CN115975385B - 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115975385B CN115975385B CN202211609916.8A CN202211609916A CN115975385B CN 115975385 B CN115975385 B CN 115975385B CN 202211609916 A CN202211609916 A CN 202211609916A CN 115975385 B CN115975385 B CN 115975385B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nylon
- nylon elastomer
- resin
- hyperbranched
- polyamide
- 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
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 title claims abstract description 168
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 title claims abstract description 168
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 133
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000005187 foaming Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 64
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 18
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 18
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 9
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 2-Oxazoline Chemical compound C1CN=CO1 IMSODMZESSGVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000571 Nylon 11 Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000305 Nylon 6,10 Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000572 Nylon 6/12 Polymers 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 3
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006152 PA1010 Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 2
- 229920006396 polyamide 1012 Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000909 polytetrahydrofuran Polymers 0.000 claims description 2
- -1 polytetramethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229940124543 ultraviolet light absorber Drugs 0.000 claims description 2
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 229920002614 Polyether block amide Polymers 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N Irganox 1098 Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)NCCCCCCNC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 OKOBUGCCXMIKDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005692 JONCRYL® Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 235000018167 Reynoutria japonica Nutrition 0.000 description 1
- 240000001341 Reynoutria japonica Species 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000499 effect on compression Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 210000000497 foam cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明提供一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用，所述尼龙弹性体发泡材料包括尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂和超支化树脂的组合，通过在所述尼龙弹性体基体中添加特定份数的尼龙树脂和扩链剂，有效地提升了尼龙弹性体的耐压缩形变性能和撕裂强度，搭配加入特定份数的超支化树脂作为分散剂，使所述尼龙树脂和扩链剂的加入不会影响尼龙弹性体的熔体强度，最终得到了兼具质轻、回弹性好、抗压缩形变以及抗撕裂性能优异的尼龙弹性体发泡材料，极大地拓展了其在鞋材领域的应用。
