CN105623062A - 一种高温低压缩永久变形的eva发泡材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高温低压缩永久变形的EVA发泡材料，通过令EVA与EVM混合发泡，使得所制备的发泡材料能够在不损失其它性能的前提下，优化其压缩变形性，尤其是高温压缩变形性；本发明还提供了制备上述发泡材料的方法。
Description
技术领域
本发明涉及具有高温低压缩永久变形性的EVA发泡材料及其制备方法，更特别地，本发明涉及EVA/EVM发泡材料及其制备方法。
背景技术
中国是鞋类生产大国，随着时代的进步，人们生活品质的提高，消费观念的转变，追求轻便、舒适、时尚成为鞋类发展的方向。EVA发泡鞋材是以EVA为主料，配以各种加工助剂及改性剂，经特定成型工艺制造的轻便舒适的鞋材，但是少有耐高温、低压缩变形的EVA鞋材的报道。EVA发泡鞋材的压缩变形会随着使用温度的提高而变大，随着穿着时间的延长，永久压缩变形也会增大，尤其是在夏季或者高温环境中，地面温度可达50-70摄氏度，发泡鞋材在如此高的温度下，永久压缩变形会变大而失去弹性，舒适性会急剧下降。现在降低永久压缩变形的方法主要有：提高交联度，增加硬度，降低弹性，添加例如为淀粉、植物纤维等的无机填料，与PE共混发泡等。
申请号为200610200481.6的中国发明专利申请，公开了一种EVA/植物纤维发泡复合鞋用材料的制备方法，以EVA为主要原料，植物纤维及无机粉料为辅料，配以表面活性剂、增塑剂等助剂发泡，可制得耐挠曲、不易压缩变形、成本较低的发泡材料。虽然采用植物纤维可以实现上述目的，但是其会导致材料弹性的降低，而且植物纤维会逐渐降解，发泡材料的力学性能也会随之下降，无法长期使用。在生产过程中，如果加入植物纤维，需先对其进行表面活性处理，相应地增加了工艺流程，导致成本的提高。
申请号为201310479631.1的中国发明专利申请，公开了一种抗收缩EVA发泡鞋材，以EVA为主要原料，加入聚烯烃嵌段共聚物、POE弹性体以及线型低密度聚乙烯，制得的鞋材具有在高温环境中耐热收缩能力强、不易变形、尺寸稳定等特性，但是其配方复杂、生产成本较高。
申请号为201210170633.8的中国发明专利申请，公开了一种EVA复合发泡材料及其制备方法，该申请中以热塑性弹性体50-95份、EVA0-45份、PE0-30份复合发泡，加入助剂及填充剂之后可制得高弹、低压缩率的发泡材料。虽然随着PE用量的增加，发泡材料的压缩变形会变小，但是其密度也会随之增大、弹性变差、硬度增大，相应地影响鞋材的舒适性。
EVM是一种乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物，其为VA（醋酸乙烯酯）含量位于40%-80%的热固性弹性体，1972年由拜耳公司率先采用中压乳液聚合而制成，目前商业化的产品为乙华平及乙华敏，价格在45000-50000元/吨；由于其分子链结构与EVA几乎一样，所以二者的相容性非常好；EVM橡胶具有良好的耐老性、耐高温性、高温低压缩变形性、高弹性、良好的加工性等；本发明可以使EVA/EVM复合发泡材料在不损失其它性能的前提下，优化其压缩变形性，尤其是高温压缩变形性。EVM橡胶硫化使用的也是DCP，其同样适于EVA交联助剂体系。
发明内容
为实现上述目的，本发明的高温低压缩变形EVA发泡材料包括的如下的组成和重量份数：
EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）50-90份；
EVM10-50份；
填料5-15份；
发泡促进剂1.0-3.5份；
交联剂1.0-2.0份；
脱模剂1.0-2.0份；
发泡剂2.0-4.0份。
其中，在优选的实施方式中，所述EVA的VA含量为9-26wt%，熔体流动指数在190℃的温度和2.16kg的负载下测量为1-10g/10min。
在优选的实施方式中，所述EVM的VA含量为40-80wt%；在更优选的实施方式中，本发明使用VM含量为60wt%的乙华平600HV。
在优选的实施方式中，本发明采用的发泡剂为偶氮二甲酰胺（AC）。
在优选的实施方式中，所述的发泡促进剂为氧化锌与硬脂酸锌的组合物。
在优选的实施方式中，所述的交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）。
在优选的实施方式中，所述的脱模剂为硬脂酸。在优选的实施方式中，本发明还可以加入本领域常用的其它加工助剂，如颜料、光稳定剂等。
在优选的实施方式中，本发明采用的填料选自滑石粉、二氧化钛和二氧化硅。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明，在具体实施方式部分中所涉及的份数均为重量份数。
根据上述配比称料，将EVA，EVM，填料、发泡促进剂投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机中，混炼后加入交联剂、发泡剂，继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得发泡材料。
其中，辊轮开炼机为本领域常用的一种用于制备塑炼胶、混炼胶的一种辊筒外露的炼胶机械。三角包形式混炼是本领域常用的一种翻胶方法，操作时先将包在前辊上的胶料横向割断，随着辊筒的旋转将左右两边胶料不断向中间折叠为一个三角包，反复进行到规定次数，使胶料不断地向两边折向中间，再由中间分散到两边进行混合。
对比例1
EVA100份，将EVA投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入滑石粉10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.0份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA发泡材料。
实施例1
EVA90份，EVM橡胶10份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入滑石粉10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.2份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例2
