CN115216107A - 一种耐磨耐黄变型tpr鞋底材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及鞋底材料领域，具体公开了一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料及其制备方法，所述耐磨耐黄变型TPR鞋底材料包括如下重量份的原料：SBS 30‑60份、树脂5‑15份、耐磨剂2‑6份、碳酸钙10‑25份、增塑油剂5‑15份、发泡剂0.4‑1份、抗氧化剂0.5‑2份；所述耐磨剂包括高分子量SBS、聚苯乙烯、硬脂酸锌；本申请制得的TPR鞋底材料具有较好的耐磨性能。
Description
技术领域
本申请涉及鞋底材料领域，更具体地说，它涉及一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，人们生活水平的不断提高，提高各类鞋子的质量和性能，让穿着者更轻便耐磨舒适是整个制鞋行业发展的最终目标和方向。而这其中，最重要的就是鞋底材料，据统计，目前在鞋类产品中，鞋底在全部鞋部件里重量最大，大约占到全鞋重量的50％，而鞋子的质量和舒适度也很大程度取决于鞋底。
TPR材料具有弹性好、防滑、耐低温、耐弯折、透气性好、密度小、粘接强度高、易加工成型、废料可回收和良好的触感等优点，目前广泛用作鞋底材料。但是TPR材料制作的鞋底在耐磨性上存在一定缺陷，不能兼顾鞋底的舒适度和耐磨性能。
针对上述中的相关技术，发明人认为现有的TPR材料作为鞋底材料时，耐磨性能较差，导致鞋子的使用周期变短。
发明内容
为了提高TPR鞋底材料的耐磨性能，本申请提供一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，采用如下的技术方案：一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，包括如下重量份的原料：复合弹性体30-60份、树脂5-15份、耐磨剂2-6份、碳酸钙10-25份、增塑油剂5-15份、发泡剂0.4-1份、抗氧化剂0.5-2份；所述耐磨剂包括SBS、聚苯乙烯、硬脂酸锌。
通过采用上述技术方案，本申请制备的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，在复合弹性体和树脂的基础上，加入耐磨剂、抗氧化剂和其他助剂制得，提高了TPR鞋底材料的耐磨性能和耐黄变等级；鞋底材料的耐磨性，受SBS分子结构中相对分子量大小和苯乙烯含量的影响，但苯乙烯的含量相对提高了，聚丁二烯软段含量相对降低，柔软性会降低，硬度提高，此时需要通过添加更多的软化白油，这又会导致材料的耐磨性降低。本申请中的耐磨剂包括高分子量SBS、聚苯乙烯、硬脂酸锌，高分子量SBS的相对分子量较高，可在一定程度上提高TPR鞋底材料的耐磨性能；聚苯乙烯链段在SBS中作为硬段存在，主要起作类似硫化橡胶的交联点作用，提供了鞋底材料的强度和耐磨性；硬脂酸锌可引发共混物中聚苯乙烯分子链和SBS的“S”嵌段、“B”嵌段之间的共交联及适度自交联，并形成相对较小的交联体颗粒尺寸，使聚苯乙烯和SBS共混之后的力学性能提高。
作为优选，所述耐磨耐黄变型TPR鞋底材料包括如下重量份的原料：复合弹性体40-50份、树脂8-12份、耐磨剂3-4份、碳酸钙15-20份、增塑油剂8-12份、发泡剂0.6-0.8份、抗氧化剂1-1.5份。
通过采用上述技术方案，本申请通过优化耐磨耐黄变型TPR鞋底材料的各原料用量，使耐磨耐黄变型TPR鞋底材料原料用量在此范围内时，所制备的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料的磨损体积、拉伸强度、断裂伸长率和耐黄变性能均较好。
作为优选，所述耐磨剂包括如下重量份的原料：SBS 15-25份、聚苯乙烯10-25份、硬脂酸锌2-6份。
通过采用上述技术方案，本申请通过优化SBS、聚苯乙烯和硬脂酸锌的配比，使制得的TPR鞋底材料具有较好的耐磨性，同时力学性能也得到了提升，耐磨的同时也保证了鞋底的柔软度。
作为优选，所述耐磨剂还包括0.5-1.5重量份的月桂酸。
通过采用上述技术方案，在耐磨剂中还加入月桂酸，可提高鞋底材料的耐磨性能，当月桂酸添加量为1.5kg时，制得的鞋底材料磨耗体积降低至0.252cm2，同时其耐黄变性能较好，耐黄变等级为4-5，拉伸强度和断裂伸长率增大。
作为优选，所述抗氧化剂包括如下重量份的组分：硫代二丙酸二(十八醇)酯5-15份、硫代二丙酸二(十二醇)酯5-10份、硫代二丙酸二(十四醇)酯4-8份。
通过采用上述技术方案，本申请抗氧化剂中的硫代酯抗氧化剂分解氢过氧化物的过程中形成的次磺酸等，对氢过氧化物的分解有催化作用，加入到鞋底材料的制备过程中，可提高鞋底材料的耐黄变等级。