Description
技术领域
本发明属于弹性体材料技术领域，具体涉及一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用。
背景技术
尼龙弹性体是由聚酰胺硬段和聚醚软段组成的一种线性嵌段共聚物，由于其具有高拉伸强度、高回弹性、耐低温、抗老化、易加工等特性，因此被广泛的应用在体育用品、电子电气、汽车工业、食品包装、医疗器械等领域。目前尼龙弹性体最大的应用领域在鞋材，早期作为硬质的弹性体应用于鞋底支撑片，近年来随着发泡后具有优异的回弹性以及超低密度的特性被挖掘，发泡尼龙弹性体开始被广泛应用于高端鞋材甚至于专业跑鞋的中底。
超临界发泡尼龙弹性体是目前所有中底材质中质量最轻，回弹性能最好的材料，但是发泡尼龙弹性体的耐压缩永久形变和抗撕裂性能比较差，这种缺点会导致中底容易塌陷、鞋材不耐穿等，严重的限制了其在运动鞋材中底上的应用，因此开发一种质轻、高回弹、高耐压缩形变和高抗撕裂的超临界尼龙发泡弹性体材料可以极大的拓展尼龙弹性体在鞋材领域的应用。
CN111875872A公开了一种EVA/PEBAX超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法，按重量份计，所述EVA/PEBAX超临界发泡复合鞋用材料的制备原料至少包括：乙烯-醋酸乙烯共聚物30～40份、苯乙烯-丁二烯共聚物10～20份、热塑性PA12聚醚弹性体30～40份、过氧化物1～3份、成核剂1.2～1.6份，该发明制备的EVA/PEBAX超临界发泡复合鞋用材料发泡效果好，发泡效率高，泡孔均匀、小且致密，具有质量轻、强度高等优良的力学性能和使用性能，拉伸强度极高，断裂伸长率大，力学性能好，耐撕裂强度极高，且发泡过程对环境友好，生产的产品无发泡剂、无交联剂的气味，并可以得到化学发泡材料一样的力学性能，具有深远的应用前景。虽然这种复合材料在发泡的稳定性和耐撕裂性能上有所改善，但是制备过程涉及到双螺杆挤出、密炼造粒、平板硫化压片、尺寸试片裁剪等工艺，制备流程较为复杂，且对产品的压缩永久形变的改善效果十分有限。
CN108250734A公开了一种Pebax/TPU共混发泡材料，其按照重量份数的配方为Pebax和TPU的总份数为100份，Pebax与TPU的重量比为10:90～90:10，制备方法为将Pebax与TPU共混后造粒，将粒子烘干后，放入装有适量水的高压反应釜中，开启搅拌，通入物理发泡剂并升温、加压使其达到超临界状态，当超临界流体在聚合物粒子中达到饱和后，打开阀门，通过快速泄压，制得微孔发泡珠粒。虽然，采用尼龙弹性体和TPU共混改性的方法可以制备超临界的尼龙弹性体发泡材料，但是这种方法制备的弹性体发泡材料的性能介于尼龙弹性体发泡材料和TPU弹性体发泡材料之间，并没有充分发挥尼龙弹性体材料在低密度和超高回弹性上优势，且尼龙弹性体和TPU之间的相容性有差异，在共混的过程中可能会造成分布不均匀，进而影响弹性体材料的发泡稳定性。
因此，开发一种兼具质轻、回弹性好、抗压缩形变以及抗撕裂性能优异的尼龙弹性体发泡材料，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用，本发明通过采用尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂和超支化树脂四者进行搭配，使得发泡后的尼龙弹性体发泡材料不仅具有质轻、回弹性好的特点，还具有优异的耐压缩永久形变和抗撕裂性能，极大地拓展了发泡尼龙弹性体材料在鞋材领域的应用。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种尼龙弹性体发泡材料，所述尼龙弹性体发泡材料按照重量份包括如下组分：
其中，所述尼龙树脂可以为17重量份、19重量份、21重量份、23重量份、25重量份、27重量份、29重量份、31重量份、33重量份、35重量份、37重量份、39重量份、41重量份或43重量份等。
所述扩链剂可以为0.4重量份、0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份、3重量份或3.5重量份等。
所述超支化树脂可以为0.1重量份、0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份或1.8重量份等。
本发明提供的尼龙弹性体发泡材料包括尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂和超支化树脂的组合，所述尼龙树脂可以在尼龙弹性体基体中起到物理交联点的作用，因此本发明通过将在尼龙弹性体基体中添加特定份数的尼龙树脂和扩链剂，能够明显提升尼龙弹性体的物理交联强度，极大程度地改善了尼龙弹性体的耐压缩变形和撕裂强度，同时还可以有效提高尼龙弹性体的发泡稳定性；除此之外，本发明还搭配加入特定份数的超支化树脂，利用所述超支化树脂作为一种高分子量分散剂，明显提升了尼龙树脂和扩链剂在尼龙弹性体中的分散均匀性，使所述尼龙树脂和扩链剂的加入不会影响尼龙弹性体本身的熔体强度，同时还能再进一步提高尼龙弹性体发泡材料的发泡稳定性和形成的泡孔的均一性；最终得到了兼具质轻、回弹性好、抗压缩形变以及抗撕裂性能优异的尼龙弹性体发泡材料。
优选地，所述尼龙弹性体由聚酰胺硬段和聚醚软段组成。
优选地，所述聚酰胺硬段包括聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212、聚酰胺11或聚酰胺12中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述聚醚软段包括聚四氢呋喃醚、聚乙二醇醚、聚丙二醇或聚丁二醇中的任意一种或至少两种的组合。
作为本发明的优选技术方案，通过选择上述链长度较长的聚酰胺作为硬段并搭配上述特定的聚醚作为软段组成的尼龙弹性体，有助于进一步提升最终得到的尼龙弹性体发泡材料的回弹性、耐弯折性以及发泡稳定性能。
优选地，所述尼龙弹性体的邵氏硬度为25～45D，例如27D、29D、31D、33D、35D、37D、39D、41D或43D等，进一步优选为30～40D。
