CN115340721A - 一种含生物基eva的鞋材及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含生物基EVA的鞋材及其制备方法和应用，该含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70‑75份、乙烯酸酯共聚物8‑15份、乙烯辛烯共聚物8‑18份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物3‑10份、苯乙烯弹性体3‑10份、纳米级滑石粉3‑10份、过氧化物1‑3份、成核剂1.2‑1.6份。本发明的含生物基EVA的鞋材，解决了生物基EVA的成型性、硬度偏硬等问题，且制得的产品具有质量轻、强度高、弹性好的优点，且发泡过程对环境友好，生产的产品无发泡剂，交联剂的气味，具有深远的应用前景。

Description

一种含生物基EVA的鞋材及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及制鞋技术领域，更具体的涉及一种含生物基EVA的鞋材及其制备方法和应用。

背景技术

EVA化学发泡材料是目前鞋材应用方面较为常规的发泡材料，其质感柔软、舒适轻便、止滑效果好、力学强度，回弹性能均可满足一般鞋材的要求，所以得到广大消费者的认可，但随着社会发展，人们对鞋子的环保，气味的要求越来越高，化学发泡材料EVA由于其基材中含有化学发泡剂和化学交联剂，容易存在发泡剂残留对环境不友好，且有轻微气味，还因发泡剂混合不均匀而导致发泡不均匀影响质量等问题。

使用超临界氮气发泡相比于普通的AC发泡剂，氮气发泡的泡沫更纯净，着色性能更好。AC发泡剂是黄色晶体，并且分解易产生较多的副产物，导致制品有味道，颜色有偏差。超临界氮气发泡的泡沫泡孔更加细腻，与AC发泡剂相比，具有更好的分散性。超临界氮气发泡的泡沫可以更轻，弹性更好。超临界氮气发泡的泡沫的抗冲击强度更大，具有更好的热稳定性、韧性、良好的隔音性能，更低的导热系数和热导率。

化学EVA主要是石油产品制备，对环境带来破坏，后续开发出甘蔗EVA，但是不管采用化学EVA还是甘蔗EVA制备鞋底时，比重较高、硬度较大，且采用甘蔗EVA的添加量无法超过50％，过多量反而制得鞋底质量较差，生物含量较低，仍不利于环保。

当前，生物基EVA是一种环保材料，可降解和可再生材料，但生物基EVA不易成型，硬度不易调整等原因，一直没办法在制备鞋材中得到广范的推广使用。

发明内容

为了克服现有技术缺陷，本发明提供了一种含生物基EVA的鞋材，解决了生物基EVA的成型性、硬度偏硬等问题，且制得的产品，具有质量轻、强度高、弹性好的优点，且发泡过程对环境友好，生产的产品无发泡剂，交联剂的气味，具有深远的应用前景。

本发明的含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70-75份、乙烯酸酯共聚物8-15份、乙烯辛烯共聚物8-18份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物3-10份、苯乙烯弹性体3-10份、纳米级滑石粉3-10份、过氧化物1-3份、成核剂1.2-1.6份。

优选地，该含生物基EVA的鞋材包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70份、乙烯酸酯共聚物10份、乙烯辛烯共聚物10份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物5份、苯乙烯弹性体5份、纳米级滑石粉5份、过氧化物2份、成核剂1.5份。

与现有技术相比，在本发明技术方案中，首先采用生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物并借助超临界发泡技术制得发泡鞋材，生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物环保可降解，且在发泡过程中无需使用发泡剂，交联剂，对环境友好。更重要的是，通过加入乙烯酸酯共聚物和苯乙烯弹性体提高流动性和弹性解决了生物基EVA不易成型，硬度不易调整等缺陷，能添加超70％的生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物，制得的产品具有质量轻、强度高、弹性好的优点，从而实现超高弹、超轻的并且是生物基的高性能环保鞋材。

较佳地，醋酸乙烯的含量优选为5-40％。

较佳地，至少采用两种硬度不同的所述生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物。

较佳地，所述过氧化物选自过氧化锌、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的至少一种。

较佳地，所述成核剂选自纳米氧化锌、纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、纳米白炭黑中的至少一种。

相应地，本发明还提供一种上述含生物基EVA的鞋材的制备方法，步骤如下：

(1)将制备材料生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70-75份、乙烯酸酯共聚物10、乙烯辛烯共聚物8-18份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物3-10份、苯乙烯弹性体3-10份、纳米级滑石粉3-10份、过氧化物1-3份、成核剂1.2-1.6份混合均匀，经双螺杆混合造粒；再加入过氧化物密炼造粒，平板硫化仪压片；

