制备,但在一种优选的实施方式中,所述硅烷偶联剂-填料采用包括以下步骤的方法制备:
1)将填料干燥;
2)向干燥后的填料中加入填料质量1-5%的包含硅烷偶联剂及有机溶剂混合溶剂,搅拌混合均匀后,加入水,搅拌分散均匀,获得混合物1;
3)将混合物1在60-85℃下加入搅拌5-7小时,冷却至室温,获得悬浊液;
4)将悬浊液离心,将获得的固体干燥,得到硅烷偶联剂-填料。
发明人发现,第1)步骤对于制备硅烷偶联剂-填料的性能非常重要。如果不进行第1)步骤,制备的硅烷偶联剂-填料用于制备耐磨EVA材料时,其耐磨性能比采用相同比例的对填料干燥处理后制备的硅烷偶联剂-填料用于制备耐磨EVA材料的耐磨性明显低很多。
在一种优选的实施方式中,第1)步骤中干燥温度为80-120℃,干燥时间为2-6小时。
发明人发现,第1)步骤对于制备硅烷偶联剂-填料的性能非常重要。如果不进行第1)步骤,制备的硅烷偶联剂-填料硅烷程度比较低,采用本发明方法制备耐磨EVA材料时,其耐磨性能比采用相同比例的硅烷偶联剂-填料用于制备耐磨EVA材料的耐磨性明显高很多。
在一种优选的实施方式中,第1)步骤中干燥温度为80-120℃,干燥时间为2-6小时。
在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,加入的水的体积与所述硅烷偶联剂的体积比为0.9-1.1:1;发明人发现这样获得的硅烷偶联剂-填料硅烷程度更高。
为了进一步增加硅烷偶联剂-填料硅烷程度,在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,所述硅烷偶联剂与所述有机溶剂的体积比为1:15-20。
所述有机溶剂没有特别的限制,但为了进一步增加硅烷偶联剂-填料硅烷程度,在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、异丙酮中的一种或几种。
本发明还提供了一种耐磨耐低温材料,其特征在于,该材料采用本发明所述的组合物制备而成。
在一种优选的实施方式中,该耐磨耐低温材料采用以下步骤制备而成:
a)称取相应量的各组分,加入密炼机中,在80-100℃下混炼10-20分钟,得到混炼胶;
b)将所述混炼胶加入开炼机中,在80-100℃下开炼2-10分钟,薄通2-8次,获得片材;
c)将所述片材经发泡机发泡,温度为160-180℃,压力10-30MPa,时间10-20分钟。
本发明提供了所述的耐磨耐低温材料可以应用到各种领域,尤其应用制备鞋底。
本发明还提供了一种硅烷偶联剂-填料的制备方法,该方法包括以下步骤:
1)将填料干燥;
2)向干燥后的填料中加入填料质量1-5%的包含硅烷偶联剂及有机溶剂混合溶剂,搅拌混合均匀后,加入水,搅拌分散均匀,获得混合物1;
3)将混合物1在60-85℃下加入搅拌5-7小时,冷却至室温,获得悬浊液;
4)将悬浊液离心,将获得的固体干燥,得到硅烷偶联剂-填料。
发明人发现,第1)步骤对于制备硅烷偶联剂-填料的性能非常重要。如果不进行第1)步骤,制备的硅烷偶联剂-填料硅烷程度比较低,采用本发明方法制备耐磨EVA材料时,其耐磨性能比采用相同比例的硅烷偶联剂-填料用于制备耐磨EVA材料的耐磨性明显高很多。
在一种优选的实施方式中,第1)步骤中干燥温度为80-120℃,干燥时间为2-6小时。
在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,加入的水的体积与所述硅烷偶联剂的体积比为0.9-1.1:1;发明人发现这样获得的硅烷偶联剂-填料硅烷程度更高。
为了进一步增加硅烷偶联剂-填料硅烷程度,在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,所述硅烷偶联剂与所述有机溶剂的体积比为1:15-20。
所述有机溶剂没有特别的限制,但为了进一步增加硅烷偶联剂-填料硅烷程度,在一种优选的实施方式中,在步骤2)中,所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、异丙酮中的一种或几种。
实施例
实施例1
I、制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维
1)将多晶莫来石纤维置于烘箱中100℃干燥4h以去除水分;
2)将干燥后的多晶莫来石纤维加入到烧瓶中,加入多晶莫来石纤维质量2%的硅烷偶联剂KH550及乙醇混合液(KH550和乙醇的体积比为1:18),进行磁力搅拌;同时将与硅烷偶联剂KH550同体积的去离子水加入,并进行超声分散;
3)步骤2)获得的混合物在75℃水浴中加热搅拌6h,反应结束后,冷却至室温,获得悬浊液。将悬浊液用离心机离心,收集固体,并用水充分洗涤固体,将洗涤后的固体置于120℃烘箱干燥4h,获得硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维;
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有50%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维;使用场发射扫描电子显微镜拍摄后进行图像分析,约80%的该硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维尺寸分布在30-150微米之间。
II、制备耐磨耐低温材料
A)、称取上述获得的硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维6重量份、EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)60重量份、OBC10重量份、天然橡胶20重量份、硅橡胶10重量份、润滑剂硬脂酸0.2重量份、硫化助剂纳米ZnO 1重量份、增塑剂白油0.2重量份、防老剂RD 0.2重量份、抗氧剂10100.3重量份、硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)1重量份、1重量份、发泡剂AC 2重量份。将称取的各组分加入密炼机,在100℃下混炼15分钟,得到混炼胶备用;
B)将A)步骤制备的混炼胶加入开炼机,在90℃下开炼5分钟,薄通5次,下片备用;
