CN109181088A - 减震eva鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及EVA鞋底技术领域，具体为减震EVA鞋底材料，由以下原料按照重量份组成：乙烯‑醋酸乙烯共聚物100‑200份、二氧化硅5‑15份、硬脂酸镁2‑5份、发泡剂3‑5份、无机填料30‑50份、促进剂0.5‑1.5份、抗氧剂2‑3份，所述促进剂为N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺、N‑叔丁基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2‑硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成，所述抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6‑三级丁基‑4‑甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。

Description

减震EVA鞋底材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及EVA鞋底技术领域，具体为减震EVA鞋底材料及其制备方法。
背景技术
随着大众健身及运动产业的发展，对运动鞋的轻量化、富有弹性、减震等性能要求也逐渐提高，避震***是运动鞋中非常重要的一部分。运动时，人体会不停地承受很大重力，脚落地时，还会产生相当大的冲击力，由此产生震荡波，在没有及时得到缓冲的情况下，就会对人体的不同部位造成不同程度的慢性疲劳性损伤、运动伤害。鞋底的减震功能是吸收或降低该震荡波的能力，可以通过良好的减震结构或有良好吸震能力的材料来实现，如李宁公司的“李宁弓”结构减震、耐克公司的空气垫减震、阿迪达斯的减震胶减震、鸿星尔克公司的GDS减震***。鞋底在具有一定的减震性能情况下，人在运动过程中受到的冲击不会直接反作用于人体，而是将部分能量吸收，在运动进行到登伸阶段时，鞋底会因形变的恢复而将能量再度归还给穿着者，给穿着者以跑或跳的动力。中国专利CN102051003A公布了减震橡塑复合材料，使用耐黄变性质较差的氢化苯乙烯-丁二烯共聚物为主体材料，且未公布材料的密度、减震、拉伸强度等具体性能参数，不适合用于耐黄变要求高的鞋材。专利CN102702642B公布了一种具有很好减震性能的EVA发泡材料，但是使用大量热稳定性差、耐老化性能差的PVC原料，PVC加工过程中对热敏感，受热时会引起不同的降解，释放有害物质、腐蚀生产设备，高温下甚至会释放出一级致癌物二恶英。丁国芳报道了具有优异阻尼性能的硅橡胶／IIR泡沫合金材料(2010年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集)，硅橡胶添加到鞋材中会直接导致鞋材的剥离强度下降，且材料的密度较大、拉伸强度小，不适合作为运动鞋材使用，为此，我们提出一种减震EVA鞋底材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供减震EVA鞋底材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
减震EVA鞋底材料，由以下原料按照重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份、二氧化硅5-15份、硬脂酸镁2-5份、发泡剂3-5份、无机填料30-50份、促进剂0.5-1.5份、抗氧剂2-3份。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
优选的，所述无机填料选自钛白粉、云母、滑石粉中的两种或两种以上按照等比例混合而成。
优选的，所述促进剂为 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成。
优选的，所述抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。
减震EVA鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、首先将发泡剂和抗氧剂一起放入容器中，进行搅拌，使其充分混合，得混合物；
S2、将密炼机预热至60-80℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、二氧化硅、硬脂酸镁和无机填料混合放入预热好的密炼机中，保持常压升高密炼温度至90-94℃，密炼20-30min，然后将步骤S1中得到的混合物以及促进剂加入至密炼机中，升温升压继续密炼1-2h，得到熔融状的胶料；
S3、将步骤S2中得到的胶料经双螺杆挤出机挤出、造粒，挤出温度为142-148℃，螺杆的转速为45-55r/min；
S4、根据鞋底硫化成型模具体积的大小，称取一定量从步骤S3中经双螺杆挤出机挤出的胶料放入硫化成型模具内，控制硫化成型机的成型温度为165-175℃，硫化时间为200-260min，硫化结束后取出，得到减震EVA鞋底；
S5、将成型的减震EVA鞋底冲裁成鞋底大小；
S6、把冲裁好的鞋底用磨砂轮打磨抛光，得到减震EVA鞋底成品。
