CN112778750A - 流纹鞋材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种流纹鞋材料及其制备方法，其中，流纹鞋材料的制备原料包括92～99wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和1～8wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括40～50wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、35～42wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、8～15wt.％的马来酸酐接技类相容剂、1～3wt.％的颜料和0～10wt.％的助剂。在马来酸酐接技类相容剂的作用下，热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯能够相容而制备得到流纹母粒，且聚对苯二甲酸乙二醇酯的存在可使流纹母粒的熔点高于纯粹的热塑性聚氨酯颗粒。故鞋材料成型时，热塑性聚氨酯颗粒先于母粒而熔融，而具有颜料的母粒一直为半熔状态，故在成型设备的推力下，热塑性聚氨酯颗粒可熔融后带动母粒进行摩擦而产生一种不规则的流纹。

Description

流纹鞋材料及其制备方法
技术领域
本发明属于鞋材料技术领域，具体涉及一种流纹鞋材料及其制备方法。
背景技术
随着人们对鞋外观及鞋材性能要求的提高，传统的单色、单密度、双色、双密度聚氨酯鞋材料产品已不能满足人们日益提高的欣赏品味。聚氨酯流纹鞋材料为一种新型的富有时尚的单密度混色鞋材料，因其独特的、强烈的线条感而受到业界的追捧，其可用于鞋面或者鞋底。目前流纹鞋材料的流纹状主要通过水转印和数码打印形成，其中，水转印是一种实色效果，可形成富有时尚感的颜色图案，但是此工艺对环境污染较为严重，而数码打印技术成本较高，难以用于工业生产，同时，以上两种工艺的效率低，成本高，皆需二次处理。
因而，为了使流纹鞋材料能够适用于工业化生产，且获得富有时尚感的鞋材料图案，行业研究者需要寻求新的工艺或者原料组份以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种流纹鞋材料，其具有较佳的流纹图案，因而富有强烈的时尚感，且机械性能好。本发明的目的之二在于提供了流纹鞋材料的制备方法。
为实现上述第一目的，本发明提供了一种流纹鞋材料，制备原料包括92～99wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和1～8wt.％的流纹母粒，所述流纹母粒的制备原料包括40～50wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、35～42wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、8～15wt.％的马来酸酐接技类相容剂、1～3wt.％的颜料和0～10wt.％的助剂。
与现有技术相比，本发明的流纹鞋材料的原料采用热塑性聚氨酯(TPU)颗粒和流纹母粒，其中，流纹母粒的制备原料包括热塑性聚氨酯颗粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和马来酸酐接技类相容剂，在马来酸酐接技类相容剂的作用下，塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯能够相容而制备得到流纹母粒，同时，由于流纹母粒中具有较高成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯，故流纹母粒的熔点高于纯粹的热塑性聚氨酯颗粒。故，在采用热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒混合成型鞋材料时，热塑性聚氨酯颗粒先于母粒而熔融，具有颜料的母粒则一直为半熔状态，在成型设备的推力下，热塑性聚氨酯颗粒熔融后带动母粒进行摩擦就会产生一种不规则的流纹。并且，由于制备原料的流纹母粒中具有35～42wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯，故可提高鞋材料的机械性能，具体为拉力至少提升了8％，撕裂强度至少提升了4％，表面耐磨性至少提升了0.5％，耐曲折强度至少提升了2％。
较佳的，所述马来酸酐接技类相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐共聚物和聚丙烯接枝马来酸酐中的一种。
较佳的，所述助剂选自分散剂、稳定剂和抗氧剂中的至少一种。具体的，所述分散剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇中的一种。所述稳定剂为光稳定剂和/或热稳定剂。更具体的，所述光稳定剂为邻羟基二苯甲酮类或双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯受阻胺类光稳定剂，所述热稳定剂选自钙锌复合热稳定剂、有机锡热稳定剂、硬脂酸钙和硬质酸锌中的至少一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂CA中的一种。所述热塑性聚氨酯颗粒的熔融温度为180±5℃，所述流纹母粒的熔融温度为190±5℃。
为实现上述第二目的，本发明提供了一种流纹鞋材料的制备方法，包括：
(1)流纹母粒的制备
将所述流纹母粒的制备原料中的所述热塑性聚氨酯颗粒和所述聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，再加入所述马来酸酐接技类相容剂、所述颜料和所述助剂混合均匀后经挤出机挤出拉条、切粒、烘干；
(2)流纹的形成
将92～99wt.％的所述热塑性聚氨酯颗粒和1～8wt.％的所述流纹母粒混合均匀后经注塑机注塑成型。
本制备方法制备流纹母粒时将制备原料通过挤出机挤出拉条，可避免PET与TPU因不能完全融合，且熔点不同而导致助剂中的颜料完全散开而无法形成纹路。将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒通过注塑成型形成流纹鞋材料，且通过注塑机的参数控制就可获得不同的纹路，其适用于工业化生产，易加工。
较佳的，所述步骤(1)中所述挤出机的温度设置为185～230℃，所述步骤(2)中所述注塑机的温度设置为180～195℃。
较佳的，流纹母粒的制备可为：将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入马来酸酐接技类相容剂、颜料和助剂于搅拌机中搅拌40～60min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于70～100℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮。流纹的形成的步骤为：将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、
Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型，可根据目标流纹而调整注塑机的压力参数等，本发明的鞋材料可用于鞋面或者鞋底。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和有益效果，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。需说明的是，下述实施所述方法是对本发明做的进一步解释说明，不应当作为对本发明的限制。
实施例1
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括97wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和3wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括45wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、13.5wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和1.5wt.％的颜料。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和颜料于搅拌机中搅拌60min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于80℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
实施例2
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括93wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和7wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括50wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、8wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和2wt.％的颜料。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和颜料于搅拌机中搅拌50min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于90℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
