CN115449118B - 一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚氨酯领域，具体是一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法，控制玻璃纤维的长度及粒径，使聚氨酯鞋底兼具强度高、质量轻、产品尺寸精度高等优点；以双氨基功能化合物和对苯二甲醛为组装基元，通过动态亚胺组装得到超分子聚合物，吸附二氧化碳作为发泡剂；采用水合肼预处理法剥离二硫化钼纳米片，通过超声将巯基乙胺插入二硫化钼的活性位点，与二硫化钼进行共价结合，完成对二硫化钼的氨基化的修饰；通过戊二醛交联将聚乙烯亚胺接枝到氨基化二硫化钼表面；引入双交联有机硅氧烷气凝胶，使其具有均匀的网络骨架结构，从而提高聚氨酯鞋底的弹性回复能力。

Description

一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯领域，具体是一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法。
背景技术
鞋品是人们的日常生活必需品，随着生活水平提升，人们的环保意识与审美理念不断提高，消费者对于鞋品的要求也有所提高，不再单纯满足于实用性，更倾向于追求时尚性、舒适性。且鞋底材质的选材是影响鞋子整体舒适度的重要因素。
相比于传统的乙烯-醋酸乙烯共聚物及聚氯乙烯材料，具有良好耐磨性、柔韧性、抗断裂性的聚氨酯材料被广泛应用于鞋业制造中，然而，目前生产的聚氨酯鞋底，存在耐磨性能差、不耐水解，容易导致鞋底断裂的发生，限制聚氨酯鞋底的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚三元醇、聚醚二元醇、三乙醇胺、发泡剂混合搅拌，加入玻璃纤维、改性二硫化钼、双交联有机硅氧烷气凝胶，混合搅拌；加入异氰酸酯后继续搅拌，模具中发泡成型，熟化，得到一种轻质耐磨聚氨酯鞋底。
进一步的，以质量份数计，鞋底的原料组成为：50-60份聚醚三元醇、10-20份聚醚二元醇、1-2份三乙醇胺、0.1-0.5份发泡剂、2-4份改性二硫化钼、1-3份玻璃纤维、1-5份双交联有机硅氧烷气凝胶、56-62份异氰酸酯。
进一步的，玻璃纤维的短切长度为2mm，直径为10μm。
进一步的，发泡剂为改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水复配得到，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水的质量比为3：2。
进一步的，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备包括以下步骤：
1)将3,3-二硫代二丙酸二甲酯、无水甲醇溶液混合，加入水合肼，搅拌1-2h，在氮气保护下，55℃回流12h，静置2-3h，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥后得到双氨基功能化合物；
2)将双氨基功能化合物、去离子水混合，加入对苯二甲醛与乙酸乙酯混合液，25-30℃下静置22-24h，抽滤，洗涤，干燥后得到预聚体；
3)取预聚体，加入聚乙烯亚胺与甲醇混合液，在氮气气氛下，25-30℃下保温7-8h，依次用甲醇和水洗涤3-5次，干燥，100℃处理2h，通入二氧化碳，得到改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物。
进一步的，预聚体与聚乙烯亚胺的质量比为1：0.06。
进一步的，改性二硫化钼的制备包括以下步骤：将二硫化钼粉末、水合肼混合，在125-130℃保温48h，冷却，洗涤，干燥，得到预处理二硫化钼粉末；将预处理二硫化钼粉末、浓硫酸混合，在90℃保温8h，转移到1-甲基-2-吡咯烷酮溶液中超声处理2h，离心分离得到单层二硫化钼；将单层二硫化钼、巯基乙胺、去离子水混合，超声搅拌36h，冷冻干燥得到氨基化二硫化钼；将氨基化二硫化钼、聚乙烯亚胺、甲醇混合，超声搅拌20-30min，加入戊二醛溶液，继续搅拌20-30min，离心分离得到改性二硫化钼。