(2)压片后裁尺寸试片，放入发泡釜中发泡，通入氮气，并升温至135-145℃、加压至15-23Mpa使其达到超临界状态，达到超临界状态后恒温、恒压后保持1-3h，气体饱和后泄压试片取出，裁样，制得产品。

相应地，本发明还提供一种含生物基EVA的鞋材在采用超临界发泡技术制备发泡鞋材中的应用，能够得到超高弹、超轻的并且是生物基的高性能环保鞋材。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。

本发明提供一种含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70-75份、乙烯酸酯共聚物8-15份、乙烯辛烯共聚物8-18份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物3-10份、苯乙烯弹性体3-10份、纳米级滑石粉3-10份、过氧化物1-3份、成核剂1.2-1.6份。

在一较佳实施例中，含生物基EVA的鞋材包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70份、乙烯酸酯共聚物10份、乙烯辛烯共聚物10份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物5份、苯乙烯弹性体5份、纳米级滑石粉5份、过氧化物2份、成核剂1.5份。

生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物简称生物基EVA，具有很好弹性和韧性，且能降解，醋酸乙烯的含量优选为5-40％，如生物基EVA购买于巴西石化2180或巴西石化2145，但不以此为限。采用生物基EVA使得该鞋材中生物基EVA的添加量至少达70％以上。若采用化学EVA或甘蔗EVA，当其含量超过鞋材总含量的40％时，化学EVA或甘蔗EVA就已经无法加入物料当中，加入也导致加工性差。进一步地，至少采用两种不同硬度的生物基EVA混合物进行鞋材制备，能够获得软硬度更合适的鞋材。比如巴西石化2180的硬度大于巴西石化2145，本实施例中采用巴西石化2180和巴西石化2145的混合物。

乙烯酸酯共聚物，呈透明颗粒，能增强生物基EVA与其他物料的界面粘合力，提高流动性能，改善加工性能，解决了生物基EVA不易成型，硬度不易调整等缺陷。本发明中乙烯酸酯共聚物购买于武汉微孔材料科技有限公司AFM100，但不限于此。

乙烯辛烯共聚物，韧性强，本发明实施例中乙烯辛烯共聚物购买于TAFMER H-10308三井化学，但不限于此。

苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，简称为SBS，耐磨性及耐热性极好，本实施例中，SBS购买于SIBUR Synthetic Rubber SBS L 30-00A，俄罗斯西布尔有限责任公司，但不以此为限。

苯乙烯弹性体为苯乙烯类热塑性弹性体，简称TPES，弹性优良，本发明实施例中TPES购买于武汉微孔材料科技有限公司AFM2012，但不以此为限。

纳米级滑石粉的加入可以提高强度，且因乙烯酸酯共聚物能够提高纳米级滑石粉与生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物的相容性，大幅提高抗拉性。

在一较佳实施例中，所述过氧化物选自过氧化锌、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的至少一种。

在一较佳实施例中，所述成核剂选自纳米氧化锌、纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、纳米白炭黑中的至少一种。

以下实施例旨在说明本发明内容，而不是限制本发明的权利要求的保护范围。

实施例1

一种含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2180)40份、生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2145)30份、乙烯酸酯共聚物(AFM100)10份、乙烯辛烯共聚物(H-10308)10份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(L 30-00A)5份、苯乙烯弹性体(AFM2012)5份、纳米级滑石粉5份、过氧化锌2份、纳米碳酸钙1.5份，

该含生物基EVA的鞋材的制备方法，步骤如下：

(1)将制备材料生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯酸酯共聚物、乙烯辛烯共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯弹性体、纳米级滑石粉、纳米碳酸钙混合均匀，经双螺杆混合造粒；再加入过氧化锌密炼造粒，平板硫化仪压片；

(2)压片后裁尺寸试片，放入发泡釜中发泡，通入氮气，并升温至135℃、加压至20Mpa使其达到超临界状态，达到超临界状态后恒温、恒压后保持3h，气体饱和后泄压试片取出，裁样，制得产品。

实施例2

一种含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2180)40份、生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2145)33份、乙烯酸酯共聚物(AFM100)8份、乙烯辛烯共聚物(H-10308)15份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(L 30-00A)3份、苯乙烯弹性体(AFM2012)7份、纳米级滑石粉7份、过氧化二异丙苯1份、纳米蒙脱土1.6份，

