CN114891338A - 一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯及其制备方法和应用，属于热塑性聚氨酯抗湿滑改性技术领域。所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯是以热塑性聚氨酯为基体，以非硫化溴化丁基橡胶为抗湿滑改性剂，以γ‑氨丙基三乙氧基硅烷为相容剂，以硬脂酸锌为热稳定剂，以棕榈油为增塑软化剂，经熔融共混制备而成。本发明制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯具有较高的干、湿摩擦系数、较大的拉伸强度和断裂伸长率、较低的硬度，主要用于制作运动鞋、安全鞋的鞋底，具有显著的经济价值与社会效益。
Description
技术领域
本发明属于热塑性聚氨酯抗湿滑改性技术领域，具体涉及一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯及其制备方法和应用。
背景技术
随着全球能源短缺和环境问题日益突出，绿色环保、可回收再次使用的新型鞋底材料已经成为国内外科研工作者的一个重要研究热点。传统的鞋底材料主要为乙烯-醋酸乙烯共聚物、硫化橡胶、改性聚氯乙烯等。虽然这些鞋底材料的湿摩擦系数较高、硬度范围较宽，但是因为这些鞋底材料在成型时需要硫化交联或者发泡处理，导致这些鞋底材料在使用后无法二次加工成型，只能通过焚烧或者掩埋的方式处理。这不仅造成严重的环境污染，而且也浪费了宝贵的石油资源。与传统鞋底材料相比，热塑性聚氨酯鞋底材料具有可注射成型、生产工艺简单、耐磨性能优异、弹性较高、可回收再次使用等优势。但是，热塑性聚氨酯鞋底材料的抗湿滑性能差、硬度高，这些严重限制了热塑性聚氨酯在鞋底中的广泛应用。
发明内容
本发明针对目前热塑性聚氨酯鞋底材料的抗湿滑性能差、硬度高等问题，提供了一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯及其制备方法和应用。本发明制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯具有较高的干、湿摩擦系数、较大的拉伸强度和断裂伸长率、较低的硬度，主要用于制作运动鞋、安全鞋的鞋底，具有显著的经济价值与社会效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯是以热塑性聚氨酯为基体，以非硫化溴化丁基橡胶为抗湿滑改性剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为相容剂，以硬脂酸锌为热稳定剂，以棕榈油为增塑软化剂，经熔融共混制备而成。
所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯的制备方法具体步骤如下：
先将10~40 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为160~200 ℃下塑炼2~6 min，再向混合室中依次加入0.3~0.5 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2~4 g硬脂酸锌、50~120 g热塑性聚氨酯和4~12 g棕榈油，继续混炼10~20 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
进一步地，所述非硫化溴化丁基橡胶的数均分子量为20000~60000。
本发明的抗湿滑改性热塑性聚氨酯主要用于制作运动鞋、安全鞋的鞋底。
本发明的显著优点在于：
（1）非硫化溴化丁基橡胶具有优异的抗湿滑性能，同时非硫化溴化丁基橡胶的活性溴元素能够提高热塑性聚氨酯与接触面的接触粘度，因此，将非硫化溴化丁基橡胶加入到热塑性聚氨酯中，可以显著提高热塑性聚氨酯的抗湿滑性能。
（2）非硫化溴化丁基橡胶和热塑性聚氨酯的极性相差较大，因此，它们之间的相容性较差。γ-氨丙基三乙氧基硅烷的端氨基不仅会与热塑性聚氨酯分子链中的羰基形成氢键，而且会与热塑性聚氨酯的端异氰酸酯基反应，生成脲基，同时，γ-氨丙基三乙氧基硅烷的三乙氧基硅基与非硫化溴化丁基橡胶的极性相近，相容性较好，分子间作用力较强。因此，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到非硫化溴化丁基橡胶和热塑性聚氨酯的共混体系中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷可以显著提高非硫化溴化丁基橡胶和热塑性聚氨酯的相容性。
（3）本发明使用的非硫化溴化丁基橡胶、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硬脂酸锌、棕榈油均为环境友好型助剂，且抗湿滑改性后的热塑性聚氨酯可以回收再次使用，因此，本发明符合国家环保理念，满足可持续发展要求。
（4）本发明制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯具有较高的干、湿摩擦系数、较大的拉伸强度和断裂伸长率、较低的硬度，干摩擦系数为0.44~0.63，湿摩擦系数为0.36~0.54，拉伸强度为7.8~19 MPa，断裂伸长率为960~1942 %，邵氏硬度为68~80 HA，主要用于制作运动鞋、安全鞋的鞋底，具有显著的经济价值与社会效益。
附图说明
图1为实施例1制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯的扫描电镜照片；
图2为对比例1制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯的扫描电镜照片。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