优选的，所述步骤S2中升温升压为温度升高至102-108℃，升压至1.5-1.7atm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的减震EVA鞋底材料，具有较低的冲击回弹率，说明该材料具有良好的阻尼减震性能，同时，该材料硬度适中，比重较低，尺寸稳定性优异，压缩变形率较高，具有高能量吸收、高尺寸稳定性，为运动鞋减震缓冲和推动力找到了最佳的平衡点，达到最大的能量吸收，特别适合做长跑鞋的鞋底材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：
实施例1
减震EVA鞋底材料，由以下原料按照重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、二氧化硅5份、硬脂酸镁2份、发泡剂3份、无机填料30份、促进剂0.5份、抗氧剂2份。
发泡剂为偶氮二甲酰胺；无机填料选自钛白粉、云母、滑石粉中的两种或两种以上按照等比例混合而成；促进剂为 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成；抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。
减震EVA鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、首先将发泡剂和抗氧剂一起放入容器中，进行搅拌，使其充分混合，得混合物；
S2、将密炼机预热至60℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、二氧化硅、硬脂酸镁和无机填料混合放入预热好的密炼机中，保持常压升高密炼温度至90℃，密炼20min，然后将步骤S1中得到的混合物以及促进剂加入至密炼机中，升温升压继续密炼1h，升温升压为温度升高至102℃，升压至1.5atm。得到熔融状的胶料；
S3、将步骤S2中得到的胶料经双螺杆挤出机挤出、造粒，挤出温度为142℃，螺杆的转速为45r/min；
S4、根据鞋底硫化成型模具体积的大小，称取一定量从步骤S3中经双螺杆挤出机挤出的胶料放入硫化成型模具内，控制硫化成型机的成型温度为165℃，硫化时间为200min，硫化结束后取出，得到减震EVA鞋底；
S5、将成型的减震EVA鞋底冲裁成鞋底大小；
S6、把冲裁好的鞋底用磨砂轮打磨抛光，得到减震EVA鞋底成品。
实施例2
减震EVA鞋底材料，由以下原料按照重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物150份、二氧化硅10份、硬脂酸镁4份、发泡剂4份、无机填料40份、促进剂1份、抗氧剂2.5份。
发泡剂为偶氮二甲酰胺；无机填料选自钛白粉、云母、滑石粉中的两种或两种以上按照等比例混合而成；促进剂为 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成；抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。
减震EVA鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、首先将发泡剂和抗氧剂一起放入容器中，进行搅拌，使其充分混合，得混合物；
S2、将密炼机预热至70℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、二氧化硅、硬脂酸镁和无机填料混合放入预热好的密炼机中，保持常压升高密炼温度至92℃，密炼25min，然后将步骤S1中得到的混合物以及促进剂加入至密炼机中，升温升压继续密炼1.5h，升温升压为温度升高至105℃，升压至1.6atm。得到熔融状的胶料；
S3、将步骤S2中得到的胶料经双螺杆挤出机挤出、造粒，挤出温度为145℃，螺杆的转速为50r/min；
S4、根据鞋底硫化成型模具体积的大小，称取一定量从步骤S3中经双螺杆挤出机挤出的胶料放入硫化成型模具内，控制硫化成型机的成型温度为170℃，硫化时间为230min，硫化结束后取出，得到减震EVA鞋底；
S5、将成型的减震EVA鞋底冲裁成鞋底大小；
S6、把冲裁好的鞋底用磨砂轮打磨抛光，得到减震EVA鞋底成品。
实施例3
减震EVA鞋底材料，由以下原料按照重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物200份、二氧化硅15份、硬脂酸镁5份、发泡剂5份、无机填料50份、促进剂1.5份、抗氧剂3份。
发泡剂为偶氮二甲酰胺；无机填料选自钛白粉、云母、滑石粉中的两种或两种以上按照等比例混合而成；促进剂为 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成；抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。
减震EVA鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、首先将发泡剂和抗氧剂一起放入容器中，进行搅拌，使其充分混合，得混合物；