该含生物基EVA的鞋材的制备方法，步骤如下：

(1)将制备材料生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯酸酯共聚物、乙烯辛烯共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯弹性体、纳米级滑石粉、纳米蒙脱土混合均匀，经双螺杆混合造粒；再加入过氧化二异丙苯密炼造粒，平板硫化仪压片；

(2)压片后裁尺寸试片，放入发泡釜中发泡，通入氮气，并升温至130℃、加压至18Mpa使其达到超临界状态，达到超临界状态后恒温、恒压后保持2h，气体饱和后泄压试片取出，裁样，制得产品。

实施例3

一种含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2180)32份、生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物(巴西石化2145)40份、乙烯酸酯共聚物(AFM100)12份、乙烯辛烯共聚物(H-10308)8份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(L 30-00A)8份、苯乙烯弹性体(AFM2012)4份、纳米级滑石粉8份、过氧化物3份、成核剂1.4份，

该含生物基EVA的鞋材的制备方法，步骤如下：

(1)将制备材料生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯酸酯共聚物、乙烯辛烯共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯弹性体、纳米级滑石粉、纳米二氧化钛混合均匀，经双螺杆混合造粒；再加入双叔丁基过氧异丙基苯密炼造粒，平板硫化仪压片；

(2)压片后裁尺寸试片，放入发泡釜中发泡，通入氮气，并升温至145℃、加压至16Mpa使其达到超临界状态，达到超临界状态后恒温、恒压后保持1h，气体饱和后泄压试片取出，裁样，制得产品。

对比例1

该对比例与实施例1基本相同，不同在于，对比例1中不含乙烯酸酯共聚物，而实施例1中含乙烯酸酯共聚物，其余与实施例1相同，在此不进行阐述。

对比例2

该对比例与实施例1基本相同，不同在于，对比例1中不含苯乙烯弹性体，而实施例1中含苯乙烯弹性体，其余与实施例1相同，在此不进行阐述。

将实施例1-3和对比例1-2制得的产品进行性能测试，结果如表1所示。

表1测试结果

从表1的测试结果可知，通过本申请技术方案实施例1-3制得的含生物基EVA的鞋材具有质量轻、强度高、弹性好的优点，不含乙烯酸酯共聚物时会导致流动性差，从而导致加工制得的产品性能不佳，不含苯乙烯弹性体时的弹性较差。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种含生物基EVA的鞋材，适用于超临界发泡技术，其特征在于，按重量份数计，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70-75份、乙烯酸酯共聚物8-15份、乙烯辛烯共聚物8-18份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物3-10份、苯乙烯弹性体3-10份、纳米级滑石粉3-10份、过氧化物1-3份、成核剂1.2-1.6份。

2.如权利要求1所述的含生物基EVA的鞋材，其特征在于，包括生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物70份、乙烯酸酯共聚物10份、乙烯辛烯共聚物10份、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物5份、苯乙烯弹性体5份、纳米级滑石粉5份、过氧化物2份、成核剂1.5份。

3.如权利要求1所述的含生物基EVA的鞋材，其特征在于，所述生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯的含量为5-40％。

4.如权利要求1所述的含生物基EVA的鞋材，其特征在于，至少采用两种硬度不同的所述生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物。

5.如权利要求1所述的含生物基EVA的鞋材，其特征在于，所述过氧化物选自过氧化锌、过氧化二异丙苯、双叔丁基过氧异丙基苯中的至少一种。

6.如权利要求1所述的含生物基EVA的鞋材，其特征在于，所述成核剂选自纳米氧化锌、纳米蒙脱土、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙、纳米白炭黑中的至少一种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的含生物基EVA的鞋材的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将制备材料生物基乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯酸酯共聚物、乙烯辛烯共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯弹性体、纳米级滑石粉、过氧化物、成核剂混合均匀，经双螺杆混合造粒；再加入过氧化物密炼造粒，平板硫化仪压片；

(2)压片后裁尺寸试片，放入发泡釜中发泡，通入氮气，并升温至135-145℃、加压至15-23Mpa使其达到超临界状态，达到超临界状态后恒温、恒压后保持1-3h，气体饱和后泄压试片取出，裁样，制得产品。

8.一种如权利要求1-6任一项所述的含生物基EVA的鞋材在采用超临界发泡技术制备发泡鞋材中的应用。