先将25 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为180 ℃下塑炼4 min，再向混合室中依次加入0.4 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3 g硬脂酸锌、100 g热塑性聚氨酯和8 g棕榈油，继续混炼15 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
图1为本实施例制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯的扫描电镜照片。图中显示，抗湿滑改性热塑性聚氨酯的断面形貌光滑，没有观察到明显的团簇状非硫化溴化丁基橡胶颗粒，说明非硫化溴化丁基橡胶和热塑性聚氨酯的相容性较好。
实施例2
先将10 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为160 ℃下塑炼6 min，再向混合室中依次加入0.3 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2 g硬脂酸锌、50 g热塑性聚氨酯和4 g棕榈油，继续混炼10 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
实施例3
先将40 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为200 ℃下塑炼2 min，再向混合室中依次加入0.5 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、4 g硬脂酸锌、120 g热塑性聚氨酯和12 g棕榈油，继续混炼20 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
对比例1
先将25 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为180 ℃下塑炼4 min，再向混合室中依次加入3 g硬脂酸锌、100 g热塑性聚氨酯和8 g棕榈油，继续混炼15 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得成品。
图2为本对比例制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯的扫描电镜照片。图中显示，抗湿滑改性热塑性聚氨酯的断面形貌非常粗糙，能够明显观察到大量团簇状非硫化溴化丁基橡胶颗粒，说明非硫化溴化丁基橡胶和热塑性聚氨酯的相容性较差。
对比例2
先向混合室中依次加入0.4 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3 g硬脂酸锌、100 g热塑性聚氨酯和8 g棕榈油，混炼15 min，再在室温下，将混炼物粉碎，制得成品。
将三组实施例和两组对比例制得的产物按GB/T 3903.37-2008进行干摩擦系数和湿摩擦系数测试，按GB/T 1040-2006进行拉伸强度和断裂伸长率测试，按GB/T 531-2008进行硬度测试，测试结果如表1所示。
从实施例和对比例的测试结果可以看出，以热塑性聚氨酯为基体，以非硫化溴化丁基橡胶为抗湿滑改性剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为相容剂，以硬脂酸锌为热稳定剂，以棕榈油为增塑软化剂，经熔融共混可以制得具有较高的干、湿摩擦系数、较大的拉伸强度和断裂伸长率、较低的硬度的抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种抗湿滑改性热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯是以热塑性聚氨酯为基体，以非硫化溴化丁基橡胶为抗湿滑改性剂，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷为相容剂，以硬脂酸锌为热稳定剂，以棕榈油为增塑软化剂，经熔融共混制备而成。
2.根据权利要求1所述的抗湿滑改性热塑性聚氨酯的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
先将10~40 g非硫化溴化丁基橡胶加入到转矩流变仪的混合室中，在温度为160~200℃下塑炼2~6 min，再向混合室中依次加入0.3~0.5 g γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2~4 g硬脂酸锌、50~120 g热塑性聚氨酯和4~12 g棕榈油，继续混炼10~20 min，最后在室温下，将混炼物粉碎，制得所述抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述非硫化溴化丁基橡胶的数均分子量为20000~60000。
4.一种如权利要求1所述的制备方法制得的抗湿滑改性热塑性聚氨酯。
5.一种如权利要求4所述的抗湿滑改性热塑性聚氨酯在运动鞋、安全鞋的鞋底中应用。
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| CN107266735A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-20 | 合肥康之恒机械科技有限公司 | 一种运动鞋鞋底材料及其制备方法 |
| US20190092922A1 (en) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Feng Tay Enterprises Co., Ltd. | Thermoplastic vulcanizate composition, method of forming the same and product thereof |
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