本发明涉及鞋底材料领域，具体涉及一种防震耐磨鞋底复合材料及其制备方法。
背景技术
鞋底的构造相当复杂，就广义而言，可包括外底、中底与鞋跟等所有构成底部的材料。依狭义来说，则仅指外底而言，一般鞋底材料共通的特性应具备耐磨、耐水，耐油、耐热、耐压、耐冲击、弹性好、容易适合脚型、定型后不易变型、保温、易吸收湿气等，在走路换脚时有刹车作用不致于滑倒及易于停步等各项条件。鞋底用料的种类很多，可分为天然类底料和合成类底料两种。天然类底料包括天然底革、竹、木材等，合成类底料包括橡胶、塑料、橡塑合用材料、再生革、弹性硬纸板等。
现有技术中的鞋底多为合成树脂制备而成，具有优异耐磨性，但是柔韧性和担心不足，鞋底易断裂，舒适性欠佳。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种防震耐磨鞋底复合材料及其制备方法，本发明鞋底材料抗老化性、耐磨性好，不易断裂，塑性高、弹性好，穿着舒适，添加负离子、竹炭粉等杀菌吸附物质，有助于脚底健康，制备方法简单，易规模化生产。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种防震耐磨鞋底复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯35-50份、聚乙烯30-40份、邻苯二甲酸二辛酯5-12份、环氧大豆油6-10份、硅微粉3-7份、二氧化硅4-9份、膨润土5-10份、竹炭粉3-8份、负离子粉2-5份、二月桂酸二丁基锡1.5-3.8份、石墨2-5份、茶树精油1.2-3.2份、茶粕粉1.5-4份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷2.5-5.5份、抗氧剂1.8-3.6份、阻燃剂1.5-3.2份、交联剂1.3-2.8份、防霉杀菌剂1.8-3.8份和紫外线屏蔽剂1.6-3.6份。
优选地，包括以下重量份计的原料：聚碳酸酯45份、聚乙烯34份、邻苯二甲酸二辛酯9份、环氧大豆油8份、硅微粉5份、二氧化硅6份、膨润土7份、竹炭粉6份、负离子粉3.8份、二月桂酸二丁基锡3.2份、石墨3.5份、茶树精油2.6份、茶粕粉2.8份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷4.2份、抗氧剂3.1份、阻燃剂2.8份、交联剂2.2份、防霉杀菌剂2.9份和紫外线屏蔽剂3.2份。
优选地，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苄基)亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种结合。
优选地，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、三聚氰胺氰脲酸盐、聚磷酸铵和磷酸三苯酯中的一种或几种结合。
优选地，所述交联剂为三亚乙基四胺、二乙氨基丙胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜和间氨基苄基胺中的一种或几种结合。
优选地，所述防霉杀菌剂为2-(4-噻唑基)-苯并咪唑、2,4,5,6-四氯邻苯二甲腈和氧撑双吩嘿吡中的一种或几种结合。
优选地，所述紫外线屏蔽剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌和氧化铁按照质量比2:5:2:1混合组成。
本发明中还公开了一种上述防震耐磨鞋底复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料重量份数称取各原料；
(2)将硅微粉、二氧化硅、膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉分别放入研磨机中进行研磨，过300-500目筛；
(3)将聚碳酸酯加热至150-170摄氏度，软化熔融后，在50-60摄氏度下，加入步骤(2)中研磨后的二氧化硅和邻苯二甲酸二辛酯，以2000-3000转/分钟，搅拌20-30分钟，得混合料1；将聚乙烯加热至180-200摄氏度，软化熔融后，在80-90摄氏度下，加入步骤(2)研磨后的硅微粉和环氧大豆油，以2000-3000转/分钟，搅拌20-30分钟，得混合料2；
(4)将混合料1和混合料2以及膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷混合，在55-60摄氏度下，以3000-4000转/分钟的速度搅拌20-30分钟，然后加入茶树精油和抗氧剂、阻燃剂、交联剂、防霉杀菌剂和紫外线屏蔽剂，高速搅拌10-15分钟后，将混合料置于密炼机中混炼，混炼温度100-110摄氏度，混炼时间7-12分钟，得混炼料；
(5)将混炼料投入双螺旋挤塑机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，即得所述防震耐磨鞋底复合材料。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明鞋底材料抗老化性、耐磨性好，不易断裂，塑性高、弹性好，穿着舒适，添加负离子、竹炭粉等杀菌吸附物质，有助于脚底健康，制备方法简单，易规模化生产。