作为本发明的优选技术方案，通过选择邵氏硬度为25～45D的尼龙弹性体作为基体，可以进一步提升最终得到的尼龙弹性体发泡材料的回弹性能和发泡稳定性，同时还能保证得到的尼龙弹性体发泡材料具有优异的耐久性。
优选地，所述尼龙树脂为长碳链尼龙树脂。
在本发明中，所述“长碳链尼龙树脂”指的是均聚或共聚结构单元中含有碳链长度大于等于10个碳的尼龙树脂。
优选地，所述长碳链尼龙树脂包括尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙1012、尼龙11或尼龙12中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述尼龙树脂在235℃/2.16kg条件下的熔融指数为35～85g/min，例如40g/min、45g/min、50g/min、55g/min、60g/min、65g/min、70g/min、75g/min或80g/min等，进一步优选为40～80g/min，更进一步优选为50～75g/min。
优选地，所述尼龙弹性体发泡材料中尼龙树脂的含量为20～40重量份。
优选地，所述扩链剂包括环氧官能化扩链剂、恶唑啉基扩链剂或碳酸酯官能团扩链剂中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选环氧官能化扩链剂和/或恶唑啉基扩链剂，更进一步优选环氧官能化扩链剂。
其中，所述环氧官能化扩链剂可以选择BASF的Joncryl ADR 4400、ADR4468，山西化工研究所的KL-E4300、KL-E4370或安特卫普化学有限公司的TN4300中的任意一种或至少两种的组合。
所述恶唑啉基扩链剂包括为1,3-PBO二恶唑啉和/或含恶唑啉的聚苯乙烯，具体可以选择日本触媒的EPOCROS RPS 1005和/或日本竹本油脂公司的1,3-PBO二恶唑啉。
所述碳酸脂官能团扩链剂包括布吕格曼的M1251和/或M1253。
优选地，所述超支化树脂包括超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚磷酸酯、超支化聚酰胺-丙烯酸酯、超支化聚醚腈或超支化聚咔唑中的任意一种或至少两种的组合，优选为超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺或超支化聚酰胺-丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为支化聚酰胺和/或超支化聚酰胺-胺。
优选地，所述尼龙弹性体发泡材料中还包括助剂。
优选地，所述尼龙弹性体发泡材料中助剂的含量为0.1～3重量份，例如0.2重量份、0.4重量份、0.6重量份、0.8重量份、1重量份、1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份等。
优选地，所述助剂包括抗氧剂、紫外光吸收剂、光屏蔽剂、耐水解剂、润滑剂、光稳定剂或染色剂中的任意一种或至少两种的组合。
第二个方面，本发明提供一种如第一方面所述尼龙弹性体发泡材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂、超支化树脂和任选地助剂混合，挤出造粒，得到尼龙弹性体树脂粒子；
(2)将步骤(1)得到的尼龙弹性体树脂粒子进行发泡，得到所述尼龙弹性体发泡材料。
优选地，步骤(1)所述混合在高混机中进行。
优选地，步骤(1)所述挤出造粒在双螺杆挤出机中进行。
优选地，所述双螺杆挤出机的长径比为48～68，例如50、52、54、56、58、60、62、64或66等。
优选地，所述双螺杆挤出机的机筒温度为180～220℃，例如185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃或215℃等。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150～450rpm，例如200rpm、250rpm、300rpm、350rpm或400rpm等。
优选地，所述双螺杆挤出机的真空度低于-0.05MPa，例如-0.06MPa、-0.07MPa、0.08MPa、-0.09MPa、-0.1MPa、-0.11MPa、-0.12MPa、-0.13MPa、-0.14MPa或-0.15MPa等。
优选地，步骤(2)所述发泡为釜压式发泡。
优选地，步骤(2)所述发泡采用的发泡气体为超临界二氧化碳。
优选地，步骤(2)所述发泡的压力为12～16MPa，例如12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa或15.5MPa等。
优选地，步骤(2)所述发泡的温度为110～130℃，例如112℃、114℃、116℃、118℃、120℃、122℃、124℃、126℃或128℃等。
优选地，步骤(2)所述发泡的时间为2～4h，例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h或3.8h等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂、超支化树脂和任选地助剂在高混机中混合，在双螺杆挤出机中挤出造粒，得到尼龙弹性体树脂粒子；其中，所述双螺杆挤出机的长径比为48～68、机筒温度为180～220℃、螺杆转速为150～450rpm以及真空度低于-0.05MPa；
(2)将步骤(1)得到的尼龙弹性体树脂粒子在压力为12～16MPa、温度为110～130℃的条件下进行超临界釜压式发泡2～4h，发泡气体为超临界二氧化碳，得到所述尼龙弹性体发泡材料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的尼龙弹性体发泡材料在鞋中的应用。
优选地，所述鞋为专业跑鞋。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的尼龙弹性体发泡材料包括特定份数的尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂和超支化树脂的组合，通过上述四种组分进行搭配，使得到的尼龙弹性体发泡材料不仅保留了尼龙弹性体本身的质轻和高回弹性的优势，且还具备非常优异的耐压缩形变性能和耐撕裂性能。
