CN115466502B - 一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 - Google Patents
一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115466502B CN115466502B CN202210527874.7A CN202210527874A CN115466502B CN 115466502 B CN115466502 B CN 115466502B CN 202210527874 A CN202210527874 A CN 202210527874A CN 115466502 B CN115466502 B CN 115466502B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- graphene
- insole material
- graphene conductive
- conductive insole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 18
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 18
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 16
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 14
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 11
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 2-propan-2-yl-1h-imidazole Chemical compound CC(C)C1=NC=CN1 FUOZJYASZOSONT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,5,6,7,7a-hexahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1CCC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 MUTGBJKUEZFXGO-OLQVQODUSA-N 0.000 claims description 2
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 2
- QOHMWDJIBGVPIF-UHFFFAOYSA-N n',n'-diethylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCN QOHMWDJIBGVPIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N (3as,7ar)-3a,4,7,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C=CC[C@@H]2C(=O)OC(=O)[C@@H]21 KMOUUZVZFBCRAM-OLQVQODUSA-N 0.000 claims 1
- VWSUQBGPNFFSLB-UHFFFAOYSA-N n'-(benzenesulfonyl)benzenesulfonohydrazide Chemical compound C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)NNS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 VWSUQBGPNFFSLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CN(C)CCCCCCN(C)C TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 tetramethyl ethylenediamine, tetramethyl Chemical group 0.000 claims 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- JUXXCHAGQCBNTI-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,2-n,2-n-tetramethylpropane-1,2-diamine Chemical group CN(C)C(C)CN(C)C JUXXCHAGQCBNTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000218378 Magnolia Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 2
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N diphenyl sulfone Chemical group C=1C=CC=CC=1S(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 KZTYYGOKRVBIMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diamine Natural products NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
- C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
- C08J9/08—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent developing carbon dioxide