C)将B)步骤制备的片材裁剪成适当形状,经发泡机发泡,参数设定为温度170℃,压力20MPa,时间15分钟;
D)取出试片,并修剪得到鞋底试样。取样,通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。
实施例2
I、制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅混合物
除了不进行实施例1的第1)外,其他与实施例1相同。
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有15%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维;使用场发射扫描电子显微镜拍摄后进行图像分析,约80%的该硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维尺寸分布在30-150微米之间;
II、制备耐磨耐低温材料
A)、称取上述获得的硅烷偶联剂-填料6重量份、EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)60重量份、OBC10重量份、天然橡胶20重量份、硅橡胶10重量份、润滑剂硬脂酸0.2重量份、硫化助剂纳米ZnO 1重量份、增塑剂白油0.2重量份、防老剂RD 0.2重量份、抗氧剂10100.3重量份、硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)1重量份、1重量份、发泡剂AC 2重量份。将称取的各组分加入密炼机,在100℃下混炼15分钟,得到混炼胶备用;
B)将A)步骤制备的混炼胶加入开炼机,在90℃下开炼5分钟,薄通5次,下片备用;
C)将B)步骤制备的片材裁剪成适当形状,经发泡机发泡,参数设定为温度170℃,压力20MPa,时间15分钟;
D)取出试片,并修剪得到鞋底试样。取样,通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。
实施例3
I、制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅混合物
1)将多晶莫来石纤维和纳米二氧化硅混合物置于烘箱中100℃干燥4h以去除水分;其中,多晶莫来石纤维和纳米二氧化硅重量比为3:2;
2)将干燥后的多晶莫来石纤维和纳米二氧化硅加入到烧瓶中,加入多晶莫来石纤维和和纳米二氧化硅总质量3%的硅烷偶联剂γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷及丙酮混合液(γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和丙酮的体积比为1:15),进行磁力搅拌;同时将γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷的0.9倍体积的去离子水加入,并进行超声分散;
3)步骤2)获得的混合物在65℃水浴中加热搅拌7h,反应结束后,冷却至室温,获得悬浊液。将悬浊液用离心机离心,收集固体,并用水充分洗涤固体,将洗涤后的固体置于120℃烘箱干燥4h,获得硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅混合物;
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有45%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维和硅烷偶联剂-纳米二氧化硅,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维和纳米二氧化硅。
II、制备耐磨耐低温材料
A)、称取上述获得的硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维和硅烷偶联剂-纳米二氧化硅混合物6重量份、EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)60重量份、OBC10重量份、天然橡胶30重量份、硅橡胶10重量份、润滑剂硬脂酸0.2重量份、硫化助剂纳米ZnO 1重量份、增塑剂白油0.2重量份、防老剂RD 0.2重量份、抗氧剂10100.3重量份、硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)1重量份、1重量份、发泡剂AC 2重量份。将称取的各组分加入密炼机,在100℃下混炼15分钟,得到混炼胶备用;
B)将A)步骤制备的混炼胶加入开炼机,在90℃下开炼5分钟,薄通5次,下片备用;
C)将B)步骤制备的片材裁剪成适当形状,经发泡机发泡,参数设定为温度170℃,压力20MPa,时间15分钟;
D)取出试片,并修剪得到鞋底试样。取样,通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。
实施例4
I、制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼混合物
1)将多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼混合物置于烘箱中100℃干燥4h以去除水分;其中,多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼重量比为1:1.5:1;
2)将干燥后的多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼加入到烧瓶中,加入多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼混合物的质量3%的硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷及甲醇(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:20),进行磁力搅拌;同时将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的1.1倍体积的去离子水加入,并进行超声分散;
