CN113004606B - 耐磨eva发泡鞋底及其加工工艺 - Google Patents

耐磨eva发泡鞋底及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨EVA发泡鞋底及其加工工艺，所述耐磨EVA发泡鞋底包括以下重量份的原料：乙烯‑醋酸乙烯共聚物40～52份、聚对苯二甲酸乙二醇酯14～18份、丁腈橡胶15～20份、丁基橡胶4～6份、聚甲基丙烯酸叔丁酯9～12份、白炭黑4～5.5份、纳米硼化硅2.4～3份、石墨1.5～1.7份、纳米氧化锌1.2～1.6份、流动助剂3～5份、热稳定剂2.5～4份、交联剂1.6～2份、发泡剂1.8～2.4份。本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能优异；拉伸强度高，力学性能好，耐用性好；且密度低，兼具良好的轻便性。

Description

耐磨EVA发泡鞋底及其加工工艺
技术领域
本发明涉及EVA发泡鞋底材料技术领域，具体涉及一种耐磨EVA发泡鞋底及其加工工艺。
背景技术
乙烯-醋酸乙烯共聚物，简称EVA。一般醋酸乙烯(VA)的含量在5％～40％，与聚乙烯(PE)相比，EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装模、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。
鞋材是我国EVA树脂最主要的应用领域。由于EVA树脂共混发泡制品具有柔软、弹性好、耐化学腐蚀等性能，因此被广泛应用于中高档旅游鞋、登山鞋、拖鞋、凉鞋的鞋底和内饰材料中。另外，这种材料还用于隔音板、体操垫和密封材领域。
但是，目前所使用的EVA发泡鞋底材料还存在以下问题：
1、作为橡胶鞋底性能较差，特别是在耐磨性能差；
2、经发泡后，拉伸强度大幅降低，导致力学性能差，无法兼具良好的耐磨性能和力学性能以及轻便性，综合使用性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种耐磨EVA发泡鞋底及其加工工艺，可有效解决以上问题。本发明的耐磨EVA发泡鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂、交联剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的耐磨EVA发泡鞋底耐磨性能优异；拉伸强度高，力学性能好，耐用性好；且密度低，兼具良好的轻便性。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种耐磨EVA发泡鞋底，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物40～52份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯14～18份、
丁腈橡胶15～20份、
丁基橡胶4～6份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯9～12份、
白炭黑4～5.5份、
纳米硼化硅2.4～3份、
石墨1.5～1.7份、
纳米氧化锌1.2～1.6份、
流动助剂3～5份、
热稳定剂2.5～4份、
交联剂1.6～2份、
发泡剂1.8～2.4份。
本发明的耐磨EVA发泡鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂、交联剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的耐磨EVA发泡鞋底耐磨性能优异；拉伸强度高，力学性能好，耐用性好；且密度低，兼具良好的轻便性。
优选的，所述耐磨EVA发泡鞋底包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物46份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯16份、
丁腈橡胶17.5份、
丁基橡胶5份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯10.5份、
白炭黑4.7份、
纳米硼化硅2.7份、
石墨1.6份、
纳米氧化锌1.4份、
流动助剂4份、
热稳定剂3.3份、
交联剂1.8份、
发泡剂2.1份。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为25～35％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选的，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为39～42％。
优选的，所述石墨为纳米鳞片石墨粉。
优选的，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
优选的，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.26～0.32。
优选的，所述发泡剂为AC发泡剂。
本发明还提供一种所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2)将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为130～135℃的条件下进行密炼12～18min；
3)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为118～122℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4)最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的耐磨EVA发泡鞋底通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丁腈橡胶、丁基橡胶、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂、交联剂、发泡剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使制得的耐磨EVA发泡鞋底耐磨性能优异；拉伸强度高，力学性能好，耐用性好；且密度低，兼具良好的轻便性。
本发明的耐磨EVA发泡鞋底的原料中，添加了适当比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯，与本发明中的其他原料相容性良好，相互配合，大幅提升了本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能及拉伸强度等力学性能；
添加了适当比例的丁腈橡胶(优选的，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为39～42％。)，与本发明中的其他原料相容性良好，相互配合，并与丁基橡胶具有良好的协同作用，大幅提升了本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能及拉伸强度等力学性能；