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A43—FOOTWEAR
- A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
- A43B17/00—Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined
- A43B17/14—Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined made of sponge, rubber, or plastic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
- C08J9/0071—Nanosized fillers, i.e. having at least one dimension below 100 nanometers
- C08J9/008—Nanoparticles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
- C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
- C08J2405/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2423/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2423/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2429/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
- C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08J2429/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2471/00—Characterised by the use of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2471/02—Polyalkylene oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法，由以下物质按重量份组成：热塑性聚氨酯弹性体30‑38份，EVA20‑24份，石墨烯粉2‑5份，硅烷偶联剂2‑4份，表面活性剂5‑8份，填充剂9‑12份，交联剂5‑8份，发泡剂3‑5份，催化剂0.2‑2份。本发明制备的导电鞋垫制备工艺简单，导电性能良好，同时具备一定的抗菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法。
背景技术
鞋垫是人们日常出行不可或缺的附加品，其在鞋内底部充当减缓压力的作用，可以改善脚底因长时间站立、行走和运动而产生的不适感。这是鞋垫自诞生以来便具备的常规功能，而现在的鞋垫不仅仅只发挥简单的常规作用，像具备保健功能的保健鞋垫，除臭抗菌鞋垫，防水鞋垫，增高鞋垫等等。
不同场景下所需鞋垫具备的功能有所不同，比如经常在易产生静电的环境中工作的工人，他们就需要具备能及时帮助排除身上所产生的电荷的功能鞋垫，及时排走这些电荷，是对他们身体健康的强有力保障。而现在的具备导电功能的鞋垫往往存在导电性能不佳的缺点，不利于工人长时间使用，因此，发明一种导电性能优良的鞋垫显得尤为重要。申请号CN110537755A的专利提供了一种内置导电介质的除静电鞋垫，包括正面和反面，鞋垫的正面与反面均缝制有柔软吸汗布料，布料中添加了导电介质条，使静电倒入到人体外，避免静电在人体内堆积，导电介质条主要采用导电橡胶，导电硅胶及导电碳纤维等柔性的导电材料，避免由于鞋子导电而造成误触电的安全事故。但其存在工艺复杂，导电效果不佳且不具备一定的除菌性能。
本发明中的石墨烯导电材料不仅具有导电性能优良的性质，同时还具有一定的抗菌性。
发明内容
本申请通过提供一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法，解决现有技术中导电功能鞋垫存在导电性能不佳的问题，同时还具备一定的抗菌性。
本申请提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，由以下物质按重量份组成：热塑性聚氨酯弹性体30-38份，EVA20-24份，石墨烯粉2-5份，硅烷偶联剂2-4份，表面活性剂5-8份，填充剂9-12份，交联剂5-8份，发泡剂3-5份，催化剂0.2-2份。
在一种优选的实施方式中，所述的热塑性聚氨酯弹性体包括聚酯型、聚醚型中的至少一种。
进一步优选的，所述的热塑性聚氨酯弹性体为聚醚热塑性聚氨酯弹性体990R，CAS号为1211-14-9，购买自广东翁江化学试剂有限公司。
在一种优选的实施方式中，所述的EVA中乙酸乙烯含量为5％-15wt％。
进一步优选的，所述的EVA中乙酸乙烯含量为10wt％，购买自凌源贝卞森生物科技有限公司。
聚醚型热塑性聚氨酯弹性体中含有大量的醚键、羟基等基团，因为醚键的内聚能比较低，并且易于旋转，EVA分子链中引入了乙酸乙烯单体，降低了材料本身的结晶度，提高了两者之间的相溶性，因此由它们作为基材制备的鞋垫材料柔顺性好，具有较高的回弹性，柔韧性和抗冲击性。
在一种优选的实施方式中，所述的石墨烯粉为单层结构或/和多层结构。
进一步优选的，所述的石墨烯粉为单层结构，购买自浙江亚美纳米科技有限公司。
石墨烯的结构为稳定的平面六边形结构，当施加外部机械力时，碳原子面会随之变形，从而达到结构稳定，其中每个碳原子均为sp2杂化，并且贡献剩余一个p轨道上的电子，从而形成π键，π电子可以自由的移动，因此赋予了石墨烯非常好的导电性。
在一种优选的实施方式中，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，购买自曲阜晨光化工有限公司。