(2)本发明中以聚碳酸酯和聚乙烯作为主要基料，聚碳酸酯具有耐候性好、抗冲击性和可塑性强的优点，聚乙烯具有高柔软性、耐疲劳、耐磨和耐腐蚀性，伸长率冲击性强和渗透性较好的优点；聚碳酸酯和聚乙烯按照上述重量份数比例结合，制备出的鞋底材料具有高塑性、高弹性和抗震性。
(3)本发明原料中添加有邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二辛酯和树脂具有良好的相容性，增塑效率高，可以提高树脂的机械性能，柔韧性和稳定性。
(4)本发明原料中添加有负离子粉，负离子粉可以杀灭病菌和去除异味的功能，有助与鞋内的清洁，同时负离子对机体的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢及水、电解质代谢都有一定的影响，有益于人体循环系统运行，健康环保。
(5)本发明原料中添加有竹炭粉，由于竹炭粉本身有着无数的孔隙，能有效地吸附空气中一部分浮游物质，分解异味和消臭作用。同时竹炭细密多孔，比表面积大，可吸收水分，减轻鞋内汗液过多的情况。
(6)本发明中添加有茶树精油和茶粕粉，可以使鞋底释放出天然清新的气味，改善鞋底树脂本身的气味。
(7)本发明原料中添加有乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷，乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷作为一种偶联剂啊，可以促进原料中无机料和有机料的融合，增强材料整体结构的稳定性和耐腐蚀性。
(8)本发明制备方法中，首先将聚碳酸酯软化熔融后，二氧化硅和邻苯二甲酸二辛酯混合，将聚乙烯软化熔融后和硅微粉和环氧大豆油混合，增强聚碳酸酯和聚乙烯的可塑性、柔韧性和致密性，增强树脂结构的稳定性后，再进行融合添加其它辅料，制备出的材料性质更加稳定，使用寿命时间更久。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种防震耐磨鞋底复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯35份、聚乙烯30份、邻苯二甲酸二辛酯5份、环氧大豆油6份、硅微粉3份、二氧化硅4份、膨润土5份、竹炭粉3份、负离子粉2份、二月桂酸二丁基锡1.5份、石墨2份、茶树精油1.2份、茶粕粉1.5份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷2.5份、抗氧剂1.8份、阻燃剂1.5份、交联剂1.3份、防霉杀菌剂1.8份和紫外线屏蔽剂1.6份。
抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苄基)亚磷酸酯。
阻燃剂为十溴二苯乙烷和十溴二苯醚按照质量比1:1混合组成。
交联剂为三亚乙基四胺和二乙氨基丙胺按照质量比3:2混合组成。
防霉杀菌剂为2-(4-噻唑基)-苯并咪唑。
紫外线屏蔽剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌和氧化铁按照质量比2:5:2:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述防震耐磨鞋底复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料重量份数称取各原料；
(2)将硅微粉、二氧化硅、膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉分别放入研磨机中进行研磨，过300目筛；
(3)将聚碳酸酯加热至150摄氏度，软化熔融后，在50摄氏度下，加入步骤(2)中研磨后的二氧化硅和邻苯二甲酸二辛酯，以2000转/分钟，搅拌20分钟，得混合料1；将聚乙烯加热至180摄氏度，软化熔融后，在80摄氏度下，加入步骤(2)研磨后的硅微粉和环氧大豆油，以2000转/分钟，搅拌20分钟，得混合料2；
(4)将混合料1和混合料2以及膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷混合，在55摄氏度下，以3000转/分钟的速度搅拌20分钟，然后加入茶树精油和抗氧剂、阻燃剂、交联剂、防霉杀菌剂和紫外线屏蔽剂，高速搅拌10分钟后，将混合料置于密炼机中混炼，混炼温度100摄氏度，混炼时间7分钟，得混炼料；
(5)将混炼料投入双螺旋挤塑机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，即得所述防震耐磨鞋底复合材料。
实施例2