作为优选，所述树脂为PP、PE、PS中的一种或几种。
作为优选，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
通过采用上述技术方案，本申请中在鞋底材料中加入发泡剂偶氮二甲酰胺，使鞋底材料的原料之间形成微交联和微发泡结构，增加了鞋底的轻便性。
第二方面，本申请提供一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将SBS、1/2的树脂、增塑油剂、抗氧化剂，混合均匀，得到第一混合物；
2)向第一混合物中加入剩下1/2的树脂、耐磨剂、碳酸钙、发泡剂，混合均匀，得到第二混合物；
3)将第二混合物混合均匀、挤出，得到耐磨耐黄变型TPR鞋底材料。通过采用上述技术方案，将SBS、树脂、耐磨剂、碳酸钙、增塑油剂、发泡剂和抗氧化剂共混，制得耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，耐磨耐黄变型TPR鞋底材料制备过程中，温度和时间在上述范围内取值时，对制备出来的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料在性能上均无影响。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请制备的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，在复合弹性体和树脂的基础上，加入耐磨剂、抗氧化剂和其他助剂制得，提高了TPR鞋底材料的耐磨性能和耐黄变等级；鞋底材料的耐磨性，受SBS分子结构中相对分子量大小和苯乙烯含量的影响，但苯乙烯的含量相对提高了，聚丁二烯软段含量相对降低，柔软性会降低，硬度提高，此时需要通过添加更多的软化白油，这又会导致材料的耐磨性降低。本申请中的耐磨剂包括高分子量SBS、聚苯乙烯、硬脂酸锌，高分子量SBS的相对分子量较高，可在一定程度上提高TPR鞋底材料的耐磨性能；聚苯乙烯链段在SBS中作为硬段存在，主要起作类似硫化橡胶的交联点作用，提供了鞋底材料的强度和耐磨性；硬脂酸锌可引发共混物中聚苯乙烯分子链和SBS的“S”嵌段、“B”嵌段之间的共交联及适度自交联，并形成相对较小的交联体颗粒尺寸，使聚苯乙烯和SBS共混之后的力学性能提高。
2、本申请制得的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，经过耐磨性测试，测得磨损体积可达到0.218cm2，耐黄变等级可达到4-5级以上，拉伸强度达到21.5MPa，断裂伸长率达到350％，鞋底材料的耐磨性和耐黄变性得到了有效提升。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
SBS：型号为3527；高分子量SBS：型号为792；聚苯乙烯：型号为GP525；树脂：PP，熔体流动速率15g/10min；碳酸钙：粉末级，平均粒径4μm；其余原料均为普通市售材料。
制备例
制备例1-3
制备例1-3的一种耐磨剂，其各原料及各原料用量如表1所示，其制备步骤如下：
按照表1中用量称量各原料，然后将各原料搅拌均匀，即得耐磨剂。
表1制备例1-3的耐磨剂各原料及各原料用量(kg)
| 制备例1 | 制备例2 | 制备例3 | |
| SBS | 15 | 20 | 25 |
| 聚苯乙烯 | 25 | 15 | 10 |
| 月桂酸 | 2 | 4 | 6 |
制备例4-6
制备例4-6的一种抗氧化剂，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
按照表2中用量称量各原料，然后将各原料搅拌均匀，即得抗氧化剂。
表2制备例4-6的抗氧化剂各原料及各原料用量(kg)
| 制备例4 | 制备例5 | 制备例6 | |
| 硫代二丙酸二(十八醇)酯 | 5 | 10 | 15 |
| 硫代二丙酸二(十二醇)酯 | 10 | 8 | 5 |
| 硫代二丙酸二(十四醇)酯 | 4 | 6 | 8 |
实施例
实施例1-4
实施例1-4的一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其各原料及各原料用量如表3所示，其制备步骤如下：
1)将SBS、1/2的树脂、增塑油剂、抗氧化剂，混合均匀，得到第一混合物；
2)向第一混合物中加入剩下1/2的树脂、耐磨剂、碳酸钙、发泡剂，混合均匀，得到第二混合物；
3)将第二混合物混合均匀、挤出，得到耐磨耐黄变型TPR鞋底材料。
其中，耐磨剂来自制备例1，抗氧化剂来自制备例4，树脂为PP。
表3实施例1-4的各原料及各原料用量(kg)
实施例5
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，耐磨剂来自制备例2，其余步骤与实施例3均相同。
实施例6
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，耐磨剂来自制备例3，其余步骤与实施例3均相同。
实施例7
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中还添加有0.5kg的月桂酸，其余步骤与实施例5均相同。
实施例8
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中还添加有1kg的月桂酸，其余步骤与实施例5均相同。
实施例9
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中还添加有1.5kg的月桂酸，其余步骤与实施例5均相同。
实施例10
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例9的不同之处在于，耐磨剂的添加量为3kg，其余步骤与实施例9均相同。
实施例11
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例9的不同之处在于，耐磨剂的添加量为4kg，其余步骤与实施例9均相同。
实施例12
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例9的不同之处在于，耐磨剂的添加量为6kg，其余步骤与实施例9均相同。
实施例13
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例11的不同之处在于，抗氧化剂来自制备例5，其余步骤与实施例11均相同。
实施例14
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例11的不同之处在于，抗氧化剂来自制备例6，其余步骤与实施例11均相同。
对比例
对比例1
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，耐磨剂中SBS的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
对比例2
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，耐磨剂中聚苯乙烯的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
对比例3
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，耐磨剂中硬脂酸锌的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
对比例4
一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，与实施例3的不同之处在于，抗氧化剂的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
性能检测试验
检测方法/试验方法
按照实施例1-14和对比例1-3的制备方法制备耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，然后按照如下检测方法进行检测，其检测结果如表4所示。
邵氏硬度：按照GB531-76检测方法制备试样，并进行硬度测定。
拉伸强度：按照GB/T1040-2006《硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定》中的检测方法制备试样，并进行拉伸性能测定。
断裂伸长率：按照GB/T1040-2006《硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定》中的检测方法制备试样，并进行断裂伸长率测定。
耐磨性：按照GB/T1689-1998《硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗机)》中的检测方法制备试样，并进行耐磨性测定。
耐黄变：按照HG/T3689-2014《鞋类耐黄变试验方法》中的检测方法制备试样，并进行耐黄变性能测定。
表4实施例1-14和对比例1-3的检测结果
从表4的数据可以看出，本申请的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，在复合SBS弹性体、树脂、碳酸钙、增塑油剂和发泡剂的基础原料中加入耐磨剂和抗氧化剂，制备得到耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，本申请制得的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料具有较好的耐磨性和耐黄变性能。
结合实施例3和实施例5-6的检测数据可以看出，制备例2的耐磨剂配比较优，制备例2的耐磨剂加入到鞋底材料的制备过程中，得到的鞋底材料，其磨耗体积降低，说明制得的鞋底材料耐磨性能提高，同时其耐黄变性能较好，耐黄变等级为4-5，拉伸强度和断裂伸长率增大，邵氏硬度为71。
结合实施例5和实施例7-9的检测数据可以看出，耐磨剂中添加月桂酸可提高制得的TPR鞋底材料的耐磨性能，当月桂酸的添加量为1.5kg时，制得的TPR鞋底材料磨耗体积降低至0.252cm2，同时其耐黄变性能较好，耐黄变等级为4-5，拉伸强度和断裂伸长率增大。
结合实施例9和实施例10-12的检测数据可以看出，当耐磨剂的添加量为4kg时，本申请制备的TPR鞋底材料耐磨性能较好，磨耗体积为0.224cm2，同时其耐黄变性能也较好，耐黄变等级为4-5，拉伸强度达到21.6MPa，断裂伸长率为340％，邵氏硬度为72。
再结合对比例1-3的检测结果可以看出，当SBS、聚苯乙烯和硬脂酸锌其中一个添加量为0时，得到的TPR鞋底材料的力学性能、耐磨性能、和耐黄变性能均有所下降，说明SBS、聚苯乙烯和硬脂酸锌对TPR鞋底材料的耐磨性能的增强具有协同作用。
结合实施例11和实施例13-14的检测数据可以看出，制备例5的抗氧化剂配比比较优，制备例5的抗氧化剂加入到TPR鞋底材料的制备过程中后，TPR鞋底材料的耐黄变等级达到5级，同时其磨耗体积为0.218cm2，拉伸强度为21.5MPa，断裂伸长率为350％，说明制备的TPR鞋底材料的耐磨性能和耐黄变性能均较好。
在结合对比例4的检测数据可以看出，当抗氧化剂的添加量为0时，制得的TPR鞋底材料得耐黄变等级下降，说明抗氧化剂在提高TPR鞋底材料的耐黄变性能方面具有促进作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：SBS 30-60份、树脂5-15份、耐磨剂2-6份、碳酸钙10-25份、增塑油剂5-15份、发泡剂0.4-1份、抗氧化剂0.5-2份；所述耐磨剂包括高分子量SBS、聚苯乙烯、硬脂酸锌。
2.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述耐磨耐黄变型TPR鞋底材料包括如下重量份的原料：SBS40-50份、树脂8-12份、耐磨剂3-4份、碳酸钙15-20份、增塑油剂8-12份、发泡剂0.6-0.8份、抗氧化剂1-1.5份。
3.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述耐磨剂包括如下重量份的原料：SBS 15-25份、聚苯乙烯10-25份、硬脂酸锌2-6份。
4.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述耐磨剂还包括0.5-1.5重量份的月桂酸。
5.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述抗氧化剂包括如下重量份的组分：硫代二丙酸二（十八醇）酯5-15份、硫代二丙酸二（十二醇）酯5-10份、硫代二丙酸二（十四醇）酯4-8份。
6.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述树脂为PP、PE、PS中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的耐磨耐黄变型TPR鞋底材料，其特征在于：所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种耐磨耐黄变型TPR鞋底材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将SBS、1/2的树脂、增塑油剂、抗氧化剂，混合均匀，得到第一混合物；
2）向第一混合物中加入剩下1/2的树脂、耐磨剂、碳酸钙、发泡剂，混合均匀，得到第二混合物；
3）将第二混合物混合均匀、挤出，得到耐磨耐黄变型TPR鞋底材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN117757210A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-03-26 | 温州市胜帆鞋材有限公司 | 一种软质耐弯折的鞋底材料及鞋底 |
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