硅烷偶联剂中的活性官能团，如氧基、乙烯基、环氧基等等，可以促使共聚物之间产生连接作用，并提高连接强度，使得共聚物更加的柔顺。
在一种优选的实施方式中，所述的表面活性剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯中的至少一种。
进一步优选的，所述的表面活性剂中聚乙烯醇和聚氧化乙烯两者的重量比值为1-2:1。
进一步优选的，所述的表面活性剂中聚乙烯醇和聚氧化乙烯两者的重量比值为2:1。
进一步优选的，所述的聚乙烯醇醇解度为70％-80％，所述聚乙烯醇的CAS号为9002-89-5，购买自天津希恩思生化科技有限公司，所述聚氧化乙烯分子量为40000-60000。
更优选的，所述的聚氧化乙烯分子量为50000，所述聚氧化乙烯的CAS号为68441-17-8，购买自北京华威锐科化工有限公司。
表面活性剂聚乙烯醇和聚氧化乙烯的存在，提供了大量具有亲水、亲油的结构，从而大大降低了界面张力并且增加了体系的粘度，两者协同作用下，会与体系中的石墨烯片层结构形成较强的相互作用，互相络合，克服了石墨烯本身之间的π键相互作用，将石墨烯稳定的分散在体系中，并且，两者还充当桥梁的作用将石墨烯与载体很好的结合起来，这极大提高了石墨烯在体系中分散均匀性，大大提高了最终材料的导电性能。
在一种优选的实施方式中，所述的填充剂为炭黑、碳酸钙、壳聚糖、硅藻土中的至少一种。
进一步优选的，所述的填充剂中炭黑、壳聚糖与硅藻土三者的重量份比值为2:1:1。
进一步优选的，所述的壳聚糖的脱乙酰度为75％-85％，壳聚糖的CAS号为9012-76-4，购买自化夏化学北京公司。
进一步优选的，所述炭黑的平均粒径为80-100nm，购买自天津希恩思生化科技有限公司。所述硅藻土购买自北京大田丰拓化学技术有限公司。
选择平均粒径为80-100nm的炭黑加入到体系中，其提供了大量的羟基、羧基等基团，同时，加入的壳聚糖也带有大量的羟基，硅藻土呈现出多孔结构，三者在体系中协同作用下，不仅可以使得体系更加稳定，还有利于使得内部孔泡致密均匀，分散材料的同时极大的提高了材料的回弹性，并且，壳聚糖和硅藻土的吸附作用，使得制备的材料具有较好的抑菌能力和吸水能力，炭黑也进一步提高了导电性。
在一种优选的实施方式中，所述的交联剂为2-异丙基咪唑、四气邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的至少一种。
进一步优选的，所述的交联剂中2-异丙基咪唑与三亚乙基四胺两者的重量比值为1:1。
进一步优选的，所述的2-异丙基咪唑的CAS号为36947-68-9，购买自上海将来实业股份有限公司，所述的三亚乙基四胺的CAS号为112-24-3，购买自广东名图化工有限公司。
2-异丙基咪唑和三亚乙基四胺在体系中提供了大量的活性基团，在体系分子之间起到了很好的桥梁作用，使多个线型分子相关交联成网状结构，提高材料的强度和耐磨性。
在一种优选的实施方式中，所述的发泡剂为二苯磺酰肼醚、硬脂酸、碳酸氢钠中的至少一种。
进一步优选的，所述的发泡剂中硬脂酸和碳酸氢钠的重量份比值为1:1。所述硬脂酸购买自武汉梦奇科技有限公司；所述碳酸氢钠购买自永华化学股份有限公司。
硬脂酸和碳酸氢钠的加入，使得材料在加工过程中避免焦化，稳定体系的同时，在体系中会产生大量气体，从而在聚合物组成中形成细孔状，起到发泡的作用，提高弹性。
在一种优选的实施方式中，所述的催化剂为四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺中的至少一种。
进一步优选的，所述的催化剂为四甲基丙二胺，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
四甲基丙二胺的加入有效提高了体系的反应速度，改善表面固化和粘结性。
本申请提供了一种石墨烯导电鞋垫材料的制备方法，包括以下步骤：首先按质量份称取所需组分，将所需的热塑性聚氨酯弹性体、EVA、硅烷偶联剂投入搅拌机中，搅拌混合均匀，然后将表面活性剂、填充剂、石墨烯粉、交联剂、发泡剂、催化剂投入到搅拌机中，搅拌混合均匀，得到均匀的混合物；
将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即可得到石墨烯导电鞋垫材料，双螺杆挤出机控制温度为160-185℃。
本发明产生了以下有益效果：1)针对导电鞋垫材料制备工艺繁琐，导电性能差的问题，本发明通过搭配合理的组分，选择简单的制造工艺，制备出石墨烯分散均匀，导电性能好的石墨烯导电鞋垫材料；石墨烯作为导电发热材料，导电发热转化效果高，并且石墨烯可产生部分红外辐射能，有利于改善脚部血液循环；2)体系中加入壳聚糖，硅藻土成分，在起到填充作用的同时，其极强的吸附性使得鞋垫材料的吸水性大大提高，同时也有抑制细菌繁殖的作用。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细清楚的说明描述。
实施例1
本发明的实施例1具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，按重量份计，由以下物质组成：热塑性聚氨酯弹性体35份，EVA22份，石墨烯粉4份，硅烷偶联剂3份，表面活性剂6份，填充剂10份，交联剂6份，发泡剂4份，催化剂1份。
所述热塑性聚氨酯弹性体为聚醚热塑性聚氨酯弹性体990R，CAS号为1211-14-9，购买自广东翁江化学试剂有限公司。
所述EVA中乙酸乙烯的含量为10wt％，购买自凌源贝卞森生物科技有限公司。
所述石墨烯粉为单层结构，购买自浙江亚美纳米科技有限公司。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，购买自曲阜晨光化工有限公司。
所述的表面活性剂中聚乙烯醇和聚氧化乙烯两者的重量比值为2:1，所述的聚乙烯醇醇解度为70％-80％，所述聚乙烯醇的CAS号为9002-89-5，购买自天津希恩思生化科技有限公司，所述聚氧化乙烯分子量为50000，所述聚氧化乙烯的CAS号为68441-17-8，购买自北京华威锐科化工有限公司。