S2、将密炼机预热至80℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、二氧化硅、硬脂酸镁和无机填料混合放入预热好的密炼机中，保持常压升高密炼温度至94℃，密炼30min，然后将步骤S1中得到的混合物以及促进剂加入至密炼机中，升温升压继续密炼2h，升温升压为温度升高至108℃，升压至1.7atm。得到熔融状的胶料；
S3、将步骤S2中得到的胶料经双螺杆挤出机挤出、造粒，挤出温度为148℃，螺杆的转速为55r/min；
S4、根据鞋底硫化成型模具体积的大小，称取一定量从步骤S3中经双螺杆挤出机挤出的胶料放入硫化成型模具内，控制硫化成型机的成型温度为175℃，硫化时间为260min，硫化结束后取出，得到减震EVA鞋底；
S5、将成型的减震EVA鞋底冲裁成鞋底大小；
S6、把冲裁好的鞋底用磨砂轮打磨抛光，得到减震EVA鞋底成品。
为体现本发明的有益效果，做出如下实验：
在市场上任意购买一款品牌运动鞋，将其鞋底拆下，作为对照例，实施例1-3制得的减震EVA鞋底材料以及对照例的鞋底的各项性能指标如表1所示。其中拉伸强度和断裂伸长率按GB/T528-2009进行测试，冲击回弹率测试按GB/T1681-2009进行测试，硬度按GB/T531.1-2008进行测试，发泡橡胶为邵尔C型标准，压缩变形率按照50度6小时测试。
表1
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对照例
拉伸强度（MPa） 4.3 4.6 4.0 2.7
断裂伸长率/% 415 437 422 316
冲击回弹率/% 38 37 35 46
硬度（邵尔C） 62 61 64 43
压缩变形率/% 58 56 59 36
从表1可以看出，本发明制备的减震EVA鞋底材料，具有较低的冲击回弹率，说明该材料具有良好的阻尼减震性能，同时，该材料硬度适中，比重较低，尺寸稳定性优异，压缩变形率较高，具有高能量吸收、高尺寸稳定性，为运动鞋减震缓冲和推动力找到了最佳的平衡点，达到最大的能量吸收，特别适合做长跑鞋的鞋底材料。
通过将发泡剂和抗氧剂提前放在一起，阻止发泡剂的老化并延长其使用寿命，通过分段升温加入发泡剂与抗氧剂的混合物，使得各物料充分混合，硬脂酸镁防止EVA与无机填料粘结成块，起到润滑抗粘的作用，通过双螺杆挤出机挤出的物料混合更加充分。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.减震EVA鞋底材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份、二氧化硅5-15份、硬脂酸镁2-5份、发泡剂3-5份、无机填料30-50份、促进剂0.5-1.5份、抗氧剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的减震EVA鞋底材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的减震EVA鞋底材料，其特征在于：所述无机填料选自钛白粉、云母、滑石粉中的两种或两种以上按照等比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的减震EVA鞋底材料，其特征在于：所述促进剂为 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、硬脂酸锌、一硫化四甲基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆其中两种以上的组合物混合而成。
5.根据权利要求1所述的减震EVA鞋底材料，其特征在于：所述抗氧剂选自二苯胺、对苯二胺、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双硫醚中的一种或一种以上的混合物。
6.根据权利要求1-5所述的减震EVA鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将发泡剂和抗氧剂一起放入容器中，进行搅拌，使其充分混合，得混合物；
S2、将密炼机预热至60-80℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、二氧化硅、硬脂酸镁和无机填料混合放入预热好的密炼机中，保持常压升高密炼温度至90-94℃，密炼20-30min，然后将步骤S1中得到的混合物以及促进剂加入至密炼机中，升温升压继续密炼1-2h，得到熔融状的胶料；
S3、将步骤S2中得到的胶料经双螺杆挤出机挤出、造粒，挤出温度为142-148℃，螺杆的转速为45-55r/min；
S4、根据鞋底硫化成型模具体积的大小，称取一定量从步骤S3中经双螺杆挤出机挤出的胶料放入硫化成型模具内，控制硫化成型机的成型温度为165-175℃，硫化时间为200-260min，硫化结束后取出，得到减震EVA鞋底；
S5、将成型的减震EVA鞋底冲裁成鞋底大小；
S6、把冲裁好的鞋底用磨砂轮打磨抛光，得到减震EVA鞋底成品。
7.根据权利要求6所述的减震EVA鞋底材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中升温升压为温度升高至102-108℃，升压至1.5-1.7atm。
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