(2)具体而言，本发明提供的尼龙弹性体发泡材料的拉伸强度为1.4～1.8MPa，断裂伸长率为74～78％，层间撕裂强度为15～19Kg/cm，压缩永久形变为14.1～18.5％，反弹率为72～77％，比重为0.14～0.15g/cm3。
(3)同时，本发明所提供的尼龙弹性体发泡材料的制备工艺十分简单，加工效率很高，进而极大地拓展了尼龙弹性体发泡材料在鞋材领域的应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
具体实施方式部分所涉及到的原料的详细信息如表1所示：
表1
实施例1～5
一种尼龙弹性体发泡材料，其具体组分和各组分的用量如表2所示，其中，单位为“重量份”；
表2
实施例1～5提供的尼龙弹性体发泡材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂、超支化树脂和抗氧剂在高混机中混合均匀，得到混合物；将上述得到的混合物通过双螺杆挤出机的主喂料口加入到双螺杆挤出机中，通过水下造粒的方式制成椭圆形的尼龙弹性体树脂粒子；其中，双螺杆挤出机的长径比为50、机筒温度为200℃、螺杆转速为300rpm以及真空度低于-0.05MPa；
(2)将步骤(1)得到的尼龙弹性体树脂加到发泡釜中进行超临界釜压式发泡，发泡气体为超临界二氧化碳，发泡釜的压力为15MPa、温度为120℃，温度稳定后超临界二氧化碳气体的饱和时间为3h，快速降压法泄压，得到所述尼龙弹性体发泡材料。
实施例6
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，采用共聚尼龙树脂(日本东丽CM4000)替换尼龙树脂1670，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，采用碳酸酯官能团扩链剂(德国布吕格曼有限公司MA1251)替换扩链剂ADR4300，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例8
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，采用超支化聚酰胺-丙烯酸酯替换超支化聚酰胺，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，未添加扩链剂ADR4300，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，扩链剂ADR4300的添加量为5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，未添加尼龙树脂1670，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，尼龙树脂1670的添加量为50重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例5
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例1的区别仅在于，未添加超支化聚酰胺，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例6
一种尼龙弹性体发泡材料，其与实施例2的区别在于，未添加抗氧剂1098、未添加超支化聚酰胺，也未添加尼龙树脂L20，其他组分、用量和制备方法均与实施例2相同。
性能测试：
将实施例和对比例制备的尼龙弹性体发泡材料利用蒸汽成型的方法制备成样片，然后将样片裁剪成为标准的样条进行如下测试；
(1)拉伸强度和断裂伸长率：按照标准《GB/T 528》提供的方法进行测试；
(2)层间撕裂强度：按照标准《GB/T 3903》提供的方法进行测试；
(3)压缩永久形变：按照《ASTM D395》提供的方法进行测试，测试条件为25℃/24h；
(4)反弹率：按照《GB/T 10652》提供的方法进行测试；
(5)比重：按照《GB/T 1033》提供的方法进行测试；
按照上述测试方法对实施例1～8和对比例1～6提供的尼龙弹性体发泡材料进行测试，测试结果如表3所示：
表3
根据表3数据可以看出：本发明提供的尼龙弹性体发泡材料综合性能优异；具体而言，实施例1～8提供的尼龙弹性体发泡材料的拉伸强度为1.4～1.8MPa，断裂伸长率为74～78％，层间撕裂强度为15～19Kg/cm，压缩永久形变为14.1～18.5％，反弹率为72～77％，比重为0.14～0.15g/cm3。
比较实施例1和对比例1和2的数据可以看出，未添加扩链剂(对比例1)得到的尼龙树脂弹性体发泡材料的拉伸强度和层间撕裂强度均较低，且压缩永久形变较高，说明其机械性能和弹性性能均较差；而扩链剂的添加量过多(对比例2)也会导致得到的尼龙弹性体发泡材料的弹性性能变差。
再比较实施例1和对比例3～4的数据还可以发现，未添加尼龙树脂(对比例3)得到的尼龙树脂弹性体发泡材料的拉伸强度和层间撕裂强度均较低，且压缩永久形变较高，说明其机械性能和弹性性能均较差；而尼龙树脂的添加量过多(对比例4)同样也会导致得到的尼龙弹性体发泡材料的弹性性能变差。
再比较实施例1和对比例5的数据还可以发现，未添加超支化聚酰胺(对比例5)得到的尼龙弹性体发泡材料的力学性能和弹性性能也均发生了下降。
最后比较实施例2和对比例6的数据可以发现，对比例6得到的尼龙弹性体发泡材料的力学性能和弹性性能均有所下降。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (33)
1.一种尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体发泡材料按照重量份包括如下组分：
尼龙弹性体 100重量份
尼龙树脂 15～45重量份
扩链剂 0.2～4重量份
超支化树脂 0.05～2重量份；
所述扩链剂包括环氧官能化扩链剂、恶唑啉基扩链剂或碳酸酯官能团扩链剂中的任意一种或至少两种的组合；
所述超支化树脂包括超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺、超支化聚磷酸酯、超支化聚酰胺-丙烯酸酯、超支化聚醚腈或超支化聚咔唑中的任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体由聚酰胺硬段和聚醚软段组成。