所述的填充剂中炭黑、壳聚糖与硅藻土三者的重量份比值为2:1:1；所述的壳聚糖的脱乙酰度为75％-85％，壳聚糖的CAS号为9012-76-4，购买自化夏化学北京公司；所述炭黑的平均粒径为80-100nm，购买自天津希恩思生化科技有限公司；所述硅藻土购买自北京大田丰拓化学技术有限公司。
所述的交联剂中2-异丙基咪唑与三亚乙基四胺两者的重量比值为1:1；所述的2-异丙基咪唑的CAS号为36947-68-9，购买自上海将来实业股份有限公司，所述的三亚乙基四胺的CAS号为112-24-3，购买自广东名图化工有限公司。
所述的发泡剂中硬脂酸和碳酸氢钠的重量份比值为1:1；所述硬脂酸购买自武汉梦奇科技有限公司；所述碳酸氢钠购买自永华化学股份有限公司。
所述的催化剂为四甲基丙二胺，购买自上海麦克林生化科技有限公司。
一种石墨烯导电鞋垫材料的制备方法，包括以下步骤：首先按质量份称取所需组分，将所需的热塑性聚氨酯弹性体、EVA、硅烷偶联剂投入搅拌机中，搅拌混合均匀，然后将表面活性剂、填充剂、石墨烯粉、交联剂、发泡剂、催化剂投入到搅拌机中，搅拌混合均匀，得到均匀的混合物；
将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即可得到石墨烯导电鞋垫材料，双螺杆挤出机控制温度为169℃。
实施例2
本发明的实施例2具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，按重量份计，由以下物质组成：热塑性聚氨酯弹性体38份，EVA24份，石墨烯粉5份，硅烷偶联剂4份，表面活性剂7.5份，填充剂12份，交联剂8份，发泡剂5份，催化剂2份。
所述各组分同实施例1，制备方法同实施例1。
实施例3
本发明的实施例3具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，按重量份计，由以下物质组成：热塑性聚氨酯弹性体30份，EVA20份，石墨烯粉2份，硅烷偶联剂2份，表面活性剂6份，填充剂9份，交联剂5份，发泡剂3份，催化剂0.4份。
所述各组分同实施例1，制备方法同实施例1
对比例1
本发明的对比例1具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，组分中不包括石墨烯粉。
对比例2
本发明的对比例2具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，表面活性剂中只添加聚氧化乙烯2份。
对比例3
本发明的对比例3具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，表面活性剂中只添加聚乙烯醇4份。
对比例4
本发明的对比例4具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述填充剂中炭黑为5份，硅藻土为2.5份。
对比例5
本发明的对比例5具体提供了一种石墨烯导电鞋垫材料，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述填充剂中炭黑为5份，壳聚糖为2.5份。
性能测试方法
1)表面电阻测试：按照GB/T15738-2008导电和抗静电纤维增强塑料电阻率试验方法测试；
2)抗菌性测试：按照FZ/T 73023-2006进行抗菌性测试，主要对金黄色葡萄球菌，大肠杆菌进行测试。
测试结果见表1
表1
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，由以下物质按重量份组成：热塑性聚氨酯弹性体30-38份，EVA20-24份，石墨烯粉2-5份，硅烷偶联剂2-4份，表面活性剂5-8份，填充剂9-12份，交联剂5-8份，发泡剂3-5份，催化剂0.2-2份；
所述表面活性剂为聚乙烯醇和聚氧化乙烯；
所述表面活性剂中聚乙烯醇和聚氧化乙烯两者的重量比值为1-2:1；
所述填充剂为炭黑、壳聚糖和硅藻土；所填充剂由重量份比值为2:1:1的炭黑、壳聚糖和硅藻土组成。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯弹性体包括聚酯型、聚醚型中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，所述石墨烯粉为单层结构或/和多层结构。
4.如权利要求1所述的一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，所述交联剂为2-异丙基咪唑、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、三亚乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺中的至少一种。
5.如权利要求1所述的一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，所述发泡剂为二苯磺酰肼醚、硬脂酸、碳酸氢钠中的至少一种。
6.如权利要求1所述的一种石墨烯导电鞋垫材料，其特征在于，所述催化剂为四甲基乙二胺、四甲基丙二胺、四甲基己二胺中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6任一种石墨烯导电鞋垫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）按质量份称取所需组分，将所需的热塑性聚氨酯弹性体、EVA、硅烷偶联剂投入搅拌机中，搅拌混合均匀，然后将表面活性剂、填充剂、石墨烯粉、交联剂、发泡剂、催化剂投入到搅拌机中，搅拌混合均匀，得到均匀的混合物；（2）将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即可得到石墨烯导电鞋垫材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210527874.7A CN115466502B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210527874.7A CN115466502B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115466502A CN115466502A (zh) | 2022-12-13 |