3)步骤2)获得的混合物在80℃水浴中加热搅拌5h,反应结束后,冷却至室温,获得悬浊液。将悬浊液用离心机离心,收集固体,并用水充分洗涤固体,将洗涤后的固体置于120℃烘箱干燥4h,获得硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼混合物;
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有45%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和二硫化钼。
II、制备耐磨耐低温材料
A)、称取上述获得的硅烷偶联剂-填料6重量份、EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)60重量份、OBC10重量份、天然橡胶20重量份、硅橡胶10重量份、润滑剂硬脂酸0.2重量份、硫化助剂纳米ZnO 1重量份、增塑剂白油0.2重量份、防老剂RD 0.2重量份、抗氧剂10100.3重量份、硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)1重量份、1重量份、发泡剂AC 2重量份。将称取的各组分加入密炼机,在100℃下混炼15分钟,得到混炼胶备用;
B)将A)步骤制备的混炼胶加入开炼机,在90℃下开炼5分钟,薄通5次,下片备用;
C)将B)步骤制备的片材裁剪成适当形状,经发泡机发泡,参数设定为温度170℃,压力20MPa,时间15分钟;
D)取出试片,并修剪得到鞋底试样。取样,通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。
实施例5
I、制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼混合物
1)将多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼混合物置于烘箱中100℃干燥4h以去除水分;其中,多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼重量比为1:0.5:0.5;
2)将干燥后的多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼加入到烧瓶中,加入多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和纳米二硫化钼混合物的质量3%的硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷及甲醇(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和乙醇的体积比为1:20),进行磁力搅拌;同时将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的1.1倍体积的去离子水加入,并进行超声分散;
3)步骤2)获得的混合物在80℃水浴中加热搅拌5h,反应结束后,冷却至室温,获得悬浊液。将悬浊液用离心机离心,收集固体,并用水充分洗涤固体,将洗涤后的固体置于120℃烘箱干燥4h,获得硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼混合物;
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有45%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和二硫化钼。
II、制备耐磨耐低温材料
A)、称取上述获得的硅烷偶联剂-填料6重量份、EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)60重量份、OBC10重量份、天然橡胶20重量份、硅橡胶10重量份、润滑剂硬脂酸0.2重量份、硫化助剂纳米ZnO 1重量份、增塑剂白油0.2重量份、防老剂RD 0.2重量份、抗氧剂10100.3重量份、硫化剂双叔丁基过氧化异丙基苯(BIPB)1重量份、1重量份、发泡剂AC 2重量份。将称取的各组分加入密炼机,在100℃下混炼15分钟,得到混炼胶备用;
B)将A)步骤制备的混炼胶加入开炼机,在90℃下开炼5分钟,薄通5次,下片备用;
C)将B)步骤制备的片材裁剪成适当形状,经发泡机发泡,参数设定为温度170℃,压力20MPa,时间15分钟;
D)取出试片,并修剪得到鞋底试样。取样,通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。
实施例6
除了EVA(VA%:20%-40%,[MFI]:2-8)为70重量份,且不添加OBC外,其它均与实施例5相同。
使用红外线检测分析红外光谱的吸收谱带强度:约有45%的产品为硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维、硅烷偶联剂-纳米二氧化硅和硅烷偶联剂-二硫化钼,剩余的为未与硅烷偶联剂结合的多晶莫来石纤维、纳米二氧化硅和二硫化钼;
通过X射线衍射仪分析XRD图谱并计算衍射峰位置和衍射峰面积以检测乙烯-醋酸乙烯共聚物晶体的含量以及尺寸,检测结果如表1所示。并修剪得到鞋底试样。
对比例1
与实施例1的区别在于,没有制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维,且没有添加制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维。
对比例2
与实施例1的区别在于,没有制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维,且用20重量份的多晶莫来石纤维代替实施例1制备的6重量份的硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维。
对比例3
