CN101805475A - 射出仿pu发泡运动鞋鞋底配方及制造方法 - Google Patents

射出仿pu发泡运动鞋鞋底配方及制造方法 Download PDF

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Abstract

射出仿PU发泡运动鞋鞋底原料按质量百分比配方为：EVA21％(7360)乙烯-醋酸乙烯共聚物40％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBSJT-8316.7％，乙烯辛烯共聚物POE813012.5％，三元乙丙橡胶3745P8.3％，耐磨剂A-1865.9％，滑石粉8.3％，硬脂酸0.25％，硬脂酸锌0.42％，氧化锌0.9％，架桥助剂ET-1020.08％，架桥剂DCP0.75％，高温发泡剂AC-6000H 1.7％，钛白粉R-1032.5％，色母粒1.7％。经密炼、开炼、造粒、注塑成型、物性测试等制备方法；不仅具有PU鞋底的无折痕、高弹性、低压缩歪、耐磨的物理化学性能，而且生产成本低、比重轻、止滑性能好、不水解、使用寿命长的仿PU发泡鞋底的研发与应用。

Description

射出仿PU发泡运动鞋鞋底配方及制造方法
技术领域
本发明涉及一种特殊的运动鞋鞋底，尤其是涉及一种具有PU的质感而且又止滑、使用寿命长的发泡鞋底配方及其制造方法。
背景技术
中国是全球最大的鞋类生产与出口国，各种鞋材应有尽有，其中聚氨酯PU鞋底风靡一时。它的耐磨佳、弹性好、耐折性强以及特有质感得到众多消费者好评与认可；但是它单价高、密度大、不止滑、易水解使用寿命短，这些不足之处已经使PU在市场的占有率越来越少。因此，改善PU料这些不足之处，寻找和研发它的替代品是鞋材发展的方向和必然趋势。运动走进了我们每个人的生活，也使运动鞋使用到人类生活的每个环境，特别在有油脂和水的环境中，如油田、市场等，运动鞋鞋底与潮湿地面或附着有油渍的地面接触时，水、油将附在鞋底表面形成水膜、油膜，使得滑倒意外发生的危险时有发生。这样，耐磨性、止滑性能、是否水解是直接影响鞋使用寿命和安全、舒适的关键因素。
另外，当中国加入世贸组织后，国际上对鞋底功能的要求越来越严，这样大大限制中国鞋类的出口。然而，传统PU料不止滑、会水解、使用寿命短、成本高已经不能满足市场的需要。为了增加鞋子使用寿命，防止摔倒事故的发生，越来越多的消费者和进口商，将注意力集中到鞋底的综合性能上，这样，研究开发射出仿PU发泡运动鞋鞋底以进一步提高鞋子的使用价值，保证消费者的利益与安全性，更有利于提高我国鞋类的品质，使中国在21世界国际大环境注重质量与品质的竞争中，立于不败之地，继续保持我国鞋类出口世界第一大国地位。仿PU发泡鞋底材料是由EVA、特殊橡胶、塑胶及多种助剂合成的高分子聚合物，与鞋底本身材料的物理、化学性能息息相关，因此必须选择和合成高耐磨、止滑、寿命长鞋底化工材料，才能生产出真正超出PU性能的鞋材。传统PU鞋底以不同规格的聚氨酯直接经过注塑机注塑而成，虽然聚氨酯有它独特的物理化学性能，但是已经不能满足市场对鞋材的要求。
发明内容
本发明的目的是针对目前PU鞋底所存在的几乎没止滑性能、密度又大、寿命短的难题，提供一种既耐磨、弹性好；而且止滑、密度小、寿命更长的仿PU鞋底配方及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明的解决方案如下：
射出仿PU发泡运动鞋鞋底配方为EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物35％-45％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBS JT-83 15％-20％，乙烯辛烯共聚物POE8130 10％-15％，三元乙丙橡胶3745P 7％-10％，耐磨剂A-186 5％-7％滑石粉8％-10％，硬脂酸0.15％-0.35％，硬脂酸锌0.3％-0.5％，氧化锌0.6％-1.0％，架桥助剂ET-1020.06％-0.1％，架桥剂DCP 0.65％-9％，高温发泡剂AC-6000H 1.75％-2.0％，钛白粉R-103 2.0％-3.0％，色母粒1.5％-3.0％。
射出仿PU发泡运动鞋鞋底，其最佳配方为：EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物40％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBS JT-8316.7％，乙烯辛烯共聚物POE8130 12.5％，三元乙丙橡胶3745P 8.3％，耐磨剂A-186 5.9％滑石粉8.3％，硬脂酸0.25％，硬脂酸锌0.42％，氧化锌0.9％，架桥助剂ET-102 0.08％，架桥剂DCP 0.75％，高温发泡剂AC-6000H 1.7％，钛白粉R-103 2.5％，色母粒1.7％。
配方主要由EVA及特殊橡胶、塑胶合成的发泡复合鞋材，特别是SBBS的引进使鞋底具有橡胶的质感，而且与POE、EPDM搭配使用耐磨、止滑更优，具有比传统PU更优化的物理化学性能。
