一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及高分子技术领域，具体的涉及一种无卤阻燃聚氨酯鞋底材料。
【背景技术】：
[0002] 鞋底材料的种类很多，一般分为天然类鞋底材料和合成类鞋底材料两种。天然类 鞋底材料包括天然底革、竹、木材等，合成类鞋底材料包括橡胶、PU材料、PVC合成树脂等。 鞋底材料共通的特性具备耐磨、耐水、弹性好、容易适合脚型、定型后不易变形等等条件。目 前合成类鞋底材料是应用最广泛的一类鞋材。目前，聚氨酯工业正处于迅猛发展的时期， 聚氨酯材料耐磨性能好、机械强度大、粘接性能好、弹性好、低温柔性好，被广泛用于鞋底材 料，但是其阻燃性差，燃烧时还会产生更多的有毒气体。因此，需要对聚氨酯材料进行阻燃 处理。
[0003] 常用的阻燃剂有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷一卤系阻燃剂、磷一氮 系阻燃剂等几类。卤系阻燃剂阻燃效果好，效率高，使用方便，与树脂相溶性最好且便于加 工，但是其对环境危害大；磷系阻燃剂多为液体，闪点低，高温可能释放有毒气体。
[0004] 中国专利（CN201310249744. 2)公开了一种阻燃聚氨酯鞋底材料，其采用磷系阻 燃剂来提高聚氨酯材料的阻燃性能，但是其在高温易释放大量有毒气体，不仅危害环境，还 对人体健康不利，且其和聚氨酯树脂相容性比较差；中国专利（CN201210552552.4)公开 了一种高级阻燃聚氨酯喷涂泡沫材料，其添加的阻燃剂为甲基磷酸二甲酯、磷酸三乙酯、三 (2-氯丙基）磷酸酯、三（2-氯乙基）磷酸酯和乙基磷酸二乙酯中的一种两种或多种，但是 该类阻燃剂易挥发，且耐热性差，与聚氨酯材料混合后得到的复合材料的机械性能差。
【发明内容】
：
[0005] 本发明的目的是提供一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料，具有优异的阻燃性能，耐磨 性能好、机械强度大、粘接性能好、弹性大、低温柔性好，无毒，有利于环境保护。
[0006] 本发明的另一个目的是提供该聚氨酯鞋底材料的制备方法。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] 一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0009] 聚氨酯树脂40-70份，
[0010] 顺丁烯二酸酐1-6份，
[0011] 阻燃剂5-10份，发泡剂2-8份，
[0012] 消烟剂1-4份，交联剂1-3份。
[0013] 作为上述技术方案的优选，一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料，以重量份计，包括以下 组分：
[0014] 聚氨酯树脂60份，
[0015] 顺丁烯二酸酐5份，
[0016] 阻燃剂7份，发泡剂5份，
[0017]消烟剂3份，交联剂3份。
[0018] 作为上述技术方案的优选，所述阻燃剂为淀粉磷酸酯蜜胺盐和多孔氧化硅的混合 物，二者质量比为3:1。
[0019] 作为上述技术方案的优选，所述多孔氧化硅的密度为0.65g/cm3,孔隙率为95%。
[0020] 作为上述技术方案的优选，所述发泡剂为AC发泡剂、植物蛋白、明胶中的一种或 几种混合物。
[0021] 作为上述技术方案的优选，所述消烟剂为氢氧化镁。
[0022] 作为上述技术方案的优选，所述交联剂为斯盘-80、吐温-80、KH560中的一种或几 种混合。
[0023] 一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024] (1)将聚氨酯树脂、顺丁烯二酸酐在高速捏合机中捏合5-10min，温度控制在 80-100。。；
[0025] (2)向高速捏合机中加入阻燃剂、发泡剂、消烟剂、交联剂，继续捏合20-30min，温 度控制在100-110°C，得到混合物料；
[0026] (3)将步骤⑵得到的混合物料由单螺杆挤出机挤出造粒后注塑成型，得到环保 型阻燃聚氨酯鞋底材料。
[0027] 作为上述技术方案的优选，步骤（2)中所述捏合的时间为28min，温度控制在 105。。。
[0028] 作为上述技术方案的优选，步骤（3)中，挤出造粒的条件为：机身温度：112°C，机 头温度为120°C;注塑成型的条件为：机身温度：145°C，机头温度：150°C。
[0029] 本发明具有以下有益效果：
[0030] 本发明采用淀粉磷酸酯蜜胺盐作为阻燃剂，其和聚氨酯材料具有很好的相容性， 利用P-N协同效应，大大提高了聚氨酯材料的阻燃性，且其具有一定的可生物降解性能；
[0031] 多孔氧化硅的加入可以提高聚氨酯材料的低温屈服强度，在材料燃烧时，多孔氧 化硅会提高燃烧炭层的强度，从而阻止燃烧过程中热量和物质的传递，减慢了聚氨酯材料 的热释放速率，从而提高了聚氨酯鞋底材料的阻燃性能；本发明采用顺丁烯二酸酐作为相 容剂，可以有效提高添加剂与聚氨酯材料的相容性，可以提高聚氨酯材料的拉伸性能，且其 具有生物降解性能，有利于环境保护；
[0032] 本发明提供的环保阻燃聚氨酯鞋底材料，制备工艺简单，易于操作，原料来源丰 富，价格低廉，成本低。
【具体实施方式】：
[0033] 为更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释 本发明，不会对本发明构成任何的限定。
[0034] 实施例1
[0035] 一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0036] 聚氨酯树脂40份，顺丁烯二酸酐1份，
[0037] 阻燃剂5份，发泡剂2份，
[0038] 消烟剂1份，交联剂1份。
[0039] 其制备方法包括以下步骤：
[0040] (1)将40份聚氨酯树脂、1份顺丁烯二酸酐在高速捏合机中捏合5min，温度控制在 80。。；
[0041] (2)向高速捏合机中加入5份阻燃剂、2份发泡剂、1份消烟剂、1份交联剂，继续捏 合20min，温度控制在100°C，得到混合物料；
[0042] (3)将步骤（2)得到的混合物料由单螺杆挤出机在机身温度为112°C，机头温度为 120°C的条件下基础造粒；后在机身温度为145°C，机头温度为150°C的条件下注塑成型，得 到环保型阻燃聚氨酯鞋底材料。
[0043] 实施例2
[0044] 一种环保阻燃聚氨酯鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0045] 聚氨酯树脂70份，顺丁烯二酸酐6份，
[0046] 阻燃剂10份，发泡剂8份，
[0047] 消烟剂4份，交联剂3份。
[0048] 其制备方法包括以下步骤：
[0049] (1)将70份聚氨酯树脂、6份顺丁烯二酸酐在高速捏合机中捏合lOmin，温度控制 在 100。。；
[0050] (2)向高速捏合机中加入10份阻燃剂、8份发泡剂、4份消烟剂、3份交联剂，继续 捏合30min，温度控制在110°C，得到混合物料；
[0051] (3)将步骤（2)得到的混合物料由单螺杆挤出机在机身温度为112°C，机头温度为 120°C的条件下基础造粒；后在机身温度为145°C，机头温度为150°C的条件下注塑成型，得 到环保型阻燃聚氨酯鞋底材料。
[0052] 实施例3
[0053]一种