一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品及其制备方法和用图
【专利摘要】本发明公开了一种以植物短纤维作为填充剂的塑胶鞋材制品，包括天然胶、合成胶、塑料树脂并用以及加入各种辅助材料，在所述制塑胶制品中所占的质量分数为5％～30％，所述植物短纤维的粒径为过100?200目以上筛制得。植物短纤维填充剂是一种“新型填料”，其填充的硫化胶具有较高的弹性模量、阻尼性能、耐溶剂性能和减震性能以及各向异性等；可推广在各领域的运用上，植物短纤维作为塑胶填充剂混合的塑胶成品，具有环保、耐磨、成品重量更轻，工艺简单，成本低，可大量生产，能更好地提高塑胶产品的质量。
【专利说明】
一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品及其制备 方法和用途
技术领域
[0001] 本发明涉及塑胶制品（型材、板材、鞋材)领域，尤其涉及一种以植物短纤维作为填 充补强剂的塑胶制品（型材、板材、鞋材)及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 粉(粒)填充补强剂仍是目前塑胶工业普遍使用的填充补强剂，国内一般采用无机 填料(硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐)作为填充补强剂。它的作用是降低生产成本，提高塑胶制品 的硬度和机械性能。影响其补强效果的因素有:填充补强剂的粒径、填充补强剂表面的润湿 性及其它本身与塑胶的结合力。填充补强剂的这些同变因素可以不同程度地影响着硫化胶 的各种性能。采用低生产能耗、价廉的天然矿物质用于塑胶制品是开发利用塑胶用填充补 强剂的主要趋势。其中，植物短纤维填充补强剂是一种"新型填料"引起行内关注、及努力研 究的科目。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种环保、比重轻、既有一定弹性、柔软性耐磨、成品重量 更轻的以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品、本发明的鞋材制品不仅具有曲挠 性;又有一定挺性、耐磨性同时胶料收缩性小。
[0004] 本发明的另一目的还在于提供一种制备上述塑胶鞋材制品的方法。
[0005] 为了解决上述技术的问题，本发明采用的技术方案是：一种以植物短纤维作为填 充剂的塑胶鞋材制品，包括天然胶、合成胶、塑料树脂并用以及加入各种辅助材料，所述填 充补强剂为植物短纤维，所述植物短纤维在所述塑胶制品中所占的质量分数为5%~30%， 所述植物短纤维的粒径为过100-200目以上筛制得。
[0006] 优选的，所述塑胶制品中含有10%-20%的植物短纤维，所述植物短纤维的粒径为 过10CH200目筛制得。
[0007] 优选的，所述植物短纤维为硬质木材、玉米桔杆、玉米棒芯、麦杆、甘蔗杆。
[0008] 优选的，所述辅料包括:交链剂、增塑剂、稳定剂、防老剂、活性促进剂。
[0009] 进一步的，所述补强剂还包括树脂、白烟、黑烟、高岭土。
[0010] 本发明还提供了一种制备上述以植物短纤维作为填充补强剂塑胶制品的方法，包 括生胶、塑料及辅助材料融合，塑胶材料高温塑炼、塑胶材料混炼、成型、热压等五个步骤， 还包括：
[0011] 在破碎和磨碎设备中将植物纤维磨成粉料粒状(达至100-200目以上），然后与天 然塑胶、合成橡胶、植物纤维、树脂、防老剂、辅料按照上述比例进行配合;利用密炼机开炼 机在高温采用机械掺合法，由机械剪切作用使其掺合均匀，再运用压延成型，完成成型后在 高温压定型，即成产品。
[0012] 本发明的塑胶制品可广泛应用于开型材、板材及其鞋材上。
[0013] 植物短纤维填充补强剂是一种"新型填料"，其填充的塑胶既有一定弹性、柔软性 耐磨、成品重量更轻的优点；又有一定挺性、耐磨性同时胶料收缩性小等优点；所以能推广 到塑胶制品（型材、板材、鞋材)各领域的应用上，植物短纤维(玉米秸杆、玉米棒芯)作为塑 胶填充补强剂混合的塑胶成品，具有环保、耐磨、成品重量更轻，工艺简单，成本低，可大量 生产，能更好地提高塑胶产品的质量。
[0014] 本发明以植物短纤维为填充补强剂，通过合适的加工条件、设备与各种聚合物进 行并用，能起到改善产品性能和降低成本、节约能源的效果。通过大量实验数据证明，植物 短纤维并用于塑胶制品中完全可行。在橡胶、塑料与短纤维并用中，采用在高温炼胶机上进 行动态硫化，可制成热塑性弹性体，它兼有橡胶和塑料各自的优点，且保持了橡胶的高弹 性，但加工后却像塑料一样，胶料坚韧、比重轻、并能控制半成品收缩率，省去了部分橡胶的 硫化工序，简化了生产过程，减少了设备占地面积，还可采用挤出、注射、模压等方法塑化成 型，大幅提高生产效率。由于该材料可反复使用，所以边角料、不合格产品能够重新塑化利 用，同时，大大减轻对社会的环保压力，应用到塑胶鞋材制品上。
[0015] 植物短纤维填充剂是一种"新型填料"，其填充的硫化胶具有较高的弹性模量、阻 尼性能、耐溶剂性能和减震性能以及各向异性等；可推广在各领域的运用上，植物短纤维 (玉米秸杆玉米棒芯、）作为塑胶填充剂混合的塑胶成品，具有环保、耐磨、成品重量更轻，工 艺简单，成本低，可大量生产，能更好地提高塑胶产品的质量。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1
[0017] -种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶制品，按质量分数，包括天然塑胶塑料 树脂40%、植物短纤维填充补强剂5%、其它补强剂45%、树脂2%、配合剂8%、所述植物短 纤维的粒径为过100-200目筛制得。
[0018]上述塑胶制品的制备方法如下：
