一种可生物降解鞋底材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及鞋底材料技术领域，具体的涉及一种可生物降解鞋底材料。
【背景技术】：
[0002] 能源、环境、经济成为二十一世纪人类社会发展所面临的重要议题，其中，环境的 影响层面更涉及包括人类在内的地球上所有物种。环境变迀最明显直接的例子为全球暖 化，近年来由于新兴国家急速发展与积极进行工业化，过度依赖石化原料的结果产生大量 的温室气体排放，也使温室效应所引发的全球暖化问题愈趋严重。
[0003] 目前市场上已有的鞋材及包装用抗震片材的主要成份PVC(聚氯乙烯）、PE(聚乙 烯）、PP(聚丙稀）、EVA(乙烯-乙酸乙烯共聚物）、橡胶等均为石油化工产品，它们均属高 聚物，因聚合度较大，分子间作用力强，高分子链难以断裂分解，从而导致已有的鞋材及包 装用抗震片材具有不可降解性，会污染环境。同时石油是地球上不可再生资源，这使得石油 产物具有不可再生性，且成本高。
[0004] 中国专利（CN200910174647. 5)公开了一种生物基高分子鞋材，包括改性的淀粉 组分、EVA组分、填充剂组分、聚烯烃组分、发泡剂组分、发泡助剂组分、润滑剂组分及架桥剂 组分，通过加入改性淀粉，有效减少EVA的添加量，从而减少对石化原料的依赖，达到环保 的目的，但是其鞋底材料，耐磨性差，耐水性能不好。
[0005] 中国专利（CN02105027. 9)公开了一种可生物降解的复合材料，其以生物降解母 料为主料，连同EVA、PE、填充剂、交联剂、发泡剂、稳定剂、润滑剂、着色剂以及成核剂，其中， 生物降解母料包括变性淀粉、化学促进剂、助氧化剂、专用交联剂、低分子物质和高分子树 月旨，该方法得到的复合材料生物降解性强，但机械性能较差，添加料较多，影响聚合物的加 工性能。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的是提供一种可生物降解鞋底材料，其生物降解性好，有利于节能减 碳，机械性能优异，高温稳定性好，耐水性强，且其制备方法简单，对设备要求低，节约成本。
[0007] 本发明的另一个目的是提供该可生物降解鞋底材料的制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0009] 一种可生物降解鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0010] 改性淀粉 10-20 份，EVA 10-20 份，
[0011] 玻璃纤维3-8份，植物纤维5-10份，
[0012] 生物全降解树脂5-15份，
[0013] 生物质基1，4- 丁二异氰酸酯2-8份，
[0014] 纳米填料2-7份，交联剂1-6份，
[0015] 发泡剂2-5份，稳定剂3-10份。
[0016] 作为上述技术方案的优选，一种可生物降解鞋底材料，以重量份计，包括以下组 分：
[0017] 改性淀粉18份，EVA 12份，
[0018] 玻璃纤维6份，植物纤维9份，
[0019] 生物全降解树脂12份，
[0020] 生物质基1，4- 丁二异氰酸酯6份，
[0021] 纳米填料3份，交联剂5份，
[0022] 发泡剂3份，稳定剂5份。
[0023] 作为上述技术方案的优选，所述改性淀粉为淀粉乙酰酸酯、高脂肪族羧酸酯的混 合物，二者质量比为1:2。
[0024] 作为上述技术方案的优选，所述高脂肪族羧酸酯中的脂肪酸基为烷基6-10之间 的脂肪酸。
[0025] 作为上述技术方案的优选，所述的玻璃纤维的单丝的直径为5-10 μ m。
[0026] 作为上述技术方案的优选，所述的生物全降解树脂为聚己内酯、聚己二酸对苯二 甲酸丁二酯、聚己二酸-丁二醇酯的混合物，三者质量比为1:1:1-5。
[0027] 作为上述技术方案的优选，所述纳米填料为纳米碳酸妈、纳米氮化娃、纳米氧化 钛、纳米氧化娃中的一种或多种混合，其粒径大小为20-50nm。
[0028] 一种可生物降解鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
[0029] (1)将改性淀粉、生物质基1，4- 丁二异氰酸酯、交联剂加入到混合机中，搅拌混合 均匀，继续加入EVA、生物全降解树脂、玻璃纤维和植物纤维，搅拌5-10min，得到备料；
[0030] (2)将步骤⑴得到的备料加入塑炼机中，塑炼10-20min，继续加入纳米填料、发 泡剂、稳定剂，塑炼5-10min，得到混合物料；
