CN115746440A - 一种eva耐磨鞋底及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及鞋材的领域，公开了一种EVA耐磨鞋底，按重量份数计，包括如下组分：乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物70‑100份；弹性体5‑15份；耐磨剂10‑15份；填料3‑10份；功能助剂2‑8份；所述乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物包括第一乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物；所述第一乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2‑5g/10min，所述第二乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为25‑30g/10min，且所述第一乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物的质量比为(7‑9):1，其制备方法通过依次进行密炼、造粒和射出成型，得到EVA鞋底。本申请得到的EVA鞋底具有优异的耐磨性、回弹性。
Description
技术领域
本申请涉及鞋底的技术领域，尤其是涉及一种EVA耐磨鞋底及其制备方法。
背景技术
乙烯-乙酸乙烯共聚物的简称即为EVA，乙烯-乙酸乙烯共聚物是继高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯之后的第四大乙烯系列聚合物。乙烯-乙酸乙烯共聚物作为重要的合成树脂的材料，被广泛应用于多种领域中。由于乙烯-乙酸乙烯共聚物中的分子链段中引入了醋酸乙烯链段，从而赋予了乙烯-乙酸乙烯共聚物众多的优异性能。目前，根据EVA材料中VA含量的不同，通常将VA含量少于40％的称为EVA树脂；VA含量为40-70％的称为EVA橡胶；VA含量为70-95％范围内EVA乳液。
其中，EVA树脂的密度通常为0.9g/cm3左右，有良好的柔软性，并且抗张性能高，缓冲性能高，韧性较强，并且能够耐最低气温为零下50多摄氏度，因此EVA材料能够适应于各种各样的气候和不同的环境中，比如潮湿、酸、碱、盐的环境下。另外，EVA还具有良好的抗臭氧性能，良好的加工性能，经过发泡后的EVA材料具有良好的隔音隔热效果。因此，EVA树脂可以应用于工业用材料中，如电器配件材料、电线绝缘皮、密封容器盖以及汽车装饰配件等。另外，由于EVA树脂具有柔软、一定的弹性的优点，也被大量的应用于鞋底材料中。
在公开号为CN103483674A的中国发明专利文件中公开了一种EVA微孔鞋底塑料，在该方案中的EVA鞋底塑料主要包括有：EVA100份；CPE10-25份；LDPE50-60份；EPDM40-50份；DCP1-1.5份；硬脂酸钙0.5-1.5份；硬脂酸钡0.3-1份；硬脂酸锌为0.2-0.5份；氧化锌为0.8-1.2份；滑石粉5-10份；煅烧高岭土10-15份；AC发泡剂1.5-4.5份；NBR10-12份，炭黑1-2份。该方案中得到的鞋底材料的拉伸强度在2-3MPa之间，回弹性为25-30％。
进一步的，公开号为CN110204821A的中国发明专利申请文件公开了一种耐磨止滑透光鞋材，由如下重量份的原料混合制成：EVA塑胶粒4.5份～5.8份，POE0.5份～1.4份，ENGAGE0.6份～1.3份，二氧化硅0.6份～0.9份，发泡剂0.6份～0.9份，架桥剂0.08份～0.32份，硬脂酸0.1份～0.5份，氧化锌0.5份～0.8份，架桥助剂0.08份～0.32份。在该方案中的EVA鞋底材料具有更好的回弹性，能达到50％以上，但是在该方案中的鞋材的耐磨性较差，均为200以上。
随着消费者对鞋材性能的要求越来越高，目前的鞋底材料并不能兼顾良好的回弹性和耐用性，如何同时具备鞋底材料的回弹性能和耐磨性能将是持续研究的重点。
发明内容
第一方面，本申请提供一种EVA耐磨鞋底，本申请中通过将熔融指数较小的第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和熔融指数较大的第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物相混合，并且加入耐磨剂，从而制备得到回弹性能和耐磨性能均优异的鞋底材料。
本申请提供一种EVA耐磨鞋底，采用如下的技术方案：
一种EVA耐磨鞋底，按重量份数计，包括如下组分：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物70-100份；
弹性体5-15份；
耐磨剂10-15份；
填料3-10份；
功能助剂2-8份；
所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；所述第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2-5g/10min，所述第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为25-30g/10min，且所述第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的质量比为(7-9):1。
通过采用上述技术方案，在本申请中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，并且第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2-5g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为25-30g/10min，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数越大，则软化点会降低，虽然强度会随着熔融指数增大而下降，但是加工性能和弹性会提高；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数越小则力学强度提高，并且在混合物体系中添加有耐磨剂，通过将两种熔融指数相差较大的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物进行共混，并对两者的用量进行限定，使得链段之间的缠结效果更佳，耐磨剂分布的也更加均匀，制备得到的鞋底材料具有良好的回弹性、耐磨性和拉伸强度。本申请中的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25-33％，比如VA的含量可以为25％、28％、33％等。
可选的，一种EVA耐磨鞋底，按重量份数计，包括如下组分：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物80-90份；
弹性体9-11份；
耐磨剂10-12份；
填料6-8份；
功能助剂4.5-6.5份。
可选的，所述功能助剂包括：发泡剂1.5-6份；交联剂0.5-1份；润滑剂0.5-1份。
可选的，所述填料为滑石粉和钛白粉的混合物。
可选的，所述滑石粉和钛白粉的重量比为1:1。
通过采用上述技术方案，通过在EVA鞋底组分中添加滑石粉，可以提高EVA鞋底的力学性能，比如EVA鞋底拉伸强度，而钛白粉能够赋予EVA鞋底较好的耐老化性能，滑石粉和钛白粉复配使用，能够更好地对EVA鞋底材料的拉伸性能进行加强，并且对二者的用量进一步的优选，在滑石粉和钛白粉的作用下，能够提高EVA发泡物料的熔体强度，减少在熔体过程中发泡产生的气泡相合并，从而辅助鞋底材料具有更好的发泡孔隙，使得鞋底材料质轻并具有很好的回弹性。
可选的，所述发泡剂为AC发泡剂和氧化锌的混合物，所述AC发泡剂和氧化锌的重量比为(1-2):1，所述AC发泡剂和氧化锌的重量比为(1-2):1。
通过采用上述技术方案，AC发泡剂和氧化锌复配使用，氧化锌能够有助于降低AC发泡剂的分解温度，从而促进鞋底材料中发泡剂的正常发泡，进而获得气孔结构均匀的鞋底材料。
可选的，所述润滑剂选自硬脂酸。
通过采用上述技术方案，提高加工效果，更易于脱模。
可选的，所述交联剂选自双叔丁基过氧异丙基苯。
可选的，所述弹性体为三元乙丙橡胶。
通过采用上述技术方案，三元乙丙橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物有良好的相容性，有助于提高EVA鞋底材料的增弹增韧效果，提高鞋底材料的耐磨性能。
第二方面，本申请提供一种EVA耐磨鞋底的制备方法。
一种EVA耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据上述方案中所述的EVA耐磨鞋底的各组分重量份，取第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、弹性体、填料、耐磨剂和润滑剂依次进行混合和第一次密炼处理，然后于密炼处理后的原料中分别加入发泡剂和交联剂，进行第二次密炼处理；
(2)将步骤(1)得到的混合物依次进行造粒和射出成型，得到所述EVA耐磨鞋底。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：
1.本申请通过将两个熔融指数相差较大的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合作为鞋底材料，并且通过添加耐磨剂，耐磨剂能够在鞋底材料中分布均匀，得到的鞋底材料同时具有良好的回弹性能和耐磨性能。
2.AC发泡剂和氧化锌复配使用，氧化锌能够有助于降低AC发泡剂的分解温度，从而促进鞋底材料中发泡剂的发泡效率，进而获得气孔结构均匀的鞋底材料。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开一种EVA耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
(1)按重量份数计，称量70份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物63份，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物7份，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min；
弹性体15份，选自三元乙丙橡胶；
填料3份，滑石粉和钛白粉的重量比为1:1；
发泡剂1.5份，AC发泡剂和氧化锌的重量比为2:1；
耐磨剂10份，选自EVA耐磨剂，牌号为8#耐磨剂；
交联剂0.5份，选自双叔丁基过氧异丙基苯；
润滑剂0.5份，选自硬脂酸；
称量各组分，取第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、填料、耐磨剂、助剂依次进行混合并于110±2℃下进行第一次密炼处理，混炼时间为10min，然后分别加入交联剂和耐磨剂，进行第二次混炼处理，处理8min；
(2)将步骤(1)得到的混合物依次进行造粒、发泡和注塑，得到所述EVA耐磨鞋底，其中发泡射出模具温度为170±2℃，发泡时间为5分钟。
实施例2
本实施例和实施例1的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量和熔融指数的不同；本实施例中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为28％，熔融指数为5g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为28％，熔融指数为25g/10min。
实施例3
本实施例和实施例1的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量和熔融指数的不同；本实施例中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为28％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min。
实施例4
本实施例和实施例1的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于原料用量的不同，本实施例原料按重量份数计包括：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物100份，其中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物90份，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物10份，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min；
弹性体5份，选自三元乙丙橡胶；
填料15份，滑石粉和钛白粉的重量比为1:1；
发泡剂6份，AC发泡剂和氧化锌的重量比为2:1；
耐磨剂15份，选自EVA耐磨剂，牌号为8#耐磨剂；
交联剂1份，选自双叔丁基过氧异丙基苯；
润滑剂1份，选自硬脂酸。
实施例5
本实施例和实施例1的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于原料用量的不同，本实施例原料按重量份数计包括：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物80份，其中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物72份，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物8份，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min；
弹性体11份，选自三元乙丙橡胶；
填料8份，滑石粉和钛白粉的重量比为1:1；
发泡剂4.5份，AC发泡剂和氧化锌的重量比为2:1；
耐磨剂12份，选自EVA耐磨剂，牌号为8#耐磨剂；
交联剂0.8份，选自双叔丁基过氧异丙基苯；
润滑剂0.6份，选自硬脂酸。
实施例6
本实施例和实施例1的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于原料用量的不同，本实施例原料按重量份数计包括：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物90份，其中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物81份，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物9份，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min；
弹性体9份，选自三元乙丙橡胶；
填料6份，滑石粉和钛白粉的重量比为1:1；
发泡剂4.5份，AC发泡剂和氧化锌的重量比为2:1；
耐磨剂11份，选自EVA耐磨剂，牌号为8#耐磨剂；
交联剂0.8份，选自双叔丁基过氧异丙基苯；
润滑剂0.6份，选自硬脂酸。
实施例1和实施例4-6的原料用量表如下表1。
| 实施例1 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 | 70 | 100 | 80 | 90 |
| 弹性体 | 15 | 5 | 11 | 9 |
| 填料 | 3 | 10 | 8 | 6 |
| 发泡剂 | 1.5 | 6 | 4.5 | 4.5 |
| 耐磨剂 | 10 | 15 | 12 | 11 |
| 交联剂 | 0.5 | 1 | 0.8 | 0.8 |
| 润滑剂 | 0.6 | 1 | 0.6 | 0.6 |
实施例7
本实施例和实施例5的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物80份，其中，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物70份，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物10份，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为3g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为25％，熔融指数为28g/10min。
实施例8
本实施例和实施例5的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于AC发泡剂和氧化锌的重量比为1:1。
实施例9
本实施例和实施例5的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为33％，熔融指数为2g/10min，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为33％，熔融指数为30g/10min。
实施例10
本实施例和实施例5的原料和工艺步骤均相同，不同之处在于弹性体选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
对比例1
本对比例和实施例5的制备工艺均相同，不同之处在于，用等量的第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物代替第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
对比例2
本对比例和实施例5的制备工艺均相同，不同之处在于，用等量的第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物代替第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
对比例3
本对比例和实施例5的制备工艺均相同，不同之处在于，填料仅使用滑石粉。
对比例4
本对比例和实施例5的制备工艺均相同，不同之处在于，未添加耐磨剂。
性能测试
将EVA鞋底材料制备成相应的试片进行测试，测试性能包括：拉伸强度，参照GB/T528测试；耐磨，参照GB/T3903.2测试；回弹，参照GB/T1681测试。
实施例1-10和对比例1-4的性能如下表2。
表2实施例1-10和对比例1-4测试结果表
通过比较实施例1以及实施例4-6，在本申请中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，并且第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为较小，第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数较大，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数越大，则软化点会降低，虽然强度会随着熔融指数增大和下降，但是加工性能和弹性会提高；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数越小则机械性能提高，通过将两种熔融指数相差较大的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物进行共混，并对两者的用量进行限定，并结合上三元乙丙橡胶、交联剂、耐磨剂和发泡剂，使得制备得到的鞋底材料具有良好的回弹性、耐磨性和拉伸强度。
通过比较实施例5和实施例7，通过对第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的重量比进行改变，可以看出两者重量比为9:1时具有更好的回弹性能和耐磨性能。并且通过比较实施例5和实施例10，可以看出，第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为33％，熔融指数为2g/10min；第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的VA含量为33％，熔融指数为30g/10min，得到的鞋底材料具有最好的回弹性能和耐磨性能。通过对比实施5和实施例10可以看出，弹性体选自三元乙丙橡胶具有更好的增弹的作用。
通过实施例5、对比例1和对比例2，如果仅使用其中一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物时，回弹性和耐磨性均会有较大的降低，鞋底材料得不到良好的回弹性能和耐磨性能。通过对比实施例5和对比例3可以看出，如果填料仅使用滑石粉，鞋底材料的回弹性和耐磨性均有所下降，这可能主要是滑石粉和钛白粉复配使用时能够对发泡产生一定的影响，从而对回弹性能和耐磨性能具有提高的作用。通过对比实施例5和对比例4可以看出，鞋底材料的主要耐磨性能来自于耐磨剂，没有添加耐磨剂则耐磨性能大大降低。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物70-100份；
弹性体5-15份；
耐磨剂10-15份；
填料3-10份；
功能助剂2-8份；
所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；所述第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为2-5g/10min，所述第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的熔融指数为25-30g/10min，且所述第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和第二乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的质量比为(7-9):1。
2.根据权利要求1所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：按重量份数计，包括如下组分：
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物80-90份；
弹性体9-11份；
耐磨剂10-12份；
填料6-8份；
功能助剂4.5-6.5份。
3.根据权利要求1所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述功能助剂包括：发泡剂1.5-6份；交联剂0.5-1份；润滑剂0.5-1份。
4.根据权利要求1所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述填料为滑石粉和钛白粉的混合物。
5.根据权利要求4所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述滑石粉和钛白粉的重量比为1:1。
6.根据权利要求3所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述发泡剂为AC发泡剂和氧化锌的混合物，所述AC发泡剂和氧化锌的重量比为（1-2）:1。
7.根据权利要求3所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸。
8.根据权利要求3所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述交联剂选自双叔丁基过氧异丙基苯。
9.根据权利要求3所述的一种EVA耐磨鞋底，其特征在于：所述弹性体为三元乙丙橡胶。
10.一种如权利要求3-9任意一项的EVA耐磨鞋底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）根据权利要求3-9任意一项所述的EVA耐磨鞋底的各组分重量份，取第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、第一乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、弹性体、填料、耐磨剂和润滑剂依次进行混合和第一次密炼处理，然后于第一次密炼处理后的混合料中分别加入发泡剂和交联剂，进行第二次密炼处理；
（2）将步骤（1）得到的混合物依次进行造粒和射出成型，得到所述EVA耐磨鞋底。
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