进一步的，双交联有机硅氧烷气凝胶的制备包括以下步骤：叔丁基过氧化物、乙烯基甲基二甲氧基硅烷混合后，在氮气保护下，120℃保温72h，冷却，得到硅烷聚合物；将硅烷聚合物与甲基三甲氧基硅烷混合，加入苯甲醇、四甲基氢氧化铵、去离子水混合搅拌10-15min，得到均相溶胶，升温至50℃保温2h，然后升温至100℃保温1h，得到凝胶，采用乙醇溶剂进行溶剂置换，洗净杂质后，干燥，得到双交联有机硅氧烷气凝胶。
在聚氨酯鞋底中引入双交联有机硅氧烷气凝胶，在大幅提高聚氨酯鞋底阻燃性、疏水性的同时，赋予鞋底高压缩弹性；与现有的聚合物增强方法存在着本质的区别，现有选用的聚合物多为分子链端部为含有硅烷基团的聚合物，比如聚氨酯、聚苯乙烯、聚脲和环氧树脂等，通常采用桥连或者包覆的形式生长于氧化硅颗粒表面，形成典型的核-壳涂层，虽然能有效地改善氧化硅气凝胶内部骨架的强度，但也在一定程度上损害了氧化硅气凝胶的孔隙率、比表面积和热导率等性能。
进一步的，硅烷聚合物、甲基三甲氧基硅烷、苯甲醇、四甲基氢氧化铵、去离子水的摩尔比为0.2：0.8：5：0.075：3。
本发明的有益效果：
本发明提供一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法，通过调整成分、工艺，制备的聚氨酯鞋底具有高弹性、高耐磨性。
在聚氨酯鞋底中添加玻璃纤维，使鞋底轻质化的同时，提高其强度与模量；且在发泡成型过程中，玻璃纤维的加入能够促进成核，细化泡孔，本发明中通过控制玻璃纤维的长度及粒径，以期控制泡孔结构，改善性能，使聚氨酯鞋底兼具强度高、质量轻、产品尺寸精度高等优点。
目前普遍使用的物理发泡剂为卤素发泡剂，比如二氯甲烷等，但随着用量的增加，对臭氧层产生的损害不容忽视；本发明中以双氨基功能化合物和对苯二甲醛为组装基元，通过动态亚胺组装在常温常压条件得到超分子聚合物，然后对二氧化碳吸附作为发泡剂，由于发泡剂在释放气体后会残留在泡沫内部，同时起到一定的交联作用，使制备的聚氨酯泡沫具有较高的压缩应力、更好的抗压性能。
本发明中通过引入二硫化钼来提高鞋底的耐磨性，二硫化钼有着和石墨烯一样的特殊二维片状结构，层间通过范德华力相互堆叠，但是反应惰性高，因此需要改性处理，采用水合肼预处理法剥离二硫化钼纳米片，通过超声将巯基乙胺插入二硫化钼的活性位点，得到氨基化二硫化钼，通过戊二醛交联将聚乙烯亚胺接枝到氨基化二硫化钼表面，从而提高二硫化钼在聚氨酯中分散的均匀性。
在聚氨酯鞋底中引入双交联有机硅氧烷气凝胶，先合成含有大量的硅烷侧链基团的线性大分子聚合物，使得其本身与小分子硅烷之间存在良好的互溶性，聚合物上的硅烷侧链基团和小分子硅烷在经历水解-缩聚反应后，聚硅氧烷易沿着聚合物链方向生长形成网状结构，聚合物链和甲基官能均匀地分散于聚硅氧烷中，对气凝胶网络骨架提供了力学支撑，避免了聚硅氧烷小颗粒之间相互吞并长大形成更大的团簇，从而避免了有机与无机组分之间形成明显的界面层；使其具有均匀的网络骨架结构，气凝胶内部未出现明显的团簇，次级颗粒之间相互串联，这种均匀的结构更易于吸收和缓解外部施加的力，从而提高聚氨酯鞋底的弹性回复能力。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚二元醇、聚醚三元醇、三乙醇胺、发泡剂混合搅拌，加入玻璃纤维、改性二硫化钼、双交联有机硅氧烷气凝胶，混合搅拌；加入异氰酸酯后继续搅拌，模具中发泡成型，熟化，得到一种轻质耐磨聚氨酯鞋底；
以质量份数计，鞋底的原料组成为：50份聚醚三元醇、10份聚醚二元醇、1份三乙醇胺、0.1份发泡剂、2份改性二硫化钼、1份玻璃纤维、1份双交联有机硅氧烷气凝胶、56份异氰酸酯；
玻璃纤维的短切长度为2mm，直径为10μm；
发泡剂为改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水复配得到，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水的质量比为3：2；
改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备包括以下步骤：