添加了适当比例的聚甲基丙烯酸叔丁酯与本发明中的其他原料相容性良好，相互配合，进一步提升了本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能及拉伸强度等力学性能，保证了良好的力学性能等；
添加了适当比例的白炭黑、纳米硼化硅、石墨，三者相互配合，起到良好的协同作用，能均匀分散在基体中，大幅提升了本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能及拉伸强度等力学性能；
添加了适当比例的交联剂，优选的，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.26～0.32。该交联剂的使用，反应后，使本发明的耐磨EVA发泡鞋底的各原料产生交联的三维网络结构，且交联适中，交联区域分布均匀，使本发明的耐磨EVA发泡鞋底的耐磨性能和力学强度等力学性能显著提升。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种耐磨EVA发泡鞋底，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物40～52份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯14～18份、
丁腈橡胶15～20份、
丁基橡胶4～6份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯9～12份、
白炭黑4～5.5份、
纳米硼化硅2.4～3份、
石墨1.5～1.7份、
纳米氧化锌1.2～1.6份、
流动助剂3～5份、
热稳定剂2.5～4份、
交联剂1.6～2份、
发泡剂1.8～2.4份。
优选的，所述耐磨EVA发泡鞋底包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物46份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯16份、
丁腈橡胶17.5份、
丁基橡胶5份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯10.5份、
白炭黑4.7份、
纳米硼化硅2.7份、
石墨1.6份、
纳米氧化锌1.4份、
流动助剂4份、
热稳定剂3.3份、
交联剂1.8份、
发泡剂2.1份。
优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为25～35％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选的，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为39～42％。
优选的，所述石墨为纳米鳞片石墨粉。
优选的，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
优选的，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.26～0.32。
优选的，所述发泡剂为AC发泡剂。
本发明还提供一种所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2)将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为130～135℃的条件下进行密炼12～18min；
3)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为118～122℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4)最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
实施例2：
一种耐磨EVA发泡鞋底，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物40份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯14份、
丁腈橡胶15份、
丁基橡胶4份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯9份、
白炭黑4份、
纳米硼化硅2.4份、
石墨1.5份、
纳米氧化锌1.2份、
流动助剂3份、
热稳定剂2.5份、
交联剂1.6、
发泡剂1.8。
在本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为25％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
在本实施例中，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为39％。
在本实施例中，所述石墨为纳米鳞片石墨粉。
在本实施例中，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
在本实施例中，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.26。
在本实施例中，所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2)将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为130℃的条件下进行密炼18min；
3)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为118℃的条件下继续混炼20min，且每隔3min进行一次翻料；
4)最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
实施例3：
一种耐磨EVA发泡鞋底，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物52份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯18份、
丁腈橡胶20份、
丁基橡胶6份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯12份、
白炭黑5.5份、
纳米硼化硅3份、
石墨1.7份、
纳米氧化锌1.6份、
流动助剂5份、
热稳定剂4份、
交联剂2份、
发泡剂2.4份。
在本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为35％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
在本实施例中，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为42％。
在本实施例中，所述石墨为纳米鳞片石墨粉。
在本实施例中，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
在本实施例中，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.32。
