CN106046448A - 一种合成橡胶发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成橡胶发泡材料及其制备方法，包括以下重量份的组分：异戊二烯橡胶10‑50份，三元乙丙橡胶10‑30份，聚烯烃嵌段式共聚物弹性体20‑40份，TPE弹性体10‑30份，碳酸钙5‑15份，流动剂1‑5份，发泡剂2‑5份，发泡助剂0.5‑1.5份，架桥剂0.4‑2份，色母0.5‑5份。经过配料、第一次混炼、开炼、第二次混炼、造粒成型制得成品。本发明制备出的合成橡胶发泡材料的在物性方面克服了EVA的缺点和不足，具有高耐磨、高弹性、干湿止滑性、抗老化、抗收缩等功能特点。

Description

一种合成橡胶发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡材料技术领域，特别涉及一种合成橡胶发泡材料及其制备方法。
背景技术
目前行业内应用在鞋材、体育运动器材方面所用的材料主要是EVA发泡体、PU、TPR橡胶硫化体。人们对于该材料在功能物性方面要求越来越高：如材料的高弹性、耐磨、止滑、轻便、舒适性等。虽然有些材料在技术上也作了提升，配方中增加各类助剂进行改性，但仍然达不到应用功能的要求；也有在配方中添加橡胶，但添加量也只能控制在5％－10％之间。随着橡胶添加量的增加，制品材料易脆化，流动差，收缩大，颜色不稳定等问题就限制了制品量产的可行性，不能满足行业的大范围应用。
发明内容
为了满足于市场上体育运动功能材料的需求，本发明对现有技术中EVA发泡制品进行改良，提供一种高耐磨、高弹性、干湿止滑性、抗老化、抗收缩的合成橡胶发泡材料。该材料既具备EVA发泡材料的优点，又具备硫化橡胶的功能特性。本发明另外一个目的是提供上述合成橡胶发泡材料的制备方法。
为了解决上述技术问题，采取的技术方案是：一种合成橡胶发泡材料，包括以下重量份的组分：
优选的，本发明的合成橡胶发泡材料，包括以下重量份的组分：
其中，流动剂为EVA流动剂或PE蜡。EVA流动剂具体可选用台聚塑EVA 210、日本三井EVA 653-04，PE蜡具体的为NL100BK-66等PE蜡流动剂。
发泡剂为偶氮二甲酰胺，具体的为AC-170、HA-600。
发泡助剂为氧化锌或硬脂酸锌。
架桥剂为BIPB无味架桥剂和/或TAIC交联剂。DCP和TAIC在应用上可根据实际情况进行调配。如DCP为0.4-1份，TAIC为0.2-0.8份。
本发明还提供上述合成橡胶发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、配料：在组分配比范围内，选择各个组分份并分别配制材料；
S2、第一次混炼：将S1配制好的药粉助剂与主剂颗粒顺序投入捏炼机进行混炼，每5℃翻料一次，至少翻五次，950"±30"后混炼均匀130℃±2℃倒料；
S3、开炼：将S2倒出的料在开炼机上开炼三次，开炼温度为90℃-100℃，辊距小于2mm；
S4、第二次混炼：投入S3开炼后的材料，待温度达到95℃±5℃后投入发泡剂、架桥剂进行第二次混炼，每隔5℃翻料一次，至少翻三次，300"±30"后混炼均匀120℃±2℃倒料；
S5、造粒成型：将S4倒出的料进行水切造粒，模压成型。
其中，S5水切造粒的温度设定为：模头120℃±5℃，一段105℃±5℃，二段105℃±5℃。
S5模压成型的热压温度为175℃±2℃，硫化时间为420"-550"，压力为100-130bar。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：现有技术中，EVA发泡制品应用的材料为TPE弹性体，POE聚烯烃弹性体和EPDM三元乙丙橡胶，再添加架桥剂、发泡剂等各类加工助剂复合成型，制备出的发泡制品在工艺物性方面还存在缺陷和局限性，本发明的合成橡胶发泡材料在配方成分上进行调整、中和，使本配方完全突破了EVA发泡结构，既具备EVA的特性，又同时具备橡胶的特性。本发明制备出的发泡材料的在物性方面克服了EVA的缺点和不足，具有高耐磨、高弹性、干湿止滑性、抗老化、抗收缩等功能特点。同时本发明的发泡材料在制备过程中品质非常稳定。