3.根据权利要求2所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述聚酰胺硬段包括聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺1212、聚酰胺11或聚酰胺12中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求2所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述聚醚软段包括聚四氢呋喃醚、聚乙二醇醚、聚丙二醇或聚丁二醇中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体的邵氏硬度为25～45D。
6.根据权利要求5所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体的邵氏硬度为30～40D。
7.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙树脂为长碳链尼龙树脂。
8.根据权利要求7所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述长碳链尼龙树脂包括尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙1012、尼龙11或尼龙12中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙树脂在235℃/2.16kg条件下的熔融指数为35～85g/min。
10.根据权利要求9所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙树脂在235℃/2.16kg条件下的熔融指数为40～80g/min。
11.根据权利要求10所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙树脂在235℃/2.16kg条件下的熔融指数为50～75g/min。
12.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体发泡材料中尼龙树脂的含量为20～40重量份。
13.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述扩链剂包括环氧官能化扩链剂和/或恶唑啉基扩链剂。
14.根据权利要求13所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述扩链剂为环氧官能化扩链剂。
15.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述超支化树脂包括超支化聚酰胺、超支化聚酰胺-胺或超支化聚酰胺-丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求15所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述超支化树脂包括超支化聚酰胺和/或超支化聚酰胺-胺。
17.根据权利要求1所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体发泡材料还包括助剂。
18.根据权利要求17所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述尼龙弹性体发泡材料中助剂的含量为0.1～3重量份。
19.根据权利要求17所述的尼龙弹性体发泡材料，其特征在于，所述助剂包括抗氧剂、紫外光吸收剂、光屏蔽剂、耐水解剂、润滑剂、光稳定剂或染色剂中的任意一种或至少两种的组合。
20.一种如权利要求1～19任一项所述尼龙弹性体发泡材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将尼龙弹性体、尼龙树脂、扩链剂、超支化树脂和任选地助剂混合，挤出造粒，得到尼龙弹性体树脂粒子；
(2)将步骤(1)得到的尼龙弹性体树脂粒子进行发泡，得到所述尼龙弹性体发泡材料。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合在高混机中进行。
22.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述挤出造粒在双螺杆挤出机中进行。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为48～68。
24.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的机筒温度为180～220℃。
25.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为150～450rpm。
26.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的真空度低于-0.05MPa。
27.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡为釜压式发泡。
28.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡采用的发泡气体为超临界二氧化碳。
29.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡的压力为12～16MPa。
30.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡的温度为110～130℃。
31.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述发泡的时间为2～4h。
32.一种如权利要求1～19任一项所述的尼龙弹性体发泡材料在鞋中的应用。