[0019] -种制备上述塑胶制品的方法，包括配合、塑胶材料加热合炼、塑胶材料混炼、压 延成型、热压硫化、定型等五个步骤，还包括在破碎和磨碎设备中将玉料秸杆磨成粉料粒状 (达至100-200目以上），然后与天然塑胶、合成橡胶、植物纤维、树脂、防老剂、辅料按照上述 比例进行配合;利用密炼机开炼机在高温采用机械掺合法，由机械剪切作用使其掺合均匀， 再运用压延成型，完成成型后在高温压定型，即成产品。
[0020] 具体的，通过选择橡胶与塑材、植物纤维并用的匹配的品种，根据它们的分子极性 及溶解参数，取其值相近者并用；正确使用硫化体系，彼此间的物理机械性能越接近，就越 能超出它们的加合值;橡胶与塑材、植物纤维需具有工艺相容性;为提高相容性，橡胶与塑 材、植物纤维的渗合必须在高于它的溶融温度下进行。此外强化混炼运用母炼胶采用共结 构物质来提高分散均匀性，改善塑胶并用硫化胶的性能。
[0021] 具体的，一种制备上述塑胶制品（型材、板材、鞋材)的方法，包括生胶、塑料及辅助 材料融合，塑胶材料高温塑炼、塑胶材料混炼、成型、热压等五个步骤，在破碎和磨碎设备中 将玉米秸杆磨成粉料粒状(达至100-200目以上），然后通过表面活化处理后形成的制品与 天然胶、合成胶、塑料树脂、稳定剂、补强剂、辅料按照设定比例进行配合;利用塑胶工艺设 备，采用机械掺合法将橡胶与粉状粒状或块状的塑料树脂，利用高温开炼机或密炼机在机 械剪切作用使其掺合均匀，达到并用的目的。然后再通过压延机连续出型，剪切(根据产品 要求长*宽*厚）下料冷却堆放备用，最后通过加热压机定型，按不同类型设置要求及不同温 度定型而得制作要求产品。
[0022] 测试结果如下，根据HG/T 3086-2011物理性能技术要求：
[0023]
[0024] 实施例2
[0025] 一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶制品，按质量分数，包括天然塑胶40%、 植物短纤维填充补强剂10%、其它补强剂:40%、树脂2%、配合剂8%、所述植物短纤维的粒 径为过100-200目筛制得。
[0026]制备方法与实施例相同。
[0027] 检测结果：
[0028]
[0029] 实施例3
[0030] 一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶制品，按质量分数，包括天然塑胶40%、 植物短纤维填充补强剂20%、其它补强剂:30%树脂2%、配合剂8%、所述植物短纤维的粒 径为过100-200目筛制得。
[0031]制备方法与实施例1相同。
[0032] 检测结果：
[0033]
[0034] 实施例4
[0035] 一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶制品，按质量分数，包括天然塑胶40%、 植物短纤维填充补强剂30%、其它补强剂:20%、树脂2%、配合剂8%、所述植物短纤维的粒 径为过100-200目筛制得。
[0036]制备方法与实施例1相同。
[0037] 检测结果：
[0038]
[0040] 综上所述，经过反复的试验玉米秸杆磨成粉粒状粒径达至100-200目占10%及以 上才能与主材交链接枝，用60、80目粉磨粒合成后，胶料表面仍然存在乳白色粉粒，表面平 整度不够缺欠油性及易变现、干裂；当粉磨粉达至200目以上占30%能取代原有填充补强 剂。在考虑生产成本与设备更新所投入、设备枝术不能普及等因素，玉米秸杆粉磨粉粒径 150目，占25%为最佳方案。
【主权项】
1. 一种以植物短纤维作为填充剂的塑胶鞋材制品，包括天然胶、合成胶、塑料树脂并用 以及加入辅料，其特征在于:所述填充补强剂为植物短纤维，所述植物短纤维在所述塑胶制 品中所占的质量分数为5%~30%，所述植物短纤维的粒径为过100-200目以上筛制得。2. 根据权利要求1所述的一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品，其特征 在于:所述塑胶制品中含有1 〇 %-20 %的植物短纤维，所述植物短纤维的粒径为过100-200 目筛制得。3. 根据权利要求1或2所述的一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品，其特 征在于:所述植物短纤维为硬质木材、玉米桔杆、玉米棒芯、麦杆、甘蔗杆。4. 根据权利要求3所述的一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品，其特征 在于，所述辅料包括:交链剂、增塑剂、稳定剂、防老剂、活性促进剂。5. 根据权利要求1所述的一种以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶鞋材制品，其特征 在于:所述补强剂还包括树脂、白烟、黑烟、高岭土。6. -种制备如权利要求1~5任意一项所述的以植物短纤维作为填充补强剂的塑胶制 品的方法，包括生胶、塑料及辅助材料融合，塑胶材料高温塑炼、塑胶材料混炼、成型、热压 等五个步骤，其特征在于，还包括：在破碎和磨碎设备中将植物纤维磨成粉料粒状(达至 100-200目以上），然后与天然塑胶、合成橡胶、植物纤维、树脂、防老剂、辅料按照上述比例 进行配合;利用密炼机开炼机在高温采用机械掺合法，由机械剪切作用使其掺合均匀，再运 用压延成型，完成成型后在高温压定型，即成产品。7. 如权利要求1~5任意一项所述的塑胶鞋材制品在型材、板材、鞋材上的应用。
【文档编号】C08L97/02GK106065198SQ201610542150
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】游檀世, 胡惠忠
【申请人】惠东县吉隆源发塑胶制品厂