专利名称：一种eva/tpu/poe复合发泡材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种发泡材料的制备方法，具体涉及一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法。
背景技术：
近年来，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料需求增长十分迅速，尽管在全球金融危机的冲击下，下游出口需求减弱，但市场从2006年到2010年的年复合增长率依然超过9%，2010年市场规模超过180亿元，年复合增长率超过10%，预计到2015年市场规模将达到300亿元。乙烯-乙酸乙烯共聚物(Ethylene-Vinyl Acetate, EVA)橡塑制品是新型环保塑料包装材料，具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化验学腐蚀等优点，具无毒、不吸水。 EVA橡塑制品经设计可加工成形，其防震性能优于聚苯乙烯(泡沫)等传统包装材料，且符合环保要求，是出口产品的最佳选择。相对于防震包装可以切割、成型；因密度差异较大，还可以有更为广泛的用途。被广泛应用于发泡鞋料、功能性棚膜、包装膜、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。但是，由于乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡率高时，材料变形大，力学性能显著下降，且仍存在耐磨性、黏合性以及与其他物质的相容性较差等缺陷，大大降低了它的使用性能，因此，开发性能更加优异的乙烯-醋酸乙烯共聚物发泡材料具有重要的意义。热塑性聚氨酯(TPU)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎，其具有的良好的机械性能、耐磨性、低温柔顺性以及黏合性等优点恰好可与乙烯-醋酸乙烯共聚物形成性能互补优势，尤其适用于鞋底材料。但由于热塑性聚氨酯与乙烯-醋酸乙烯共聚物相容性差，直接使用热塑性聚氨酯对乙烯-醋酸乙烯共聚物共混改性，乙烯-醋酸乙烯共聚物的性能优势难以充分发挥。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，使用本发明的EVA-MA即可得到具有良好相容性EVA/TPU复合发泡材料，避免了 4，4-二氨基二苯甲烷的使用，使得工艺简单，节约成本而且具有更佳的性能。同时在体系中引入了 POE材料，更佳改善了所制备发泡材料的重要性能指标。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(1)将55重量份的EVA、3-8重量份的Ρ0Ε、1_10重量份的EVA接枝马来酸酐(EVA-g-MA)与1-15重量份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100-110°C，密炼时间为5min、转速为 25-50 rpm/min ；
(2)再将I.0-2. O重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 5-1. 5重量份的交联剂过氧化二异丙苯、发泡助剂、10份滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼10 min得混合物,发泡助剂由I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌组成；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为1-5mm的片材；
(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180-190°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模剂，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行模压交联发泡成型出片，40-50°C恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
所述EVA采用醋酸乙烯质量百分比为15-30% ；EVA-g-MA中的VA含量20_30%，马来酸酐接枝率为I. 0-1. 4% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本发明具有以下有益效果 本发明中使用的EVA-g-MA可以显著提高EVA与TPU的相容性，同时引入了具有高回弹性的POE材料。此工艺简单易行，所制备的EVA/TPU/POE复合发泡材料相比于传统的EVA发泡材料具有更加优异的机械性能和使用性能，更能够满足其作为鞋底材料使用时对材料性能的要求。本发明制备的EVA/TPU/POE复合发泡材料具有良好的机械性能，抗张强度为
2.09-2. 44 MPa、断裂伸长率为278. 2-314. 2%、撕裂强度为4. 10-5. 13 N/mm及剥离强度为
2.70-3. 72 N/mm。同时具有良好的回弹性55-62%、压缩歪25-42%、以及较低的密度O. 2-0. 25
/ 3
g/cm ο
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行详细的说明。实施例一
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与I.8重量份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ；
(2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材；
(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(3)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I. 2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本实施例所制备发泡材料，其抗张强度为2. 40 MPa、断裂伸长率为278. 17%、撕裂强度为4. 22 N/mm及剥离强度为2. 70 N/mm。同时具有良好的回弹性61%、压缩歪29. 5%、以及较低的密度0.220 g/cm3。实施例二
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(I)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与3份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°c，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ；
(2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材；
(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I. 2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本实施例所制备发泡材料，其抗张强度为2. 44 MPa、断裂伸长率为304. 95%、撕裂强度为4. 10 N/mm及剥离强度为2. 92 N/mm。同时具有较好的回弹性58. 3%、压缩歪31. 2%、以及较低的密度O. 220 g/cm3。实施例三
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与5份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ；
(2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材；
(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为
I.2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本实施例所制备发泡材料，其抗张强度为2. 32 MPa、断裂伸长率为313. 91%、撕裂强度为4. 62 N/mm及剥离强度为3. 31 N/mm。同时具有良好的回弹性57. 5%，且压缩歪为35. 6%、以及较低的密度O. 215 g/cm3。实施例四
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与7份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ；·
(2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材；(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为