33.根据权利要求32所述的应用，其特征在于，所述鞋为专业跑鞋。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211609916.8A CN115975385B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211609916.8A CN115975385B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115975385A CN115975385A (zh) | 2023-04-18 |
| CN115975385B true CN115975385B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=85971541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211609916.8A Active CN115975385B (zh) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115975385B (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108884253A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-11-23 | 阿科玛法国公司 | 具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物泡沫 |
| CN109943069A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-28 | 山东广垠新材料有限公司 | 一种汽车管路系统用长碳链尼龙料的制备方法 |
| CN109971025A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-05 | 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 | 一种化学发泡型聚酰胺弹性体发泡材料及其制备方法 |
| CN110885552A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 山东东辰瑞森新材料科技有限公司 | 一种无硫输油软管尼龙料 |
| CN111117215A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-08 | 李宁（中国）体育用品有限公司 | 一种热塑性弹性体发泡鞋材及其制备方法 |
| CN112625432A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种微发泡尼龙复合材料及其应用 |
| CN113549319A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-26 | 万华化学(四川)有限公司 | 一种透明增韧尼龙12合金材料及其制备方法 |
| CN113755017A (zh) * | 2018-10-23 | 2021-12-07 | 安踏（中国）有限公司 | 一种鞋用泡沫材料、其制备方法及其应用 |
| CN113943489A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-18 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种发泡材料组合物及发泡材料 |
| CN114015109A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-02-08 | 黎明职业大学 | 一种高熔体强度尼龙发泡材料的制备方法 |
| CN115124834A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-30 | 北京化工大学 | 一种热塑性聚酰胺弹性体共混发泡材料及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3062653B1 (fr) * | 2017-02-08 | 2020-05-15 | Arkema France | Composition de mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers non reticule |
| FR3083541B1 (fr) * | 2018-07-03 | 2021-01-08 | Arkema France | Procede de fabrication d’une mousse de copolymere a blocs polyamides et a blocs polyethers |
-
2022
- 2022-12-12 CN CN202211609916.8A patent/CN115975385B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108884253A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-11-23 | 阿科玛法国公司 | 具有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物泡沫 |
| CN113755017A (zh) * | 2018-10-23 | 2021-12-07 | 安踏（中国）有限公司 | 一种鞋用泡沫材料、其制备方法及其应用 |
| CN109971025A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-05 | 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所 | 一种化学发泡型聚酰胺弹性体发泡材料及其制备方法 |
| CN109943069A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-06-28 | 山东广垠新材料有限公司 | 一种汽车管路系统用长碳链尼龙料的制备方法 |
| CN110885552A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-03-17 | 山东东辰瑞森新材料科技有限公司 | 一种无硫输油软管尼龙料 |
| CN111117215A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-08 | 李宁（中国）体育用品有限公司 | 一种热塑性弹性体发泡鞋材及其制备方法 |
| CN112625432A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 上海普利特复合材料股份有限公司 | 一种微发泡尼龙复合材料及其应用 |
| CN113549319A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-26 | 万华化学(四川)有限公司 | 一种透明增韧尼龙12合金材料及其制备方法 |
| CN113943489A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-18 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种发泡材料组合物及发泡材料 |
| CN114015109A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-02-08 | 黎明职业大学 | 一种高熔体强度尼龙发泡材料的制备方法 |
| CN115124834A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-09-30 | 北京化工大学 | 一种热塑性聚酰胺弹性体共混发泡材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 热塑性聚酰胺弹性体的改性及发泡性能研究;温慧;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(第3期);B016-1018 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115975385A (zh) | 2023-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106046589B (zh) | 一种用于吹塑成型的高刚性、高熔体强度和耐低温冲击性的热塑性abs树脂组合物 | |
| CN112920501B (zh) | 尼龙弹性体复合材料泡沫及其制备方法 | |
| US20050154094A1 (en) | Woody synthetic resin compositions | |
| CN111793268A (zh) | 一种eva/poe超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法 | |
| CN111849058A (zh) | 一种eva/tpee超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法 | |
| CN110551337A (zh) | Eva与tpu熔融共混制备弹性体合金及其组合物发泡材料 | |
| JPH01221443A (ja) | 過酸化物によって加硫し得るゴムを金型から離型するのを共補助する添加剤 | |
| CN111808357B (zh) | 一种运动鞋底用极轻质耐磨低压缩高回弹复合发泡材料及其制备方法 | |
| Huang et al. | Preparation and characterization of microcellular foamed thermoplastic polyamide elastomer composite consisting of EVA/TPAE1012 | |
| US20110213088A1 (en) | Heat aged perfluoropolymer | |
| CN115975385B (zh) | 一种尼龙弹性体发泡材料及其制备方法和应用 | |
| CN109467630B (zh) | 超高分子量乙烯类聚合物粉末以及使用了超高分子量乙烯类聚合物粉末的成型体 | |
| JPS5980444A (ja) | エチレン共重合体／ビニル又はビニリデンハライド重合体配合物からの低密度独立気泡型発泡製品 | |
| CN111875872B (zh) | 一种eva/pebax超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法 | |
| CN111560135B (zh) | 一种基于静电自组装的高流动、高抗冲、低散发的pp/pe复合材料及其制备方法 | |
| CN111763370A (zh) | 一种eva/tpu超临界发泡复合鞋用材料及其制备方法 | |
| CN110003561A (zh) | 用于制备发泡材料的组合物、发泡材料及其制备方法、发泡材料制品和应用 | |
| CN110387106A (zh) | 聚甲醛树脂组合物和成型体 | |
| CN114231046B (zh) | 一种高强度高耐热的木塑复合材料及其制备方法 | |
| US20090152776A1 (en) | Core/Shell Polymer and Fluoropolymer Blending Blown Film Process | |
| WO2021124726A1 (ja) | 繊維強化樹脂成形材料、繊維強化樹脂成形品、および繊維強化樹脂成形品の製造方法 | |
| CN111303548B (zh) | 一种ps/tpu超临界发泡复合材料及其制备方法 | |
| CN112143110A (zh) | 聚丙烯组合物及其制备方法和应用 | |
| CN108410058A (zh) | 一种长跑鞋鞋底及其制备方法 | |
| CN108314830A (zh) | 一种轻质耐磨发泡塑胶及其制备方法 |
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 |