EVA80份，EVM橡胶20份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化钛10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.5份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例3
EVA70份，EVM橡胶30份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化钛10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.0份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例4
EVA60份，EVM橡胶40份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化钛10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.3份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例5
EVA50份，EVM橡胶50份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化硅10份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.5份、硬脂酸1.6份、DCP1.2份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例6
EVA80份，EVM橡胶20份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化硅15份、氧化锌2.0份、硬脂酸锌1.0份、硬脂酸1.8份、DCP2.0份、AC4.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
实施例7
EVA60份，EVM橡胶40份，将EVA/EVM投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化硅5份、氧化锌0.6份、硬脂酸锌0.4份、硬脂酸2.0份、DCP1.0份、AC2.0份继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模具容量，准确称量足够的物料，放入模具，模具温度180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得EVA/EVM发泡材料。
测试方法
参考HG/T2876-2009对上述对比例1和实施例1-5制得的样品进行测试。首先裁剪得到长宽均为10cm，厚度为10mm的试样，将试样放入50摄氏度的烘箱中，在试样上放置20kg的铁模具，6小时后取出；常温状态下静置恢复30分钟，测量其厚度，根据如下公式计算变形率：
，
其中：K为压缩变形率，单位%；H0为压缩前的厚度，单位mm；H为压缩后的厚度，单位mm。结果见表1。
表1：测试结果
结果表明：相比于纯EVA发泡材料，本发明制得的发泡材料的抗高温压缩变形能力优良，高温压缩变形性得到了明显的改善。
以上所述，仅是本发明优选的实施例，并不构成对本发明范围的任何限定，凡是依据本发明的技术方案对以上实施方式所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高温低压缩永久变形的EVA发泡材料，其特征在于包含如下的组分及含量：
EVA50-90份；
EVM10-50份；
填料5-15份；
发泡促进剂1.0-3.5份；
交联剂1.0-2.0份；
脱模剂1.0-2.0份；
发泡剂2.0-4.0份；
上述份数均以重量计。
2.根据权利要求1所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的EVA中，VA含量为9-26wt%，熔体流动指数在190℃的温度和2.16kg的负载下测量为1-10g/10min。
3.根据权利要求1或2所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的EVM中，VA含量为40-80wt%。
4.根据权利要求3所述的EVA发泡材料，其特征在于所述EVM为VM含量为60wt%的乙华平600HV。
5.根据权利要求4所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的填料选自滑石粉、二氧化钛和二氧化硅。
6.根据权利要求4所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的发泡促进剂为氧化锌和硬脂酸锌的组合物。
7.根据权利要求4所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）。
8.根据权利要求4所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的脱模剂为硬脂酸。
9.根据权利要求4所述的EVA发泡材料，其特征在于所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺（AC）。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的高温低压缩永久变形的EVA发泡材料的方法，其特征在于所述方法包含：根据配比称料，将EVA、EVM、填料和发泡促进剂投入已预热至90-100℃的辊轮开炼机中，混炼后加入交联剂和发泡剂继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐，根据模具容量，准确称量物料放入模具，模具温度为180℃，压力为15MPa，交联与发泡时间为10min，模压发泡制得发泡材料。
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