| CN115466502B true CN115466502B (zh) | 2023-11-10 |
Family
ID=84364442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210527874.7A Active CN115466502B (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115466502B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201000039A (en) * | 2008-06-25 | 2010-01-01 | jin-zhu Zhang | Paste applied to improve the environment inside the shoe |
| CN103937016A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-23 | 同济大学 | 一种制备石墨烯/高分子乳液复合薄膜材料的喷涂方法 |
| CN105133296A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-12-09 | 长兴虹波纺织有限公司 | 一种具有除臭功能的鞋衬用无纺布的制备工艺 |
| CA3001424A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Jinan Shengquan Group Share Holding Co., Ltd. | Composite polyurethane foam containing graphene, and preparation method and use |
| CN108117675A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 浙江恒诚鞋业有限公司 | 一种防静电鞋及其防静电鞋垫 |
| CN108329451A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-27 | 惠州市鑫华骏贸易有限公司 | 一种聚氨酯发泡鞋底及其制作方法 |
| CN110066427A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-30 | 福建五持恒科技发展有限公司 | 石墨烯再生橡胶发泡鞋垫及其制备方法 |
| CN110092978A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-06 | 福建五持恒科技发展有限公司 | 石墨烯再生eva发泡鞋垫及其制备方法 |
| CN111518386A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-11 | 吴聚精 | 一种石墨烯泡棉及其生产工艺 |
| CN112205714A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-12 | 上海澳翔鞋业有限公司 | 一种多功能穴位理疗鞋垫及其制备方法 |
| CN112409614A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-26 | 扬州市安宜劳保制品有限公司 | 一种防护纳米弹性鞋垫制备方法 |
| CN112552560A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 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抗静电鞋垫 |
| CN113025030A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-25 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | 一种抗菌的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其制备方法和应用 |
| CN113185666A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-30 | 广东足迹鞋业有限公司 | 一种良好弹性鞋垫及制作工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3773047A1 (en) * | 2018-06-04 | 2021-02-17 | Nike Innovate C.V. | Two part sole structures and uses thereof |
-
2022
- 2022-05-16 CN CN202210527874.7A patent/CN115466502B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201000039A (en) * | 2008-06-25 | 2010-01-01 | jin-zhu Zhang | Paste applied to improve the environment inside the shoe |
| CN103937016A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-23 | 同济大学 | 一种制备石墨烯/高分子乳液复合薄膜材料的喷涂方法 |
| CN105133296A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-12-09 | 长兴虹波纺织有限公司 | 一种具有除臭功能的鞋衬用无纺布的制备工艺 |