1)取2.4g3,3-二硫代二丙酸二甲酯、18mL无水甲醇溶液混合，加入3.43g水合肼，搅拌1h，在氮气保护下，55℃回流12h，静置2h，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥后得到双氨基功能化合物；
2)将双氨基功能化合物0.96g、18mL去离子水混合，加入对苯二甲醛1.08g与18mL乙酸乙酯混合液，25℃下静置24h，抽滤，洗涤，干燥后得到预聚体；
3)取0.6g预聚体，加入0.036g聚乙烯亚胺与18mL甲醇混合液，在氮气气氛下，25℃下保温8h，依次用甲醇和水洗涤3次，干燥，100℃处理2h，通入二氧化碳，得到改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物；
改性二硫化钼的制备包括以下步骤：将0.05g二硫化钼粉末、20mL水合肼(50％)混合，在125℃保温48h，冷却，洗涤，干燥，得到预处理二硫化钼粉末；将0.2g预处理二硫化钼粉末、20mL浓硫酸混合，在90℃保温8h，转移到1-甲基-2-吡咯烷酮溶液中超声处理2h，离心分离得到单层二硫化钼；将0.05g单层二硫化钼、0.1g巯基乙胺、20mL去离子水混合，超声搅拌36h，冷冻干燥得到氨基化二硫化钼；将0.03g氨基化二硫化钼、3.5g聚乙烯亚胺、50mL甲醇混合，超声搅拌20min，加入2％戊二醛溶液50mL，继续搅拌20min，离心分离得到改性二硫化钼；
双交联有机硅氧烷气凝胶的制备包括以下步骤：0.01mmol叔丁基过氧化物、1mmol乙烯基甲基二甲氧基硅烷混合后，在氮气保护下，120℃保温72h，冷却，得到硅烷聚合物；将0.2mmol硅烷聚合物与0.8mmol甲基三甲氧基硅烷混合，加入5mmol苯甲醇、0.075mmol四甲基氢氧化铵、3mmol去离子水混合搅拌10min，得到均相溶胶，升温至50℃保温2h，然后升温至100℃保温1h，得到凝胶，采用乙醇溶剂进行溶剂置换，洗净杂质后，干燥，得到双交联有机硅氧烷气凝胶。
实施例2
一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚二元醇、聚醚三元醇、三乙醇胺、发泡剂混合搅拌，加入玻璃纤维、改性二硫化钼、双交联有机硅氧烷气凝胶，混合搅拌；加入异氰酸酯后继续搅拌，模具中发泡成型，熟化，得到一种轻质耐磨聚氨酯鞋底；
以质量份数计，鞋底的原料组成为：55份聚醚三元醇、15份聚醚二元醇、1.5份三乙醇胺、0.4份发泡剂、3份改性二硫化钼、2份玻璃纤维、3份双交联有机硅氧烷气凝胶、58份异氰酸酯；
玻璃纤维的短切长度为2mm，直径为10μm；
发泡剂为改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水复配得到，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水的质量比为3：2；
改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备包括以下步骤：
1)取2.4g3,3-二硫代二丙酸二甲酯、18mL无水甲醇溶液混合，加入3.43g水合肼，搅拌1.5h，在氮气保护下，55℃回流12h，静置2.5h，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥后得到双氨基功能化合物；
2)将双氨基功能化合物0.96g、18mL去离子水混合，加入对苯二甲醛1.08g与18mL乙酸乙酯混合液，28℃下静置23h，抽滤，洗涤，干燥后得到预聚体；
3)取0.6g预聚体，加入0.036g聚乙烯亚胺与18mL甲醇混合液，在氮气气氛下，25-30℃下保温7.5h，依次用甲醇和水洗涤4次，干燥，100℃处理2h，通入二氧化碳，得到改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物；