本发明所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制备方法包括以下步骤：
1)磅料
按设计的配方称量原材料，将架桥剂、高温发泡剂分开装袋，其他材料混合在一起。
2)密炼
将配好的原料除DCP和AC-6000H外，倒入75升密炼机中，启动密炼机密炼，使物料混合均匀。第一阶段密炼时间为7-8分钟，翻料次数为4-5次。待温度达到110℃-112℃时，加入DCP和AC-6000H，再次启动密炼机密炼。第二阶段密炼时间为2-3分钟，翻料次数为2-3次，直到温度继续升高到115℃-118℃时，所有原料已经混合均匀，倒出物料进行开炼。
3)开炼
将密炼好的混合料在18寸滚轮机上进行塑薄2遍，塑薄时出片厚度为1-1.5毫米，滚轮温度设定为60±5℃。
4)造粒
将在滚轮上塑炼好的混合料投入造粒机中，造粒成直径为2-3毫米的颗粒。造粒机模头温度设定为75±5℃，其它三段温度设定为70±5℃。
5)注塑成型
造好的粒料静止24小时后按设定的倍率配好，经电脑数控注塑机注入鞋模中，在模具温度为180±2℃，加硫时间为300±20秒的条件下成型。
6)恒温箱定型
将(5)中所得的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品，恒温箱流程条件为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200转/分，恒温箱长度为12米。
7)将恒温箱出来的鞋底经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者待组合橡胶大底。
本发明与传统PU相比不但保持了PU弹性高、耐磨好、耐折性好的特点，而且密度小、成本低、止滑佳、不会水解，使用寿命长。
附图说明
无
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
射出仿PU发泡运动鞋鞋底配方，EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物35％-45％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBS JT-83 15％-20％，乙烯辛烯共聚物POE8130 10％-15％，三元乙丙橡胶3745P 7％-10％，耐磨剂A-186 5％-7％滑石粉8％-10％，硬脂酸0.15％-0.35％，硬脂酸锌0.3％-0.5％，氧化锌0.6％-1.0％，架桥助剂ET-1020.06％-0.1％，架桥剂DCP 0.65％-9％，高温发泡剂AC-6000H 1.75％-2.0％，钛白粉R-103 2.0％3.0％，色母粒1.5％-3.0％。
射出仿PU发泡运动鞋鞋底，最佳配方为：EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物40％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBS JT-83 16.7％，乙烯辛烯共聚物POE8130 12.5％，三元乙丙橡胶3745P 8.3％，耐磨剂A-1865.9％滑石粉8.3％，硬脂酸0.25％，硬脂酸锌0.42％，氧化锌0.9％，架桥助剂ET-102 0.08％，架桥剂DCP 0.75％，高温发泡剂AC-6000H 1.7％，钛白粉R-1032.5％，色母粒1.7％。
射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制备方法，其主要包括以下步骤：
1)磅料
按设计的配方称量原材料，将架桥剂、高温发泡剂分开装袋，其他材料混合在一起。
2)密炼
将配好的原料除DCP和AC-6000H外，倒入75升密炼机中，启动密炼机密炼，使物料混合均匀。第一阶段密炼时间为7-8分钟，翻料次数为4-5次。待温度达到110℃-112℃时，加入DCP和AC-6000H，再次启动密炼机密炼。第二阶段密炼时间为2-3分钟，翻料次数为2-3次，直到温度继续升高到115℃-118℃时，所有原料已经混合均匀，倒出物料进行开炼。
3)开炼
将密炼好的混合料在18寸滚轮机上进行塑薄2遍，塑薄时出片厚度为1-1.5毫米，滚轮温度设定为60±5℃。
4)造粒
将在滚轮上塑炼好的混合料投入造粒机中，造粒成直径为2-3毫米的颗粒。造粒机模头温度设定为75±5℃，其它三段温度设定为70±5℃。
5)注塑成型
造好的粒料静止24小时后按设定的倍率配好，经电脑数控注塑机注入鞋模中，在模具温度为180±2℃，加硫时间为300±20秒的条件下成型。
6)恒温箱定型
将(5)中所得的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品，恒温箱流程条件为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200转/分，恒温箱长度为12米。