具体实施方式
实施例1：
S1、配料：将各材料按照下列重量份分别进行配制：
异戊二烯橡胶IR(日本瑞翁 IR2200) 30份，
三元乙丙橡胶EPDM(美国陶氏 EPDM 4770) 20份，
聚烯烃嵌段式共聚物OBCs弹性体(美国陶氏 INFUSE 9530) 30份，
TPE弹性体(KRATON 1648) 20份，
碳酸钙(TA 1250) 10份，
流动剂选用HL100 石蜡 3份，
发泡剂选用AD 170 4份，
发泡助剂选用氧化锌 1.0份，
架桥剂选用TAIC 0.4份，BIPB无味架桥剂 0.4份，
鑫邦色母 2份，
R103钛白粉 2份。
S2、第一次混炼：将S1配好的药粉助剂与主剂颗粒顺序投入捏炼机进行第一次混炼，每5℃翻料一次，至少翻五次，混炼均匀后130℃±2℃倒料，混炼时间为950"±30"；
S3、开炼：将S2倒出的料在开炼机上开炼三次，开炼温度为90℃-100℃，开炼机辊距小于2mm；
S4、第二次混炼：投入S3开炼后的材料，待温度达到95℃±5℃后投入发泡剂、架桥剂进行第二次混炼，每隔5℃翻料一次，至少翻三次，混炼均匀后120℃±2℃倒料，混炼时间为300"±30"；
S5、造粒成型：将S4倒出的料进行水切造粒，模压成型。
其中，水切造粒的步骤为：
a.温度设定：模头120℃±5℃，一段105℃±5℃，二段105℃±5℃
b.清料－挤模头－连接水切装置，按开送料机－脱水机－水泵－切粒机－主机马达这样的先后顺序进行操作。造粒时，可根据粒子光滑度大小，自行调整温度和切粒速率。
模压成型的条件为：模具厚度为7mm，在热压温度为175℃时，在平板硫化机中热压成型，硫化时间为450"，压力为115bar。
实施例2：
S1、配料：将各材料按照下列重量份分别进行配制：
异戊二烯橡胶IR(日本瑞翁 IR2200) 50份，
三元乙丙橡胶EPDM(美国陶氏 EPDM 7470) 30份，
聚烯烃嵌段式共聚物OBCs弹性体(美国陶氏 INFUSE 9530) 40份，
TPE弹性体(KRATON 1648) 30份，
碳酸钙(TA 1250) 15份，
流动剂选用HL100石蜡 5份，
发泡剂选用AD170 5份，
发泡助剂选用氧化锌 1.5份，
架桥剂选用BIPB无味DCP 1份，
色母(鑫邦色母 1376A) 5份。
S2、第一次混炼：将S1配好的药粉和主剂颗粒顺序投入捏炼机进行第一次混炼，每5℃翻料一次，至少翻五次，混炼均匀后130℃±2℃倒料，混炼时间为950"±30"；
S3、开炼：将S2倒出的料在开炼机上开炼三次，开炼温度为90℃-100℃，开炼机辊距小于2mm；
S4、第二次混炼：投入S3开炼后的材料，待温度达到95℃±5℃后投入发泡剂、架桥剂进行第二次混炼，每隔5℃翻料一次，至少翻三次，混炼均匀后120℃±2℃倒料，混炼时间为300"±30"；
S5、造粒成型：将S4倒出的料进行水切造粒，模压成型。
其中，水切造粒的步骤为：
a.温度设定：模头120℃±5℃，一段105℃±5℃，二段105℃±5℃
b.清料－挤模头－连接水切装置，按开送料机－脱水机－水泵－切粒机－主机马达这样的先后顺序进行操作。造粒根据粒子的光滑度和大小自行调整温度和切粒速率。
模压成型的条件为：模具厚度为10mm，在热压温度为177℃时，在平板硫化机中热压成型，硫化时间为520"，压力为130bar。
实施例3：
S1、配料：将各材料按照下列重量份分别进行配制：
异戊二烯橡胶IR(日本瑞翁 IR2200) 10份，
三元乙丙橡胶EPDM(美国陶氏 EPDM 7470) 10份，
聚烯烃嵌段式共聚物OBCs弹性体(美国陶氏 INFUSE 9530) 20份，
TPE弹性体(KRATON 1648) 10份，
碳酸钙(TA1250钙粉) 5份，
流动剂选用HL100石蜡 1份，
发泡剂选用AD170 2份，
发泡助剂选用硬脂酸锌 0.5份，
架桥剂选用BIPB无味DCP 0.4份，
色母(鑫邦色母 1376A) 0.5份。