一种防震耐磨鞋底复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯50份、聚乙烯40份、邻苯二甲酸二辛酯12份、环氧大豆油10份、硅微粉7份、二氧化硅9份、膨润土10份、竹炭粉8份、负离子粉5份、二月桂酸二丁基锡3.8份、石墨5份、茶树精油3.2份、茶粕粉4份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷5.5份、抗氧剂3.6份、阻燃剂3.2份、交联剂2.8份、防霉杀菌剂3.8份和紫外线屏蔽剂3.6份。
抗氧剂为双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯。
阻燃剂为三聚氰胺氰脲酸盐和聚磷酸铵按照质量比2:1混合组成。
交联剂为二氨基二苯基砜和间氨基苄基胺按照质量比3:1混合组成。
防霉杀菌剂为2,4,5,6-四氯邻苯二甲腈。
紫外线屏蔽剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌和氧化铁按照质量比2:5:2:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述防震耐磨鞋底复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料重量份数称取各原料；
(2)将硅微粉、二氧化硅、膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉分别放入研磨机中进行研磨，过500目筛；
(3)将聚碳酸酯加热至170摄氏度，软化熔融后，在60摄氏度下，加入步骤(2)中研磨后的二氧化硅和邻苯二甲酸二辛酯，以3000转/分钟，搅拌30分钟，得混合料1；将聚乙烯加热至200摄氏度，软化熔融后，在90摄氏度下，加入步骤(2)研磨后的硅微粉和环氧大豆油，以以3000转/分钟，搅拌30分钟，得混合料2；
(4)将混合料1和混合料2以及膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷混合，在60摄氏度下，以4000转/分钟的速度搅拌30分钟，然后加入茶树精油和抗氧剂、阻燃剂、交联剂、防霉杀菌剂和紫外线屏蔽剂，高速搅拌15分钟后，将混合料置于密炼机中混炼，混炼温度110摄氏度，混炼时间12分钟，得混炼料；
(5)将混炼料投入双螺旋挤塑机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，即得所述防震耐磨鞋底复合材料。
实施例3
一种防震耐磨鞋底复合材料，包括以下重量份计的原料：
聚碳酸酯45份、聚乙烯34份、邻苯二甲酸二辛酯9份、环氧大豆油8份、硅微粉5份、二氧化硅6份、膨润土7份、竹炭粉6份、负离子粉3.8份、二月桂酸二丁基锡3.2份、石墨3.5份、茶树精油2.6份、茶粕粉2.8份、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷4.2份、抗氧剂3.1份、阻燃剂2.8份、交联剂2.2份、防霉杀菌剂2.9份和紫外线屏蔽剂3.2份。
抗氧剂为双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯按照质量比1:1混合组成。
阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵和磷酸三苯酯按照质量比2:1:1混合组成。
交联剂为二氨基二苯基甲烷和二氨基二苯基砜按照质量比3:2混合组成。
防霉杀菌剂为2-(4-噻唑基)-苯并咪唑和氧撑双吩嘿吡按照质量比1:1混合组成。
紫外线屏蔽剂为炭黑、二氧化钛、氧化锌和氧化铁按照质量比2:5:2:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述防震耐磨鞋底复合材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)按照上述原料重量份数称取各原料；
(2)将硅微粉、二氧化硅、膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉分别放入研磨机中进行研磨，过400目筛；
(3)将聚碳酸酯加热至160摄氏度，软化熔融后，在56摄氏度下，加入步骤(2)中研磨后的二氧化硅和邻苯二甲酸二辛酯，以2600转/分钟，搅拌26分钟，得混合料1；将聚乙烯加热至190摄氏度，软化熔融后，在85摄氏度下，加入步骤(2)研磨后的硅微粉和环氧大豆油，以以2600转/分钟，搅拌25分钟，得混合料2；
(4)将混合料1和混合料2以及膨润土、竹炭粉、负离子粉、二月桂酸二丁基锡、石墨和茶粕粉、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷混合，在58摄氏度下，以3600转/分钟的速度搅拌28分钟，然后加入茶树精油和抗氧剂、阻燃剂、交联剂、防霉杀菌剂和紫外线屏蔽剂，高速搅拌13分钟后，将混合料置于密炼机中混炼，混炼温度108摄氏度，混炼时间10分钟，得混炼料；
(5)将混炼料投入双螺旋挤塑机中进行挤出造粒，粒料冷却至室温，即得所述防震耐磨鞋底复合材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。