改性二硫化钼的制备包括以下步骤：将0.05g二硫化钼粉末、20mL水合肼(50％)混合，在128℃保温48h，冷却，洗涤，干燥，得到预处理二硫化钼粉末；将0.2g预处理二硫化钼粉末、20mL浓硫酸混合，在90℃保温8h，转移到1-甲基-2-吡咯烷酮溶液中超声处理2h，离心分离得到单层二硫化钼；将0.05g单层二硫化钼、0.1g巯基乙胺、20mL去离子水混合，超声搅拌36h，冷冻干燥得到氨基化二硫化钼；将0.03g氨基化二硫化钼、3.5g聚乙烯亚胺、50mL甲醇混合，超声搅拌25min，加入2％戊二醛溶液50mL，继续搅拌25min，离心分离得到改性二硫化钼；
双交联有机硅氧烷气凝胶的制备包括以下步骤：0.01mmol叔丁基过氧化物、1mmol乙烯基甲基二甲氧基硅烷混合后，在氮气保护下，120℃保温72h，冷却，得到硅烷聚合物；将0.2mmol硅烷聚合物与0.8mmol甲基三甲氧基硅烷混合，加入5mmol苯甲醇、0.075mmol四甲基氢氧化铵、3mmol去离子水混合搅拌12min，得到均相溶胶，升温至50℃保温2h，然后升温至100℃保温1h，得到凝胶，采用乙醇溶剂进行溶剂置换，洗净杂质后，干燥，得到双交联有机硅氧烷气凝胶。
实施例3
一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚二元醇、聚醚三元醇、三乙醇胺、发泡剂混合搅拌，加入玻璃纤维、改性二硫化钼、双交联有机硅氧烷气凝胶，混合搅拌；加入异氰酸酯后继续搅拌，模具中发泡成型，熟化，得到一种轻质耐磨聚氨酯鞋底；
以质量份数计，鞋底的原料组成为：60份聚醚三元醇、20份聚醚二元醇、2份三乙醇胺、0.5份发泡剂、4份改性二硫化钼、3份玻璃纤维、5份双交联有机硅氧烷气凝胶、62份异氰酸酯；
玻璃纤维的短切长度为2mm，直径为10μm；
发泡剂为改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水复配得到，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水的质量比为3：2；
改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备包括以下步骤：
1)取2.4g3,3-二硫代二丙酸二甲酯、18mL无水甲醇溶液混合，加入3.43g水合肼，搅拌2h，在氮气保护下，55℃回流12h，静置3h，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥后得到双氨基功能化合物；
2)将双氨基功能化合物0.96g、18mL去离子水混合，加入对苯二甲醛1.08g与18mL乙酸乙酯混合液，30℃下静置22h，抽滤，洗涤，干燥后得到预聚体；
3)取0.6g预聚体，加入0.036g聚乙烯亚胺与18mL甲醇混合液，在氮气气氛下，30℃下保温7h，依次用甲醇和水洗涤5次，干燥，100℃处理2h，通入二氧化碳，得到改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物；
改性二硫化钼的制备包括以下步骤：将0.05g二硫化钼粉末、20mL水合肼(50％)混合，在130℃保温48h，冷却，洗涤，干燥，得到预处理二硫化钼粉末；将0.2g预处理二硫化钼粉末、20mL浓硫酸混合，在90℃保温8h，转移到1-甲基-2-吡咯烷酮溶液中超声处理2h，离心分离得到单层二硫化钼；将0.05g单层二硫化钼、0.1g巯基乙胺、20mL去离子水混合，超声搅拌36h，冷冻干燥得到氨基化二硫化钼；将0.03g氨基化二硫化钼、3.5g聚乙烯亚胺、50mL甲醇混合，超声搅拌30min，加入2％戊二醛溶液50mL，继续搅拌30min，离心分离得到改性二硫化钼；
双交联有机硅氧烷气凝胶的制备包括以下步骤：0.01mmol叔丁基过氧化物、1mmol乙烯基甲基二甲氧基硅烷混合后，在氮气保护下，120℃保温72h，冷却，得到硅烷聚合物；将0.2mmol硅烷聚合物与0.8mmol甲基三甲氧基硅烷混合，加入5mmol苯甲醇、0.075mmol四甲基氢氧化铵、3mmol去离子水混合搅拌15min，得到均相溶胶，升温至50℃保温2h，然后升温至100℃保温1h，得到凝胶，采用乙醇溶剂进行溶剂置换，洗净杂质后，干燥，得到双交联有机硅氧烷气凝胶。
对比例1
以实施例3为对照组，发泡剂为超纯水，其他工序正常。
对比例2