I.2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本实施例所制备发泡材料，其抗张强度为2. 26 MPa、断裂伸长率为314. 17%、撕裂强度为5. 13 N/mm及剥离强度为3. 32 N/mm。回弹性56. 7%、压缩歪36. 4%、以及较低的密度
0.204 g/cm3。实施例五
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，包括以下步骤
(1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与10份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ；
(2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物；
(3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材；
(4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发；
(5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料；
其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为
1.2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。本实施例所制备发泡材料，其抗张强度为2. 09 MPa、断裂伸长率为305. 25%、撕裂强度为4. 77 N/mm及剥离强度为3. 72 N/mm。回弹性54. 5%、压缩歪41. 9%、以及较低的密度
O.209 g/cm3。
权利要求
1.一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将55重量份的EVA、3-8重量份的POE、1_10重量份的EVA接枝马来酸酐(EVA-g-MA)与1-15重量份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100-110°C，密炼时间为5min、转速为 25-50 rpm/min ； (2)再将I.0-2. O重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 5-1. 5重量份的交联剂过氧化二异丙苯、发泡助剂、10份滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼10 min得混合物,发泡助剂由I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌组成； (3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为1-5mm的片材； (4)预先将硫化机内嵌模具加热至180-190°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模剂，等待水汽蒸发； (5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行模压交联发泡成型出片，40-50°C恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料。
2.根据权利要求I的要求,所述EVA采用醋酸乙烯质量百分比为15-30%；EVA-g-MA中的VA含量20-30%，马来酸酐接枝率为I. 0-1. 4% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。
3.根据权利要求I所述的一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与I.8重量份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ； (2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物； (3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材； (4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发； (5)将步骤(3)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料； 其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I. 2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。
4.根据权利要求I所述的一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与5份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ； (2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物； (3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材； (4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发； (5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料； 其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I. 2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。
5.根据权利要求I所述的一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与7份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ； (2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物； (3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材； (4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发； (5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料； 其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I.2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。
6.根据权利要求I所述的一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将3重量份的EVA-g-MA、55重量份的EVA、5重量份的POE与10份的TPU在密炼机里充分混炼均匀，密炼温度为100°C，密炼时间为5 min、转速为30 rpm/min ； (2)再将I.5重量份的发泡剂偶氮二甲酰胺、O. 78重量份的交联剂过氧化二异丙苯、I重量份的氧化锌、O. 3重量份的硬脂酸、O. 5重量份的硬脂酸锌和10重量份的滑石粉加入到密炼机中，在30 rpm/min继续混炼IOmin得混合物； (3)将步骤(2)所得的混合物在开放式双棍混炼机上压制成厚度为约3mm的片材； (4)预先将硫化机内嵌模具加热至180°C，然后均匀地喷涂上聚硅氧烷水性乳液脱模齐U，等待水汽蒸发； (5)将步骤(4)所得的片材放入硫化机，进行压模交联发泡成型出片，451下恒温冷却，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料； 其中，EVA采用VA质量百分比为21% ；EVA-g-MA中VA含量28%，马来酸酐接枝率为I.2% ；TPU为低熔点聚酯型热塑性聚氨酯。
全文摘要
一种EVA/TPU/POE复合发泡材料的制备方法，先将EVA、POE、EVA接枝马来酸酐与TPU在密炼机里充分混炼均匀，再将发泡剂偶氮二甲酰胺、交联剂过氧化二异丙苯、发泡助剂、滑石粉加入到密炼机中，混炼得混合物，将混合物在开放式双棍混炼机上压制成片材，将片材放入硫化机，进行模压交联发泡成型出片，得到EVA/TPU/POE复合发泡材料，用本发明的EVA-MA即可得到具有良好相容性EVA/TPU复合发泡材料，避免了4,4-二氨基二苯甲烷的使用，使得工艺简单，节约成本而且具有更佳的性能，同时在体系中引入了POE材料，更佳改善了所制备发泡材料的重要性能指标。
文档编号C08L23/08GK102911430SQ201210465288
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者邵亮, 马建中, 薛朝华, 邓富泉, 段洲洋, 吕斌 申请人:陕西科技大学