在本实施例中，所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2)将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为135℃的条件下进行密炼12min；
3)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为122℃的条件下继续混炼15min，且每隔2min进行一次翻料；
4)最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为6min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为8min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
实施例4：
一种耐磨EVA发泡鞋底，包括以下重量份的原料：
乙烯-醋酸乙烯共聚物46份、
聚对苯二甲酸乙二醇酯16份、
丁腈橡胶17.5份、
丁基橡胶5份、
聚甲基丙烯酸叔丁酯10.5份、
白炭黑4.7份、
纳米硼化硅2.7份、
石墨1.6份、
纳米氧化锌1.4份、
流动助剂4份、
热稳定剂3.3份、
交联剂1.8份、
发泡剂2.1份。
在本实施例中，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为30.5％的乙烯-醋酸乙烯共聚物。
在本实施例中，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为40.5％。
在本实施例中，所述石墨为纳米鳞片石墨粉。
在本实施例中，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
在本实施例中，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.29。
在本实施例中，所述发泡剂为AC发泡剂。
在本实施例中，所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，包括下列步骤：
1)按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2)将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为132℃的条件下进行密炼16min；
3)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为120℃的条件下继续混炼18min，且每隔2.5min进行一次翻料；
4)最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为5min；
5)再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为7min，得到混合物；
6)然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
对比例1：
与实施例4的区别在于，没有聚对苯二甲酸乙二醇酯，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有丁腈橡胶，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有聚甲基丙烯酸叔丁酯，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，没有白炭黑，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，没有纳米硼化硅，其他与实施例4相同。
对比例6：
与实施例4的区别在于，没有石墨，其他与实施例4相同。
对比例7：
与实施例4的区别在于，所述交联剂仅为硫化剂DCP，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4以及对比例1至对比例7得到的耐磨EVA发泡鞋底进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
从上表分析可知：本发明的耐磨EVA发泡鞋底，耐磨性能优异；拉伸强度高，力学性能好，耐用性好；且密度低，兼具良好的轻便性。
综上所述，本发明的耐磨EVA发泡鞋底在各方面性能上表现俱佳，具有显著地提升，可大大满足市场的需求，另外在对比下，实施例4制得的耐磨EVA发泡鞋底综合性能最优，其相应的配方用量及加工工艺为最佳方案。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐磨EVA发泡鞋底，其特征在于，包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物40～52份、聚对苯二甲酸乙二醇酯14～18份、丁腈橡胶15～20份、丁基橡胶4～6份、聚甲基丙烯酸叔丁酯9～12份、白炭黑4～5.5份、纳米硼化硅2.4～3份、石墨1.5～1.7份、纳米氧化锌1.2～1.6份、流动助剂3～5份、热稳定剂2.5～4份、交联剂1.6～2份、发泡剂1.8～2.4份；所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为醋酸乙烯含量为25～35%的乙烯-醋酸乙烯共聚物，所述丁腈橡胶中结合丙烯腈含量为39～42%，所述石墨为纳米鳞片石墨粉，所述交联剂为甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和硫化剂DCP的质量之比为1：0.26～0.32。
2.根据权利要求1所述的耐磨EVA发泡鞋底，其特征在于，所述耐磨EVA发泡鞋底包括以下重量份的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物46份、聚对苯二甲酸乙二醇酯16份、丁腈橡胶17.5份、丁基橡胶5份、聚甲基丙烯酸叔丁酯10.5份、白炭黑4.7份、纳米硼化硅2.7份、石墨1.6份、纳米氧化锌1.4份、流动助剂4份、热稳定剂3.3份、交联剂1.8份、发泡剂2.1份。
3.根据权利要求1所述的耐磨EVA发泡鞋底，其特征在于，所述流动助剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的耐磨EVA发泡鞋底，其特征在于，所述发泡剂为AC发泡剂。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的耐磨EVA发泡鞋底的加工工艺，其特征在于，包括下列步骤：
1）按重量份分别称取所述的耐磨EVA发泡鞋底的各原料；
2）将丁腈橡胶、丁基橡胶送入密炼机，在温度为130～135℃的条件下进行密炼12～18min；
3）将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、白炭黑、纳米硼化硅、石墨、纳米氧化锌、流动助剂、热稳定剂加入到密炼机里进行混炼，当温度到达温度为118～122℃的条件下继续混炼15～20min，且每隔2～3min进行一次翻料；
4）最后一次翻料时，将交联剂加入密炼机中继续混炼，混炼时间为4～6min；
5）再将发泡剂加入密炼机中充分混炼均匀，混炼时间为6～8min，得到混合物；
6）然后将所述混合物采用模压发泡，得到所述的耐磨EVA发泡鞋底。
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