[0031] (3)将步骤（2)得到的混合物料在热压机中热压处理5-8min，得到片材，并修整边 角毛刺后由造粒机制成颗粒料；
[0032] (4)将步骤（3)得到的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡3-5min，得到可生物 降解鞋底材料。
[0033] 作为上述技术方案的优选，步骤（2)中，所述塑炼的温度为165_180°C。
[0034] 作为上述技术方案的优选，步骤（2)中，所述热压处理，压力控制为10_15MPa。
[0035] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0036] 本发明采用改性淀粉与EVA、生物全降解树脂混合作为鞋底的基体材料，减少了 EVA材料的添加量，从而降低了对石化原料的依赖，有利于环境保护；同时利用生物质基 1，4-丁二异氰酸酯在交联剂的存在下，与改性淀粉交联，有效提高了改性淀粉的耐水性，使 得所制备鞋底材料使用性能更好；
[0037] 采用环保的植物纤维和玻璃纤维，大大提高了鞋底材料的耐磨性能、柔韧性和高 温稳定性，纳米填料包覆在高分子缠绕形成的三维网络结构中，分散性好，和基体材料的相 容性好，有效提高了鞋底的机械性能；
[0038] 本发明提供的鞋底材料生物降解性好，有利于节能减碳，机械性能优异，高温稳定 性好，耐水性强，且其制备方法简单，对设备要求低，节约成本。
【具体实施方式】：
[0039] 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。
[0040] 实施例1
[0041] 一种可生物降解鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0042] 改性淀粉10份，EVA 10份，
[0043] 玻璃纤维3份，植物纤维5份，
[0044] 生物全降解树脂5份，
[0045] 生物质基1，4- 丁二异氰酸酯2份，
[0046] 纳米填料2份，交联剂1份，
[0047] 发泡剂2份，稳定剂3份。
[0048] 其制备方法包括以下步骤：
[0049] (1)将10份改性淀粉、2份生物质基1，4- 丁二异氰酸酯、1份交联剂加入到混合 机中，搅拌混合均匀，继续加入10份EVA、5份生物全降解树脂、3份玻璃纤维和5份植物纤 维，搅拌5min，得到备料；
[0050] (2)将步骤⑴得到的备料加入塑炼机中，在165°C下塑炼lOmin，继续加入2份纳 米填料、2份发泡剂、3份稳定剂，塑炼5min，得到混合物料；
[0051] (3)将步骤⑵得到的混合物料在热压机中热压处理5min，压力控制为lOMPa，得 到片材，并修整边角毛刺后由造粒机制成颗粒料；
[0052] (4)将步骤（3)得到的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡3min，得到可生物降 解鞋底材料。
[0053] 实施例2
[0054] 一种可生物降解鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0055] 改性淀粉20份，EVA 20份，
[0056] 玻璃纤维8份，植物纤维10份，
[0057] 生物全降解树脂15份，
[0058] 生物质基1，4- 丁二异氰酸酯8份，
[0059] 纳米填料7份，交联剂6份，
[0060] 发泡剂5份，稳定剂10份。
[0061] 其制备方法包括以下步骤：
[0062] (1)将20份改性淀粉、8份生物质基1，4- 丁二异氰酸酯、6份交联剂加入到混合机 中，搅拌混合均匀，继续加入20份EVA、15份生物全降解树脂、8份玻璃纤维和10份植物纤 维，搅拌l〇min，得到备料；
[0063] (2)将步骤⑴得到的备料加入塑炼机中，在180°C下塑炼20min，继续加入7份纳 米填料、5份发泡剂、10份稳定剂，塑炼lOmin，得到混合物料；
[0064] (3)将步骤（2)得到的混合物料在热压机中热压处理8min，压力控制为15MPa，得 到片材，并修整边角毛刺后由造粒机制成颗粒料；
[0065] (4)将步骤（3)得到的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡5min，得到可生物降 解鞋底材料。
[0066] 实施例3
[0067] -种可生物降解鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
[0068] 改性淀粉12份，EVA 12份，
[0069] 玻璃纤维4份，植物纤