与实施例1的区别在于,没有制备硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维,且用6重量份的多晶莫来石纤维代替实施例1制备的6重量份的硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维。
性能检测
通过万能拉力试验机(美特斯工业系统(中国)有限公司,Criterion C42),DIN鞋底耐磨试验机(东莞市恒通检测仪器有限公司,HT1020)对实施例1-5以及对比例1-2的EVA材料式样的力学性能(拉伸强度,断裂伸长率)、材料耐磨性能进行测试,测试结果如表1所示。
采用排水法检测实施例1-5以及对比例1-2的EVA材料式样的密度,测试结果如表1所示。
采用压缩永久变形仪根据检测实施例1-5以及对比例1-2的EVA材料式样的室温压缩永久变形率和-25℃温度下压缩永久变形率,测试结果如表1所示。
表1
从上表中可以看出:
1.本申请提供的EVA材料式样的密度与对比例1(没有添加耐磨材料)EVA材料式样和对比例3(添加与实施例1相同百分含量的耐磨材料)的密度类似,但明显低于对比例2(现有技术添加大量耐磨剂的)EVA材料式样的密度;
2.本申请提供的EVA材料式样的EVA晶体的含量以及平均尺寸均高于对比例1(没有添加耐磨材料)EVA材料式样和对比例3(添加与实施例1相同百分含量的耐磨材料)的EVA晶体的含量以及平均尺寸。尽管由于对比例2添加了大量的耐磨材料,EVA晶体的含量与本申请提供的EVA材料式样的EVA晶体的含量相当,但是其EVA晶体的平均尺寸显著低于本申请提供的EVA材料式样的EVA晶体的平均尺寸。
3.本申请提供的EVA材料式样的拉伸强度,断裂伸长率、室温压缩永久变形率、DIN磨损量、-25℃温度下压缩永久变形率均明显由于对比例1、对比例2和对比例3的相应物理参数值。
Claims (12)
1.一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物,其特征在于,该组合物包括以下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物和硅烷偶联剂-填料,其中,所述硅烷偶联剂-填料包括硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维;其中,所述硅烷偶联剂-填料还包括硅烷偶联剂-第一填料,该硅烷偶联剂-第一填料中的第一填料选自由纳米二氧化硅、硅酮粉和二硫化钼组成的组群中的一种或几种;其中,该组合物还包括橡胶、硫化剂、硫化助剂、发泡剂、矿物油和润滑剂;其中,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为60-80重量份,所述橡胶为15-45重量份,所述硅烷偶联剂-填料为3-6重量份,所述硫化剂为0.5-2重量份,所述硫化助剂为0.5-2重量份,所述发泡剂为1-3重量份,所述矿物油为0.05-0.5重量份,所述润滑剂为0.05-0.5重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维占所述硅烷偶联剂-填料总量的40-60重量%。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-第一填料中的第一填料选为纳米二氧化硅。
4.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-第一填料由硅烷偶联剂-纳米二氧化硅、硅烷偶联剂-硅酮粉和硅烷偶联剂-二硫化钼组成。
5.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-第一填料由硅烷偶联剂-纳米二氧化硅、硅烷偶联剂-硅酮粉和硅烷偶联剂-二硫化钼的重量比为1:0.5-1.5:0.5-1。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-填料中的硅烷偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述橡胶由天然橡胶和硅橡胶组成,所述硅橡胶和所述天然橡胶之间的重量比为1:1.5-3。
8.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述硅烷偶联剂-填料采用包括以下步骤的方法制备:
1)将填料干燥;
2)向干燥后的填料中加入填料质量1-5%的包含硅烷偶联剂及有机溶剂混合溶剂,搅拌混合均匀后,加入水,搅拌分散均匀,获得混合物1;
3)将混合物1在60-85℃下加入搅拌5-7小时,冷却至室温,获得悬浊液;
4)将悬浊液离心,将获得的固体干燥,得到硅烷偶联剂-填料。
9.一种含有乙烯-醋酸乙烯共聚物的组合物,其特征在于,该组合物包括以下组分:乙烯-醋酸乙烯共聚物和硅烷偶联剂-填料,其中,所述硅烷偶联剂-填料包括硅烷偶联剂-多晶莫来石纤维;其中,所述硅烷偶联剂-填料还包括硅烷偶联剂-第一填料,该硅烷偶联剂-第一填料中的第一填料选自由纳米二氧化硅、硅酮粉和二硫化钼组成的组群中的一种或几种;其中,该组合物还包括橡胶、硫化剂、硫化助剂、发泡剂、矿物油和润滑剂;其中,所述组合物还含有烯烃嵌段共聚物,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为50-70重量份,所述烯烃嵌段共聚物为5-15重量份,所述橡胶为15-45重量份,所述硅烷偶联剂-填料为2-12重量份,所述硫化剂为0.5-2重量份,所述硫化助剂为0.5-2重量份,所述发泡剂为1-3重量份,所述矿物油为0.05-0.5重量份,所述润滑剂为0.05-0.5重量份。
10.一种耐磨耐低温材料,其特征在于,该材料采用包括权利要求1-9中任意一项所述的组合物制备而成。
11.根据权利要求10所述的耐磨耐低温材料,其中,该耐磨耐低温材料采用以下步骤制备而成:
a) 称取相应量的各组分,加入密炼机中,在80-100℃下混炼10-20分钟,得到混炼胶;
b)将所述混炼胶加入开炼机中,在80-100℃下开炼2-10分钟,薄通2-8次,获得片材;
c)将所述片材经发泡机发泡,温度为160-180℃,压力10-30MPa,时间10-20分钟。
12.根据权利要求10或11所述的耐磨耐低温材料在制备鞋底中的用途。
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