实施例3
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括97wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和3wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括45wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯和13.5wt.％的聚丙烯接枝马来酸酐相容剂和1.5wt.％的颜料。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚丙烯接枝马来酸酐相容剂和颜料于搅拌机中搅拌45min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于80℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
实施例4
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括97wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和3wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括45wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、38wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、13.5wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和2wt.％的聚丙烯酰胺分散剂和1.5wt.％的颜料。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚乙烯接枝马来酸酐相容剂、颜料和分散剂于搅拌机中搅拌60min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于80℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
实施例5
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括95wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和5wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括43wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、10wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂、2wt.％的颜料和5wt.％的抗氧剂1010。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚乙烯接枝马来酸酐相容剂、颜料和抗氧剂于搅拌机中搅拌60min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于80℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
实施例6
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括97wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和3wt.％的流纹母粒，流纹母粒的制备原料包括45wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、38wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、10wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂、1.7wt.％的颜料、4wt.％的聚乙烯醇分散剂、0.5wt.％的邻羟基二苯甲酮类光稳定剂、0.5wt.％的硬脂酸钙热稳定剂和0.3wt.％的抗氧剂1010。
此流纹鞋材料的制备方法为：
(1)流纹母粒的制备
将流纹母粒的制备原料中的热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，以其作为载体，再加入聚乙烯接枝马来酸酐相容剂、颜料、分散剂、稳定剂和抗氧剂于搅拌机中搅拌60min后混合均匀，将挤出机各段的温度对应设定为230℃、225℃、220℃、215℃、210℃、205℃、200℃、195℃、190℃、185℃，温度误差±3℃，将混合均匀的物料经挤出机挤出拉条，再通过常温水冷冷却，切成颗粒状，并于烘箱中于80℃下烘干2h左右以干燥颗粒表面的水分并密封包装以防受潮；
(2)流纹的形成
将热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
对比例1
本实施例为一种流纹鞋材料，制备原料包括45wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、40wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、13.5wt.％的聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和1.5wt.％的颜料。
此流纹鞋材料的制备方法为：
将热塑性聚氨酯颗粒、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯接枝马来酸酐相容剂和颜料于搅拌机中搅拌均匀，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌均匀的物料于注塑机中注塑成型。
观察实施例1～6和对比例1制成的鞋材料的表面流纹情况，并进行机械性能测试，同时计算各鞋材料相对于纯TPU鞋材料的机械性能提升率，其测试结果如表1所示。
各测试方法：利用CNS 3553测试条件进行拉应力测试；CNS 3559进行撕裂强度测试；CNS 734进行耐磨性能测试；ASTM D-1052进行耐曲折强度测试。
补充说明，纯TPU鞋材料的制备方法为：
选用纯热塑性聚氨酯颗粒于搅拌机中搅拌，设定注塑机的参数为：温度195℃、190℃、185℃、180℃，温度误差±3℃，压力Ⅰ段30MPA、Ⅱ段28MPA、Ⅲ段26MPA、Ⅳ段25MPA、背压45MPA，将搅拌的物料于注塑机中注塑成型。
表1实施例1～6和对比例1的性能测试结果
Figure BDA0002916568730000081
由表1的结果可知，本申请采用热塑性聚氨酯颗粒和流纹母粒制成的鞋材料具有较佳的流纹效果，且流纹母粒中加入了聚对苯二甲酸乙二醇酯后，鞋材料的机械性能也得到了改善，具体的，拉力至少提升了8％，撕裂强度至少提升了4％，表面耐磨性至少提升了0.5％，耐曲折强度至少提升了2％。而对比例1将热塑性聚氨酯颗粒和聚对苯二甲酸乙二醇酯直接混合作为鞋材料的原料，虽然机械性能还可以，但是由于聚对苯二甲酸乙二醇酯与热塑性聚氨酯不能完全融合，且熔点不同而导致助剂中的颜料完全散开而无法形成纹路。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种流纹鞋材料，其特征在于，制备原料包括92～99wt.％的热塑性聚氨酯颗粒和1～8wt.％的流纹母粒，所述流纹母粒的制备原料包括40～50wt.％的热塑性聚氨酯颗粒、35～42wt.％的聚对苯二甲酸乙二醇酯、8～15wt.％的马来酸酐接技类相容剂、1～3wt.％的颜料和0～10wt.％的助剂。
2.根据权利要求1所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述马来酸酐接技类相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐共聚物和聚丙烯接枝马来酸酐中的一种。
3.根据权利要求1所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述助剂选自分散剂、稳定剂和抗氧剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇中的一种。
5.根据权利要求3所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述稳定剂为光稳定剂和/或热稳定剂。
6.根据权利要求3所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂CA中的一种。
7.根据权利要求1所述的流纹鞋材料，其特征在于，所述热塑性聚氨酯颗粒的熔融温度为180±5℃，所述流纹母粒的熔融温度为190±5℃。
8.根据权利要求1～7任一项所述的流纹鞋材料的制备方法，其特征在于，包括：
(1)流纹母粒的制备
将所述流纹母粒的制备原料中的所述热塑性聚氨酯颗粒和所述聚对苯二甲酸乙二醇酯混合均匀，再加入所述马来酸酐接技类相容剂、所述颜料和所述助剂混合均匀后经挤出机挤出拉条、切粒、烘干；
(2)流纹的形成
将92～99wt.％的所述热塑性聚氨酯颗粒和1～8wt.％的所述流纹母粒混合均匀后经注塑机注塑成型。
9.根据权利要求8所述的流纹鞋材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述挤出机的温度设置为185～230℃，所述步骤(2)中所述注塑机的温度设置为180～195℃。
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