| CA3001424A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-04 | Jinan Shengquan Group Share Holding Co., Ltd. | Composite polyurethane foam containing graphene, and preparation method and use |
| CN108117675A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 浙江恒诚鞋业有限公司 | 一种防静电鞋及其防静电鞋垫 |
| CN108329451A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-07-27 | 惠州市鑫华骏贸易有限公司 | 一种聚氨酯发泡鞋底及其制作方法 |
| CN110066427A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-30 | 福建五持恒科技发展有限公司 | 石墨烯再生橡胶发泡鞋垫及其制备方法 |
| CN110092978A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-06 | 福建五持恒科技发展有限公司 | 石墨烯再生eva发泡鞋垫及其制备方法 |
| CN111518386A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-11 | 吴聚精 | 一种石墨烯泡棉及其生产工艺 |
| CN112205714A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-12 | 上海澳翔鞋业有限公司 | 一种多功能穴位理疗鞋垫及其制备方法 |
| CN112409614A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-26 | 扬州市安宜劳保制品有限公司 | 一种防护纳米弹性鞋垫制备方法 |
| CN112552560A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-03-26 | 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抗静电鞋垫 |
| CN113025030A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-06-25 | 慕思健康睡眠股份有限公司 | 一种抗菌的石墨烯聚氨酯复合海绵材料及其制备方法和应用 |
| CN113185666A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-30 | 广东足迹鞋业有限公司 | 一种良好弹性鞋垫及制作工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115466502A (zh) | 2022-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102924793B (zh) | 一种硅氧烷改性的热塑性材料及其制备方法 | |
| CN104231419A (zh) | 高减震乙烯-醋酸乙烯酯橡胶发泡鞋用材料及其制备方法 | |
| CN106700383A (zh) | 一种止血带用tpe材料及其制备工艺 | |
| CN105566732B (zh) | 一种车用高发泡隔音材料及其制备方法 | |
| CN106883619A (zh) | 热塑性弹性体材料及其制备方法 | |
| CN110577696B (zh) | 一种高耐磨eva发泡材料及其制备方法 | |
| CN110724375A (zh) | 一种tpu/eva超临界发泡复合材料及其制备方法 | |
| CN111793268A (zh) | 一种eva/poe超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法 | |
| CN109517367A (zh) | 一种导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法 | |
| JPH0694527B2 (ja) | 帯電防止熱可塑性組成物 | |
| CN115466502B (zh) | 一种石墨烯导电鞋垫材料及其制备方法 | |
| CN109627768A (zh) | 一种高柔软度热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法 | |
| CN1360614A (zh) | 高浓度的交联母炼胶 | |
| CN111154179A (zh) | 聚丙烯基亲水冷却塔填料及其制备方法 | |
| CN110791031A (zh) | 一种低硬度溴化丁基橡胶聚丙烯热塑性弹性体 | |
| CN1302065C (zh) | 一种聚烯烃热塑性弹性体 | |
| CN112552560A (zh) | 一种石墨烯添加物的天然橡胶抗静电鞋垫 | |
| CN114835971B (zh) | 一种高弹、透气艾草粉发泡复合材料及其制备方法、应用 | |
| CN114395199B (zh) | 一种耐热鞋材及其制备方法 | |
| CN111393744A (zh) | 具有抗菌导电性的tpe材料及其制备方法 | |
| CN115558220A (zh) | 一种防静电spu鞋底材料及其制备方法 | |
| CN109370034A (zh) | 一种基于聚烯烃弹性体的高弹性发泡材料及其制备方法与应用 | |
| CN108422721A (zh) | 一种pva复合塑料 | |
| KR20130111844A (ko) | 내구성 및 전도성이 우수한 인솔용 발포체 조성물 및 이의 제조방법 | |
| CN112795078A (zh) | 一种高耐磨减震eva鞋底材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |