一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底的制作方法

文档序号:12093163阅读:412来源:国知局
本发明涉及雨鞋
技术领域
,具体涉及一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底。
背景技术
:现有的防水鞋,如雨鞋、雨靴,大多是由橡胶或橡塑的鞋面或靴筒面与鞋底或靴底沿条粘接成为一整体,其橡胶或橡塑的鞋面或靴筒面本身便具有很好的防水性,从而便可以很好的防止雨水进入到鞋内,且为了防止打滑雨鞋的鞋底还会设置防滑块。然而,现有的防水雨鞋大多只是有单一的防水功能,对一些特殊的环境并起不到很好的作用,其功能拓展较差,鞋底容易断裂,且容易被硬物刺破。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题在于提供一种性能好,成本较低的利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底,由以下重量份数的组分制成:短玻纤20-40、天然橡胶30-60、二甲基硅油1-1.2、抗氧剂0.5-1、茂金属聚乙烯5-10、聚乳酸8-15、协效剂1-5、成核剂0.5-1、改性高岭土3-8、表面活性剂0.5-1、扩链剂1-3、干牛皮胶粉0.5-1、气相白炭黑2-3、纳米铝粉0.5-1、石墨烯微片0.01-0.02。所述的抗氧剂选用抗氧剂168/1098。所述的协效剂选用季磷盐插层改性蒙脱土。所述的成核剂选用聚3-甲基丁烯-1、聚乙烯基环硅烷、聚乙烯基环烷、聚丙烷中的一种或几种的混合物。成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能,改善熔体流动性,易于挤出、注塑成型加工。所述表面活性剂选用KH-550表面活性剂,即γ―氨丙基三乙氧基硅烷。所述的扩链剂选用SAG-008扩链剂。所述石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片;所述石墨烯微片厚度最小化为5nm,石墨烯微片增强红外线辐射波长,其波长最高峰值在7.5~9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,其力学性能更加优异。所述改性高岭土的改性方法为:先将10-15重量份的高岭土加入等重量水中,分散均匀后静置30min,再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂,充分混合后利用等离子表面处理机处理15s,再利用微波反应器处理3min,所得混合物送入冷冻干燥机,经充分干燥后研磨成粉末即可。高岭土经过改性处理,可以提高各种物料之间的融合性,增加物料之间的团聚性,提高制品的耐磨性。一种制备上述雨鞋大底的工艺,步骤如下:(1)首先将短玻纤、干牛皮胶粉、气相白炭黑、纳米铝粉和石墨烯微片加入到混合机中,混合机温度设置为85℃~95℃,混合25~40分钟,然后投入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;通过造粒使原料熔为一体,利于后续加工处理;(2)将母粒料放入混合机中,加入天然橡胶、二甲基硅油、抗氧剂、茂金属聚乙烯、聚乳酸、协效剂、成核剂、改性高岭土、表面活性剂和扩链剂,混合机温度设置为110℃,在混合机中混合5-10分钟;(3)将步骤(2)中混合后的物料送入挤出机,挤出机设有7个挤出工作温区,各个温区的挤出温度分别为190-195℃、195-205℃、205-210℃、210-215℃、215-218℃、218-220℃、220-225℃,挤出造粒,得到颗粒料;(4)将颗粒料送入消磁机进行消磁处理,经过三道消磁,去除母粒料的磁性,再统一收集并进行干燥处理;消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁,使颗粒料从强磁辊下过一下即可,通过消磁处理,主要使再生料不会产生静电,便于产品的应用;(5)消磁后的颗粒料送入挤出机,挤入模具,成型后冷却即可得到雨鞋大底。本发明的有益效果是:本发明改变传统雨鞋底原料配制,配合加工工艺,改进了材料的刚度、耐磨性和加工性能,能够防止硬物刺穿鞋底,确保鞋底不断裂,不会对脚造成伤害。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底,由以下重量份数的组分制成:短玻纤40、天然橡胶60、二甲基硅油1.2、抗氧剂1681、茂金属聚乙烯10、聚乳酸15、季磷盐插层改性蒙脱土5、聚乙烯基环硅烷1、改性高岭土8、γ―氨丙基三乙氧基硅烷1、扩链剂3、干牛皮胶粉1、气相白炭黑3、纳米铝粉1、石墨烯微片0.02。成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能,改善熔体流动性,易于挤出、注塑成型加工。扩链剂选用SAG-008扩链剂,石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片;所述石墨烯微片厚度最小化为5nm,石墨烯微片增强红外线辐射波长,其波长最高峰值在7.5~9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,其力学性能更加优异。改性高岭土的改性方法为:先将10-15重量份的高岭土加入等重量水中,分散均匀后静置30min,再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂,充分混合后利用等离子表面处理机处理15s,再利用微波反应器处理3min,所得混合物送入冷冻干燥机,经充分干燥后研磨成粉末即可。高岭土经过改性处理,可以提高各种物料之间的融合性,增加物料之间的团聚性,提高制品的耐磨性。一种制备上述雨鞋大底的工艺,步骤如下:(1)首先将短玻纤、干牛皮胶粉、气相白炭黑、纳米铝粉和石墨烯微片加入到混合机中,混合机温度设置为85℃~95℃,混合25~40分钟,然后投入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;通过造粒使原料熔为一体,利于后续加工处理;(2)将母粒料放入混合机中,加入天然橡胶、二甲基硅油、抗氧剂、茂金属聚乙烯、聚乳酸、协效剂、成核剂、改性高岭土、表面活性剂和扩链剂,混合机温度设置为110℃,在混合机中混合5-10分钟;(3)将步骤(2)中混合后的物料送入挤出机,挤出机设有7个挤出工作温区,各个温区的挤出温度分别为190-195℃、195-205℃、205-210℃、210-215℃、215-218℃、218-220℃、220-225℃,挤出造粒,得到颗粒料;(4)将颗粒料送入消磁机进行消磁处理,经过三道消磁,去除母粒料的磁性,再统一收集并进行干燥处理;消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁,使颗粒料从强磁辊下过一下即可,通过消磁处理,主要使再生料不会产生静电,便于产品的应用;(5)消磁后的颗粒料送入挤出机,挤入模具,成型后冷却即可得到雨鞋大底。实施例2一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底,由以下重量份数的组分制成:短玻纤20、天然橡胶30、二甲基硅油1、抗氧剂1680.5、茂金属聚乙烯5、聚乳酸8、季磷盐插层改性蒙脱土1、聚乙烯基环硅烷0.5、改性高岭土3、γ―氨丙基三乙氧基硅烷0.5、SAG-008扩链剂1、干牛皮胶粉0.5、气相白炭黑2、纳米铝粉0.5、石墨烯微片0.01。成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能,改善熔体流动性,易于挤出、注塑成型加工。石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片;石墨烯微片厚度最小化为5nm,石墨烯微片增强红外线辐射波长,其波长最高峰值在7.5~9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,其力学性能更加优异。改性高岭土的改性方法为:先将10-15重量份的高岭土加入等重量水中,分散均匀后静置30min,再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂,充分混合后利用等离子表面处理机处理15s,再利用微波反应器处理3min,所得混合物送入冷冻干燥机,经充分干燥后研磨成粉末即可。高岭土经过改性处理,可以提高各种物料之间的融合性,增加物料之间的团聚性,提高制品的耐磨性。一种制备上述雨鞋大底的工艺,步骤如下:(1)首先将短玻纤、干牛皮胶粉、气相白炭黑、纳米铝粉和石墨烯微片加入到混合机中,混合机温度设置为85℃~95℃,混合25~40分钟,然后投入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;通过造粒使原料熔为一体,利于后续加工处理;(2)将母粒料放入混合机中,加入天然橡胶、二甲基硅油、抗氧剂、茂金属聚乙烯、聚乳酸、协效剂、成核剂、改性高岭土、表面活性剂和扩链剂,混合机温度设置为110℃,在混合机中混合5-10分钟;(3)将步骤(2)中混合后的物料送入挤出机,挤出机设有7个挤出工作温区,各个温区的挤出温度分别为190-195℃、195-205℃、205-210℃、210-215℃、215-218℃、218-220℃、220-225℃,挤出造粒,得到颗粒料;(4)将颗粒料送入消磁机进行消磁处理,经过三道消磁,去除母粒料的磁性,再统一收集并进行干燥处理;消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁,使颗粒料从强磁辊下过一下即可,通过消磁处理,主要使再生料不会产生静电,便于产品的应用;(5)消磁后的颗粒料送入挤出机,挤入模具,成型后冷却即可得到雨鞋大底。实施例3一种利用短玻纤制备的高性能雨鞋大底,由以下重量份数的组分制成:短玻纤40、天然橡胶30、二甲基硅油1.2、抗氧剂1680.5、茂金属聚乙烯10、聚乳酸8、季磷盐插层改性蒙脱土5、聚乙烯基环硅烷0.5、改性高岭土8、γ―氨丙基三乙氧基硅烷0.5、扩链剂3、干牛皮胶粉0.5、气相白炭黑3、纳米铝粉0.5、石墨烯微片0.02。成核剂是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,从而在一定程度上提高共混物的刚性、耐磨性和耐电性能,改善熔体流动性,易于挤出、注塑成型加工。石墨烯微片是以立体的蜂窝方式长晶生成石墨碳晶体,生成后石墨碳晶体利用湿式纳米研磨方式,以单一方向研磨,产生厚度为纳米化,面积为微米化的石墨烯微片;所述石墨烯微片厚度最小化为5nm,石墨烯微片增强红外线辐射波长,其波长最高峰值在7.5~9.5μm。石墨烯微片是促进聚合物结晶并改善其晶粒结构的新功能助剂,可使聚合物异相成核,改进材料的刚度、耐磨性和加工性能,其力学性能更加优异。改性高岭土的改性方法为:先将10-15重量份的高岭土加入等重量水中,分散均匀后静置30min,再加入2-3重量份的聚丙烯酰胺和0.5-1份重量份的硅烷偶联剂,充分混合后利用等离子表面处理机处理15s,再利用微波反应器处理3min,所得混合物送入冷冻干燥机,经充分干燥后研磨成粉末即可。高岭土经过改性处理,可以提高各种物料之间的融合性,增加物料之间的团聚性,提高制品的耐磨性。一种制备上述雨鞋大底的工艺,步骤如下:(1)首先将短玻纤、干牛皮胶粉、气相白炭黑、纳米铝粉和石墨烯微片加入到混合机中,混合机温度设置为85℃~95℃,混合25~40分钟,然后投入双螺杆挤出机挤出造粒,得到母粒料;通过造粒使原料熔为一体,利于后续加工处理;(2)将母粒料放入混合机中,加入天然橡胶、二甲基硅油、抗氧剂、茂金属聚乙烯、聚乳酸、协效剂、成核剂、改性高岭土、表面活性剂和扩链剂,混合机温度设置为110℃,在混合机中混合5-10分钟;(3)将步骤(2)中混合后的物料送入挤出机,挤出机设有7个挤出工作温区,各个温区的挤出温度分别为190-195℃、195-205℃、205-210℃、210-215℃、215-218℃、218-220℃、220-225℃,挤出造粒,得到颗粒料;(4)将颗粒料送入消磁机进行消磁处理,经过三道消磁,去除母粒料的磁性,再统一收集并进行干燥处理;消磁机采用强磁辊消磁机进行消磁,使颗粒料从强磁辊下过一下即可,通过消磁处理,主要使再生料不会产生静电,便于产品的应用;(5)消磁后的颗粒料送入挤出机,挤入模具,成型后冷却即可得到雨鞋大底。主要性能测试:实施例1-3生产出的产品进行各项测试,其性能测试结果下表所示。测试项目实施例1实施例2实施例3密度(g/cm3)3.162.862.72拉伸强度(MPa)254243206断裂伸长率(%)4.73.63.9弯曲强度(MPa)120150160弯曲模量(MPa)261035003250摩擦系数0.250.200.19由上表可以看出,本发明制备的鞋底密度高,耐磨性好,不易断裂,适合各种恶劣环境穿用。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3 
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