S2、第一次混炼：将S1配好的药粉和主剂颗粒顺序投入捏炼机进行第一次混炼，每5℃翻料一次，至少翻五次，混炼均匀后130℃±2℃倒料，混炼时间为950"±30"；
S3、开炼：将S2倒出的料在开炼机上开炼三次，开炼温度为90℃-100℃，开炼机辊距小于2mm；
S4、第二次混炼：投入S3开炼后的材料，待温度达到95℃±5℃后投入发泡剂、架桥剂进行第二次混炼，每隔5℃翻料一次，至少翻三次，混炼均匀后120℃±2℃倒料，混炼时间为300"±30"；
S5、造粒成型：将S4倒出的料进行水切造粒，模压成型。
其中，水切造粒的步骤为：
a.温度设定：模头120℃±5℃，一段105℃±5℃，二段105℃±5℃
b.清料－挤模头－连接水切装置，按开送料机－脱水机－水泵－切粒机－主机马达这样的先后顺序进行操作。造粒根据粒子的光滑度和大小自行调整温度和切粒速率。
模压成型的条件为：模具厚度为7mm，在热压温度为173℃时，在平板硫化机中热压成型，硫化时间为480"，压力为100bar。
表1为本发明合成橡胶材料(RBlite)与传统EVA材料物性对比表。其中，传统EVA材料选用巴斯夫EVA 6110。
表1：本发明合成橡胶材料(RBlite)与传统EVA材料物性对比表
由上表可以看出，在物性上本发明合成橡胶发泡材料(RBlite)较传统EVA材料产品在耐磨、弹性、抗压缩、延伸、干湿止滑及抗老化方面都效果明显，突现本发明发泡材料的优越性。
上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种合成橡胶发泡材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
异戊二烯橡胶10-50份，三元乙丙橡胶10-30份，聚烯烃嵌段式共聚物弹性体20-40份，TPE弹性体10-30份，碳酸钙5-15份，流动剂1-5份，发泡剂2-5份，发泡助剂0.5-1.5份，架桥剂0.4-2份，色母0.5-5份。
2.如权利要求1所述的合成橡胶发泡材料，其特征在于：包括以下重量份的组分：
异戊二烯橡胶20-40份，三元乙丙橡胶15-25份，聚烯烃嵌段式共聚物弹性体25-35份，TPE弹性体15-25份，碳酸钙8-12份，流动剂2-4份，发泡剂3-4份，发泡助剂0.8-1.2份，架桥剂0.5-1.5份，色母1-4份。
3.如权利要求1或2所述的合成橡胶发泡材料，其特征在于：所述流动剂为EVA流动剂或PE蜡。
4.如权利要求1或2所述的合成橡胶发泡材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
5.如权利要求1或2所述的合成橡胶发泡材料，其特征在于：所述发泡助剂为氧化锌或硬脂酸锌。
6.如权利要求1或2所述的合成橡胶发泡材料，其特征在于：所述架桥剂为无味DCP和/或TAIC交联剂。
7.根据权利要求1或2所述合成橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料：在组分配比范围内，选择各个组分份并分别配制材料；
S2、第一次混炼：将S1配制的材料顺序投入捏炼机进行混炼，每5℃翻料一次，至少翻五次，950"±30"后混炼均匀130℃±2℃倒料；
S3、开炼：将S2倒出的料在开炼机上开炼三次，开炼温度为90℃-100℃，辊距小于2mm；
S4、第二次混炼：投入S3开炼后的材料，待温度达到95℃±5℃后投入发泡剂、架桥剂进行第二次混炼，每隔5℃翻料一次，至少翻三次，300"±30"后混炼均匀120℃±2℃倒料；
S5、造粒成型：将S4倒出的料进行水切造粒，模压成型。
8.根据权利要求7所述合成橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，S5水切造粒的温度设定为：模头120℃±5℃，一段105℃±5℃，二段105℃±5℃。
9.根据权利要求7所述合成橡胶发泡材料的制备方法，其特征在于，S5模压成型的热压温度为175℃±2℃，硫化时间为420"-550"，压力为100-130bar。
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