CN103205054B - 一种射出发泡橡塑运动鞋鞋底及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种射出发泡橡塑运动鞋鞋底及其制造方法，涉及一种鞋底。射出发泡橡塑运动鞋鞋底的原料组成为：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、聚硅氧烷树脂、滑石粉、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯、偶氮二甲酰胺和色母粒。将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼，再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，进行第二阶段密炼，得到密炼好的混合料，在滚轮机上进行打薄；将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；将造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；将成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品。
Description
技术领域
本发明涉及一种鞋底，尤其是涉及一种射出发泡橡塑运动鞋鞋底及其制造方法。
背景技术
橡塑鞋材是一种介于橡胶和塑胶之间的新型化工材料，它既具有橡胶的部分性能，又具有塑胶的部分特点。
运动鞋鞋底的发展经历了硫化鞋底、PU鞋底、橡胶鞋底、EVA发泡鞋底等等，随着制鞋专业水平的提升，运动鞋穿着的舒适性、工艺流程的简化、成本的降低等是制鞋工作者长期追求的首要目标。射出发泡橡塑运动鞋鞋底，是鞋材研发人员经过多年的实验，在低碳、环保消费理念的指导下，开发成功的又一鞋材研究成果。射出发泡橡塑运动鞋鞋底是一种：既有橡胶的质感和物理性能，耐磨好、弹性高、止滑性能佳；又具有塑胶较好的加工性能，可以射出（注塑）发泡成型。其比重虽然比EVA发泡鞋底重一些，但是与橡胶相比，只是橡胶鞋底重量的30％左右。用该材料做成的鞋底，因其优异的物理性能，可以完全取代PU鞋底和传统发泡橡胶鞋底，部分取代橡胶鞋底；射出发泡橡塑运动鞋鞋底，不但可以独立成底，也可与部分橡胶组合成底，减少了组合流程的成本，而且整双鞋底重量大大的降低，脚感更加的舒适。
目前市场上关于发泡橡塑运动鞋鞋底的报导很多，但是既具有橡胶的物理性能，又可以运用塑胶的射出成型条件一次成型，同时又克服了橡胶与塑胶的诸多不足，使运动鞋的性能与穿着舒适度大大提高的还未见报道。薛德琪在中国专利CN1037077中公开了发泡橡塑成型底及其制造方法，主要是运用顺丁橡胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、发泡剂等，经过塑炼、冲切、填模、加硫、冷却定型而得到的传统工艺橡胶发泡鞋底。杨文斌等在中国专利CN101838415A中公开了一种仿橡胶发泡鞋材配方，使用部分橡胶与PE下角料、EVA下角料等共混，运用传统橡胶发泡成型。于光宗等在中国专利CN1071115中公开了橡胶发泡成型鞋底的发泡工艺，也是使用传统合成橡胶与天然橡胶，将发孔料和耐磨料混炼制成合成生胶片，再经传统橡胶发泡成型工艺制得鞋底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射出发泡橡塑运动鞋鞋底及其制造方法。
所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底按质量百分比的原料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：45%～60%；
乙烯-辛烯共聚物：10%～15%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：8%～12%；
三元乙丙橡胶5%～10%；
聚硅氧烷树脂：5%～8%；
滑石粉：2%～6%；
硬脂酸：0.2%～0.6%；
硬脂酸锌：0.8%～1.2%；
氧化锌：0.8%～1.5%；
过氧化二异丙苯：0.6%～1%；
偶氮二甲酰胺：0.8%～1.2%；
色母粒：2%～3%；
全部原料组成为100%。
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W，按质量百分比，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M35%～45%和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W10%～15%。
所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底按质量百分比的原料组成最好为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：53%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：13%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P：7%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%；
全部原料组成为100%。
所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W，按质量百分比，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M40%和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W13%。
所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法包括以下步骤：
1）将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼，再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，再次启动密炼机进行第二阶段密炼，所有原料混合均匀得到密炼好的混合料；
2）将步骤1）得到的密炼好的混合料在滚轮机上进行打薄；
3）将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；
4）将步骤3）造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；
5）将步骤4）中成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品；
6）将步骤5）经恒温箱定型成发泡型材成品经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。
在步骤1）中，所述第一阶段密炼的温度可为112～115℃，第一阶段密炼的时间可为7min；所述第二阶段密炼的温度可为118～120℃，第二阶段密炼的时间可为3min。
在步骤2）中，所述打薄的次数可为2遍，所述打薄时的出片厚度可为1～2mm。
在步骤3）中，所述造粒的粒料长度可为2～4mm。
在步骤4）中，所述成型的条件可为：鞋模的温度为180±2℃，加硫时间为300±20s。
在步骤5）中，所述恒温箱定型成发泡型材成品的条件可为：恒温箱流程为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200r/min，恒温箱长度为12m。
与现有的EVA发泡鞋材相比，本发明具有橡胶特有耐磨好、止滑佳的物理性能，而且可以运用塑胶工艺射出发泡一次成型，同时穿着更加轻便舒适。经试验，射出发泡橡塑运动鞋鞋底其主要物性包括：硬度：60±3C；密度：≤0.4g/cm3;弹性：≥50％；DIN耐磨：≤120mm3；干式止滑：≥0.6；湿式止滑：≥0.40。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：本发明射出发泡橡塑运动鞋鞋底制备方法包括以下步骤，
1.按质量百分比原材料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：40%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：13%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：13%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P:7%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
2.所述的射出发泡橡塑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，将过氧化二异丙苯、偶氮发泡剂单独称量后，两者混合在一起，其余的混合在一起；
2）密炼