7)将恒温箱出来的鞋底经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者待组合橡胶大底。
本发明的配方及工艺制成的产品可进行物性的测试：将制成的仿PU鞋底成品在实验室(23℃)里放置24小时后，方可进行(DIN)耐磨、硬度、密度等物性的测试，记录耐磨和硬度数、密度等测试值以及止滑实验。仿PU鞋底止滑试验用欧盟SAFVA STM-603标准止滑测试机。
具体的，本发明所述射出仿PU发泡鞋底的配方原料范围及用量比例见下表：
表1
Figure GSA00000085429900071
Figure GSA00000085429900081
按以下配方作出样品(实施样)，并在检测中心测出硬度、密度、DIN耐磨、干式/湿式止滑系数、撕裂、抗拉、延伸率等物性指标(注：所列之小样实施是为了确定研发该材料的生产配方)。
实施例1：是按传统思维方式所设计的实验配方，其用量是研发小样，用克计量。
表2
Figure GSA00000085429900091
实施例2：与实施例1类似，其区别在于原料配方见表3。
表3
实施例3：与实施例2类似，其区别在于原料配方见表4。
表4
Figure GSA00000085429900102
实施例4：在实施例3的基础上，将POE8130改为8003，
EPDM3745P改为3722P，其原料配方见表5。
表5
实施例5：在实施例4配方的基础上，将SEBS 1515改为SBBSJT-83，其原料配方见表6。
表6
Figure GSA00000085429900121
实施例6：在实施例5的基础上，将EVA3212改为EVA7360，POE8003改为POE8130，EPDM3722P改为3745P，其原料配方见表7。
表7
Figure GSA00000085429900122
Figure GSA00000085429900131
实施例7：将所有材料进行微调，得到最终的配方，其原料配方见表8。
表8
Figure GSA00000085429900132
Figure GSA00000085429900141
为了能更好的说明研究结果，分别改变EVA、POE、SBBS、EPDM的比例使之没有达到或超过优化比例范围，比较例1是POE比例没有在优化比例范围内，比较例2是SBBS没有在优化比例范围内，比较例3EPDM超过了优化比例范围，比较例4是POE、SBBS、EPDM、均没有在在优化比例范围内。按照下表配方作出样品(比较例)，并在检测中心按测实施例的要求测试的物性指标，其结果在另下一表中作一个比较。
比较例1(物性不合格)：原料配方见表9。
表9
Figure GSA00000085429900151
比较例2(物性不合格)：原料配方见表10。
表10
Figure GSA00000085429900152
比较例3(物性不合格)：原料配方见表11
表11
Figure GSA00000085429900162
Figure GSA00000085429900171
比较例4(物性不合格)：原料配方见表12
表12
Figure GSA00000085429900172
Figure GSA00000085429900181
实施例1-7和比较例1-4物性测试结果见：表13
 测试结果试例 硬度Asker.C 比重g/mm3 抗拉Mpa 延伸率％ 撕裂N/mm DIN耐磨mm3 压缩比％ 止滑测试
标准 60±3 0.3±0.02 ≥3.0 ≥300 ≥4.0 ≤120 ≤35   干式：≥0.55湿式：≥045
实施试例1 63 0.3 3.2 320 4.2 123 35.8   干式：0.51湿式：0.35
实施试例2 63 0.285 3.3 325 4.3 125 36   干式：0.49湿式：0.38
实施试例3 63 0.301 3.1 280 3.8 124 34.8   干式：0.52湿式：0.41
实施试例4 64 0.298 3.3 295 4.2 131 37.2   干式：0.48湿式：0.4
实施试例5 65 0.31 3.0 330 3.95 135 36.1   干式：0.53湿式：0.41
实施试例6 64 0.306 3.5 345 4.25 108 33   干式：0.52湿式：0.46
实施试例7 61 0.29 3.3 350 4.5 101 31   干式：0.585湿式：0.485
比较例1 62 0.31 3.2 315 3.9 115 33   干式：0.52湿式：0.40
比较例2 65 0.3 3.4 285 4.1 121 37   干式：0.41湿式：0.31
比较例3 63 0.32 2.9 325 3.8 123 36   干式：0.48湿式：0.36
比较例4 64 0.3 3.5 345 4.6 132 38   干式：0.40湿式：0.29
从以上物性测试结果来看，实施例整体物性比比较例好，特别是止滑效果实施例比比较例有较大的提高。
由本公司发明的射出仿PU发泡运动鞋底，不但保持了传统PU底弹性高、压缩比小、耐折性好等特点；而且密度小、止滑效果佳，不水解使用寿命长，该运动鞋底将成为传统PU鞋底的升级产品。

Claims (6)

1.射出仿PU发泡运动鞋鞋底配方，其特征在于：EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物35％-45％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBS JT-83 15％-20％，乙烯辛烯共聚物POE8130 10％-15％，三元乙丙橡胶3745P 7％-10％，耐磨剂A-186 5％-7％滑石粉8％-10％，硬脂酸0.15％-0.35％，硬脂酸锌0.3％-0.5％，氧化锌0.6％-1.0％，架桥助剂ET-102 0.06％-0.1％，架桥剂DCP 0.65％-9％，高温发泡剂AC-6000H 1.75％-2.0％，钛白粉R-103 2.0％-3.0％，色母粒1.5％-3.0％。
2.如权利要求1所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底配方，其特征在于：EVA21％乙烯-醋酸乙烯共聚物40％，苯乙烯丁二烯共聚物SBBSJT-83 16.7％，乙烯辛烯共聚物POE8130 12.5％，三元乙丙橡胶3745P8.3％，耐磨剂A-186 5.9％滑石粉8.3％，硬脂酸0.25％，硬脂酸锌0.42％，氧化锌0.9％，架桥助剂ET-102 0.08％，架桥剂DCP 0.75％，高温发泡剂AC-6000H 1.7％，钛白粉R-103 2.5％，色母粒1.7％。
3.如权利1或2所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)磅料
按设计的配方称量原材料，并混合在一起；
2)密炼
将配好的原料除DCP和AC-6000H外，倒入75升密炼机中，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，待温度达到110℃-112℃时，加入DCP和AC-6000H，再次启动密炼机密炼，直到温度继续升高到115℃-118℃时，所有原料已经混合均匀，倒出物料进行开炼；
3)开炼
将密炼好的混合料在18寸滚轮机上进行塑薄2遍，塑薄时出片厚度为1-1.5毫米；
4)造粒
将在滚轮上塑炼好的混合料投入造粒机中，造粒成直径为2-3毫米的颗粒；
5)注塑成型
造好的粒料按设定的倍率配好经电脑数控注塑机注入鞋模中，在模具温度为180±2℃，加硫时间为300±20秒的条件下成型；
6)恒温箱定型
将(5)中所得的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品，恒温箱流程条件为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200转/分，恒温箱长度为12米；
7)将恒温箱出来的鞋底经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者待组合橡胶大底。
4.根据权利要求2所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，第一阶段密炼时间为7分钟，密炼混合温度为110℃-112℃。
5.根据权利要求3所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加入DCP和AC-6000H再密炼3分钟，密炼混合的下料温度为115-118℃。
6.根据权利要求3所述的射出仿PU发泡运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中模具倍率为140％鞋底耐磨性能DIN≤120mm3
止滑性能：干式≥0.55，湿式≥0.45；密度为：0.3±0.03g/cm3。
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