以实施例3为对照组，玻璃纤维的短切长度为3mm，其他工序正常。
对比例3
以实施例3为对照组，用二硫化钼替换改性二硫化钼，其他工序正常。
对比例4
以实施例3为对照组，用甲基三甲氧基硅烷替换双交联有机硅氧烷气凝胶，其他工序正常。
上述实施例与对比例中所用原料来源：
聚醚二元醇Puranol-D210：南通瑞泰化工有限公司；聚醚三元醇CHE-330N：长华化学科技股份有限公司；玻璃纤维：欧文斯科宁公司；异氰酸酯(二苯基甲烷二异氰酸酯101-68-8)：湖北鑫润德化工有限公司；3,3-二硫代二丙酸二甲酯S43085：上海源叶生物科技有限公司；叔丁基过氧化物168521、1-甲基-2-吡咯烷酮5.43899、水合肼53847、聚乙烯亚胺408727：Merck试剂；二硫化钼粉末1317-33-5：上海晶抗生物工程有限公司；对苯二甲醛P815782、巯基乙胺M914287：上海麦克林生化科技有限公司；三乙醇胺V900257、乙烯基甲基二甲氧基硅烷446203、四甲基氢氧化铵426318：西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；甲基三甲氧基硅烷：湖北巨胜科技有限公司；戊二醛、无水甲醇、乙酸乙酯、乙醚、苯甲醇、浓硫酸、乙醇，分析纯：国药集团化学试剂有限公司。
性能测试：对实施例1-3及对比例1-4制备的鞋底进行测试，测试结果如表1所示；
拉伸强度测试：参考GB/T6344-2008，用裁样机裁取哑铃状试样，力学试验机速度拉伸速率为500mm/min；
回弹率：参考GB/T6670-2008，试样尺寸为100mm×100mm×50mm，水平置于回弹仪上，钢球下落高度为46cm，钢球质量为16.3g，记录回弹最大高度整数值，球下落时或回弹过程中不可碰壁，1min内需得到3个有效回弹值，测6组取平均值；
耐磨性：参考ASTM-D1630，试样尺寸25.4×25.4mm，在定量荷重(2265g三组)下观察试件到达定量的磨耗深度2.54mm所需摩擦轮圈数，以鞋底试样的相对体积损失量的大小来评估测试鞋底的耐磨性能，首先进行预磨，与砂纸的磨耗面吻合；转轮外径直径为150mm，转轴速度：45rpm，砂纸粒度为40#；具体结果见表1；
拉伸强度(MPa) 回弹率(％) 耐磨性(％)
实施例1 4.6 91.8 61
实施例2 4.8 92.1 62
实施例3 5.2 93.6 64
对比例1 3.9 79.4 49
对比例2 3.5 81.3 43
对比例3 4.3 86.7 42
对比例4 4.6 80.4 48
表1
本发明提供一种轻质耐磨聚氨酯鞋底及其制备方法，通过调整成分、工艺，制备的聚氨酯鞋底具有高弹性、高耐磨性。
用实施例3与对比例1进行对比可知，目前普遍使用的物理发泡剂为卤素发泡剂，比如二氯甲烷等，但随着用量的增加，对臭氧层产生的损害不容忽视；本发明中以双氨基功能化合物和对苯二甲醛为组装基元，通过动态亚胺组装在常温常压条件得到超分子聚合物，然后对二氧化碳吸附作为发泡剂，由于发泡剂在释放气体后会残留在泡沫内部，同时起到一定的交联作用，使制备的聚氨酯泡沫具有较高的压缩应力、更好的抗压性能。
用实施例3与对比例2进行对比可知，本发明中添加玻璃纤维，使鞋底轻质化的同时，提高其强度与模量；且在发泡成型过程中，玻璃纤维的加入能够促进成核，细化泡孔，本发明中通过控制玻璃纤维的长度及粒径，以期控制泡孔结构，改善性能，使聚氨酯鞋底兼具强度高、质量轻、产品尺寸精度高等优点。
用实施例3与对比例3进行对比可知，本发明中通过引入二硫化钼来提高鞋底的耐磨性，二硫化钼有着和石墨烯一样的特殊二维片状结构，层间通过范德华力相互堆叠，但是反应惰性高，因此需要改性处理，采用水合肼预处理法剥离二硫化钼纳米片，通过超声将巯基乙胺插入二硫化钼的活性位点，与二硫化钼进行共价结合，完成对二硫化钼的氨基化的修饰；通过戊二醛交联将聚乙烯亚胺接枝到氨基化二硫化钼表面，从而提高二硫化钼在聚氨酯中分散的均匀性。