将配好的原料除过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂外，其余倒入75L密炼机中，启动密炼机密炼，使物料混合，待温度达到112～115℃时，加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂，再次启动密炼机密炼，直到温度继续升高到118～120℃时，所有原料已经混合均匀，倒出物料进行开炼；第一阶段密炼时间为7min，加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂，再密炼的时间为3min。
3）开炼
将密炼好的混合料在18寸滚轮机上进行打薄2遍，打薄时出片厚度为1～2mm；
4）造粒
将滚轮机混合均匀的混合料，加入造粒机中进行造粒，造粒机的送料速度与切刀转速使粒料长度控制在2～3mm为宜。
5）射出成型
将造粒好的粒料静置24h后，依据模具发泡倍率进行大小料的配比，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±20s的条件下成型。
6）恒温定型
将步骤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℃-70℃-65℃-45℃，转数200r/min，恒温箱定型时间≥25min；
7）将加工成型的鞋底经QC检验、表面处理、物性抽测、包装入库，出货或者与橡胶大底待组合成组合底。
由以上生产流程最终得到成品鞋底，其主要物性包括：硬度：60±3C；密度：≤0.4g/cm3;弹性：≥50％；DIN耐磨：≤120mm3；干式止滑：≥0.6；湿式止滑：≥0.40。
实施例2：在实施例1的基础上调整EVA7470M，40W，LC-168、SEBS、3722P的用量，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：45%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：15%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：10%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：8%；
三元乙丙橡胶3722P:5%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
实施例3：在实施例2的基础上继续调整EVA7470M，40W，LC-168、SEBS、3722P的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：40%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：10%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：15%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：12%；
三元乙丙橡胶3722P：6%；
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滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
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实施例4：在实施例3的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：38%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：10%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：15%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：12%；
三元乙丙橡胶3722P:6%；
聚硅氧烷树脂：8%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.5%；
硬脂酸锌：0.9%；
氧化锌：1.0%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.2%；
色母粒：2.6%。
实施例5：在实施例4的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：43%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：12%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：11%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P：8%；
聚硅氧烷树脂：5%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.6%；
硬脂酸锌：0.8%；
氧化锌：1.3%；
过氧化二异丙苯：0.7%；
偶氮二甲酰胺：0.8%；
色母粒：2.8%。
实施例6：在实施例5的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：35%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：15%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：12%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：12%；
三元乙丙橡胶3722P:10%；
聚硅氧烷树脂：7%；
滑石粉：2%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.2%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：1.0%；
偶氮二甲酰胺：1.2%；
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实施例7：在实施例6的基础上继续调整主胶料、助剂等的用量，使其控制在设定用量范围之内，其原料配方如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：42%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：10%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：13%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P:7%；
聚硅氧烷树脂：5%；
滑石粉：6%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
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偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
为了能更好的说明研究结果，分别改变EVA7470M，40W，LC-168、SEBS、3722P的比例使之没有达到或超过优化比例范围，比较例1是40W比例没有在优化比例范围内，比较例2是LC-168没有在优化比例范围内，比较例3是SEBS超过了优化比例范围，比较例4是EVA7470M，40W，LC-168、SEBS、3722P均没有在优化比例范围内。
比较例1（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：45%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：8%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：13%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P:7%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
比较例2（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：36%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：10%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10%；
三元乙丙橡胶3722P:7%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
比较例3（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：43%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：13%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：15%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：5%；
三元乙丙橡胶3722P:7%；
聚硅氧烷树脂：6%；
滑石粉：4%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
比较例4（物性不合格）：原料配方按质量百分比如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M：30%；
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W：20%；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：20%；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：6%；
三元乙丙橡胶3722P:4%；
聚硅氧烷树脂：3%；
滑石粉：10%；
硬脂酸：0.4%；
硬脂酸锌：1.0%；
氧化锌：1.2%；
过氧化二异丙苯：0.8%；
偶氮二甲酰胺：1.0%；
色母粒：2.6%。
各实施例和比较例用到的化工原材料以以下公司的产品为例做详细说明：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选用台塑公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为26％的EVA7470M和美国杜邦公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为40％的40W，乙烯-辛烯共聚物选用韩国LG公司的LC-168，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）选用硬度为25A的产品，三元乙丙橡胶选用美国陶氏公司生产的3722P，聚硅氧烷树脂选用美国道康宁公司生产的4-7081树脂，氧化锌选用上海白石活性氧化锌，过氧化二异丙苯选用上海高桥公司产品，偶氮二甲酰胺选用韩国锦洋公司生产的AC-3000H。其余原材料为市场常用化工材料。
表1
将实施例1～7和比较例1～4做出样品，并进行物性测试，其测试结果见表1。
从测试结果可见，所做的实施例样品物性结果，均能达到所设定的物性标准；而比较例都有一到两项物性达不到设定目标。
本发明是为了满足消费者对运动鞋新的需求，以及从事运动鞋设计工作者的要求而研发的。它将运动力学原理与鞋材完美结合，从而设计出更加舒适的运动鞋。
配方中原材料选用以下公司生产的产品牌号，其物理性能更佳：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选用台塑公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为26％的EVA7470M和美国杜邦公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为40％的40W，乙烯-辛烯共聚物选用韩国LG公司的LC-168，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）选用硬度25A的产品，三元乙丙橡胶选用美国陶氏公司生产的3722P，聚硅氧烷树脂选用美国道康宁公司生产的4-7081树脂，氧化锌选用上海白石活性氧化锌，过氧化二异丙苯选用上海高桥公司产品，偶氮二甲酰胺选用韩国锦洋公司生产的AC-3000H。其余原材料为市场常用化工材料。
下面对上述使用的原材料基本性能做进一步的说明：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选用台塑公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为26％的EVA7470M和美国杜邦公司生产的醋酸乙烯酯（VA）含量为40％的40W，两种VA含量高，熔融指数大的EVA，其特点在于柔软、易于射出成型；乙烯-辛烯共聚物选用韩国LG公司的LC-168，其特点在于手感佳、止滑性能好；氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）选用硬度为25A产品，三元乙丙橡胶选用美国陶氏公司生产的3722P，两种材料均是既可做橡胶产品也可作塑胶产品，手感佳、性能好；聚硅氧烷树脂可选用美国道康宁公司生产的4-7081树脂。再配合其他加工助剂，经过密炼混合、开炼、注塑发泡等工艺流程，制得具有橡胶质感的发泡鞋底。该鞋底配方主要特点是采用了介于橡胶和塑胶之间的高VA含量的EVA、三元乙丙橡胶、特殊POE、SEBS经过合成交联，制得一种具有特殊物理化学性能的鞋底。
Claims (10)
1.射出发泡橡塑运动鞋鞋底，其特征在于按质量百分比的原料组成如下：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：45％～60％；
乙烯-辛烯共聚物：10％～15％；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：8％～12％；
三元乙丙橡胶5％～10％；
聚硅氧烷树脂：5％～8％；
滑石粉：2％～6％；
硬脂酸：0.2％～0.6％；
硬脂酸锌：0.8％～1.2％；
氧化锌：0.8％～1.5％；
过氧化二异丙苯：0.6％～1％；
偶氮二甲酰胺：0.8％～1.2％；
色母粒：2％～3％；
全部原料组成为100％。
2.如权利要求1所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W，按质量百分比，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M 35％～45％和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W 10％～15％。
3.如权利要求1所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底，其特征在于按质量百分比的原料组成为：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：53％；
乙烯-辛烯共聚物LC-168：13％；
氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：10％；
三元乙丙橡胶3722P：7％；
聚硅氧烷树脂：6％；
滑石粉：4％；
硬脂酸：0.4％；
硬脂酸锌：1.0％；
氧化锌：1.2％；
过氧化二异丙苯：0.8％；
偶氮二甲酰胺：1.0％；
色母粒：2.6％；
全部原料组成为100％。
4.如权利要求3所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W，按质量百分比，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7470M 40％和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40W 13％。
5.如权利要求1所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂混合后待用，另将其余原料混合后倒入密炼机中进行第一阶段密炼，再加入过氧化二异丙苯和偶氮发泡剂的混合物，再次启动密炼机进行第二阶段密炼，所有原料混合均匀得到密炼好的混合料；
2)将步骤1)得到的密炼好的混合料在滚轮机上进行打薄；
3)将滚轮机混合均匀的料传送到造粒机中进行造粒；
4)将步骤3)造粒后的粒料按设定的倍率配好经注塑机注入鞋模中成型；
5)将步骤4)中成型的鞋底经恒温箱定型成发泡型材成品；
6)将步骤5)经恒温箱定型成发泡型材成品经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。
6.如权利要求5所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于在步骤1)中，所述第一阶段密炼的温度为112～115℃，第一阶段密炼的时间为7min；所述第二阶段密炼的温度为118～120℃，第二阶段密炼的时间为3min。
7.如权利要求5所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于在步骤2)中，所述打薄的次数为2遍，所述打薄时的出片厚度为1～2mm。
8.如权利要求5所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于在步骤3)中，所述造粒的粒料长度为2～4mm。
9.如权利要求5所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于在步骤4)中，所述成型的条件为：鞋模的温度为180±2℃，加硫时间为300±20s。
10.如权利要求5所述射出发泡橡塑运动鞋鞋底的制造方法，其特征在于在步骤5)中，所述恒温箱定型成发泡型材成品的条件为：恒温箱流程为：温度75℃-60℃-45℃-30℃，转数200r/min，恒温箱长度为12m。
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