用实施例3与对比例4进行对比可知，在聚氨酯鞋底中引入双交联有机硅氧烷气凝胶，先合成含有大量的硅烷侧链基团的线性大分子聚合物，使得其本身与小分子硅烷之间存在良好的互溶性，聚合物上的硅烷侧链基团和小分子硅烷在经历水解-缩聚反应后，聚硅氧烷易沿着聚合物链方向生长形成网状形态的初级结构，聚合物链和甲基官能团均匀地分散于聚硅氧烷中，对气凝胶网络骨架提供了有效的力学支撑，使其具有均匀的网络骨架结构，气凝胶内部未出现明显的团簇，次级颗粒之间相互串联，这种均匀的结构更易于吸收和缓解外部施加的力，从而提高聚氨酯鞋底的弹性回复能力。
以上所述仅为本发明的为实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚醚二元醇、聚醚三元醇、三乙醇胺、发泡剂混合搅拌，加入玻璃纤维、改性二硫化钼、双交联有机硅氧烷气凝胶，混合搅拌；加入异氰酸酯后继续搅拌，模具中发泡成型，熟化，得到一种轻质耐磨聚氨酯鞋底；
发泡剂为改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水复配得到，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物与超纯水的质量比为3：2；
改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备包括以下步骤：
1)将3,3-二硫代二丙酸二甲酯、无水甲醇溶液混合，加入水合肼，搅拌1-2h，在氮气保护下，55℃回流12h，静置2-3h，抽滤，依次用甲醇、乙醚洗涤，干燥后得到双氨基功能化合物；
2)将双氨基功能化合物、去离子水混合，加入对苯二甲醛与乙酸乙酯混合液，25-30℃下静置22-24h，抽滤，洗涤，干燥后得到预聚体；
3)取预聚体，加入聚乙烯亚胺与甲醇混合液，在氮气气氛下，25-30℃下保温7-8h，依次用甲醇和水洗涤3-5次，干燥，100℃处理2h，通入二氧化碳，得到改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物；
改性二硫化钼的制备包括以下步骤：将二硫化钼粉末、水合肼混合，在125-130℃保温48h，冷却，洗涤，干燥，得到预处理二硫化钼粉末；将预处理二硫化钼粉末、浓硫酸混合，在90℃保温8h，转移到1-甲基-2-吡咯烷酮溶液中超声处理2h，离心分离得到单层二硫化钼；将单层二硫化钼、巯基乙胺、去离子水混合，超声搅拌36h，冷冻干燥得到氨基化二硫化钼；将氨基化二硫化钼、聚乙烯亚胺、甲醇混合，超声搅拌20-30min，加入戊二醛溶液，继续搅拌20-30min，离心分离得到改性二硫化钼；
双交联有机硅氧烷气凝胶的制备包括以下步骤：叔丁基过氧化物、乙烯基甲基二甲氧基硅烷混合后，在氮气保护下，120℃保温72h，冷却，得到硅烷聚合物；将硅烷聚合物与甲基三甲氧基硅烷混合，加入苯甲醇、四甲基氢氧化铵、去离子水混合搅拌10-15min，得到均相溶胶，升温至50℃保温2h，然后升温至100℃保温1h，得到凝胶，采用乙醇溶剂进行溶剂置换，干燥，得到双交联有机硅氧烷气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，其特征在于，以质量份数计，鞋底的原料组成为：50-60份聚醚三元醇、10-20份聚醚二元醇、1-2份三乙醇胺、0.1-0.5份发泡剂、2-4份改性二硫化钼、1-3份玻璃纤维、1-5份双交联有机硅氧烷气凝胶、56-62份异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，其特征在于，玻璃纤维的短切长度为2mm，直径为10μm。
4.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，其特征在于，改性聚乙烯亚胺-二氧化碳合成物的制备中，预聚体与聚乙烯亚胺的质量比为1：0.06。
5.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨聚氨酯鞋底的制备方法，其特征在于，硅烷聚合物、甲基三甲氧基硅烷、苯甲醇、四甲基氢氧化铵、去离子水的摩尔比为0.2：0.8：5：0.075：3。
6.一种轻质耐磨聚氨酯鞋底，其特征在于，由权利要求1-5中任一项所述方法制备得到。
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