一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底及其制备方法与流程

文档序号:11124817阅读:988来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底及其制备方法。



背景技术:

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。

为了解决上述的技术问题,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。

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脂,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。



技术实现要素:

因此,针对上述的问题,本发明提出一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底及其制备方法,所述含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,在保证具有质轻、耐磨、止滑、尺寸稳定等综合性能好的基础上,具备生物可降解性,能缓解白色污染带来的环境问题,符合目前材料的发展方向,而且所述含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底的制备方法操作简单,易实现,适合大批量化生产制造使用。

为实现上述技术目的,本发明采取的解决方案为:一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,包括如下组分:

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 60份

可降解聚碳酸酯合金 22-35份

低熔点聚酯切片 8-12份

相容剂 2-5份

植物油 10-20份

光热稳定剂 0.1-0.2份

硬脂酸锌 0.5-1份

无机填料 0-15份。

进一步的是,各原料的重量份如下:

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 60份

可降解聚碳酸酯合金 28份

低熔点聚酯切片 8份

相容剂 4份

植物油 10份

光热稳定剂 0.1份

硬脂酸锌 1份

无机填料 10份。

进一步的是:所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为油胶,含油质量比为30%-35%。

进一步的是:所述可降解聚碳酸酯合金至少包括聚碳酸酯/聚乳酸合金(PC/PLA合金)、聚碳酸酯/聚丁二酸丁二醇酯合金(PC/PBS合金)、聚碳酸酯/聚己内酯合金(PC/PCL合金)中的一种。

进一步的是:所述可降解聚碳酸酯合金中的聚碳酸酯含量在质量比20%-50%范围,优选为质量比35%-45%范围。

进一步的是:所述可降解聚碳酸酯合金中的聚碳酸酯至少包括为脂肪族PC、芳香族PC、脂肪族-芳香族PC中的一种。

进一步的是:所述低熔点聚酯切片的显微熔点为75℃-115℃范围,优选为85℃-105℃范围。

进一步的是:所述相容剂至少包括马来酸酐接枝SBS (SBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝SBS (SBS-g-MMA)、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)中的一种。

进一步的是:所述光热稳定剂至少包括硫代二丙酸二月桂酯、亚磷酸二苯酯、亚磷酸三苯酯、受阻酚、羟基苯并三唑、肉桂酸酯这些化合物中的一种。

进一步的是:所述硬脂酸锌为直接法生产的硬脂酸锌。

进一步的是:所述无机填料至少包括高岭土、纳米蒙脱土、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米碳酸钙、白炭黑、滑石粉中的一种。

一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底的制备方法,将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、可降解聚碳酸酯合金、相容剂 、植物油、光热稳定剂、硬脂酸锌 、无机填料按重量份配置倒入高速混合器中,室温预混5-8分钟,然后将预混料通过双螺杆挤出机,在120℃-150℃下熔融挤出、冷却造粒,再经注塑成型得到所述含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底。

进一步的是:所述双螺杆挤出机的熔融挤出温度优选为125℃-135℃范围。

进一步的是:所述注塑成型的模具温度是150℃-185℃范围,优选为155℃-165℃范围。

通过采取前述技术方案,本发明具有如下有益效果:

1,本发明申请使用可降解聚碳酸酯合金PC/PLA合金 、PC/PBS合金和/或PC/PCL合金,不仅利用聚碳酸酯改善了鞋底的尺寸稳定、耐磨等性能,而且由于PLA、PBS和PCL都具有较好的生物降解性,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢,最终分解为二氧化碳和水,是典型的可完全生物降解聚合物材料,再结合使用植物油,制得的含聚碳酸酯合金的热塑性鞋底可部分降解,残余物也以分散的碎末小颗粒存在,大大缓解白色污染带来的环境问题,符合目前材料的发展方向。

2,本发明申请使用具有熔点低、流动性好等特点的低熔点聚酯,增大了鞋底材料的极性,增强了鞋底表面与水的相互作用力,能有效提高鞋底的抗湿滑性能;低熔点聚酯的玻璃化转变温度高于55℃,在温度高于熔点时,具有较好的流动性,但在室温时尺寸稳定性好,能有效改善鞋底的尺寸稳定性;低熔点聚酯是一种与大多数成纤聚合物有着良好相容性的聚合物,使得按照本发明制得的鞋底与鞋面具有很好的贴合性能,特别是鞋底与飞织鞋面直接贴合,显著提高鞋底与鞋面的剥离强度。

具体实施方式

现结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1:

一种含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,由下列重量份的组分材料制备而成:

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物F875 60份

可降解聚碳酸酯合金PC/PLA合金 (PC含量质量比45%) 28份

低熔点聚酯切片(显微熔点105℃) 8份

相容剂马来酸酐接枝SBS 4份

植物油 10份

光热稳定剂B1004 0.1份

硬脂酸锌(菱湖新望化学公司生产) 1份

纳米碳酸钙 10份。

将以上组分材料倒入高速混合器中,室温预混6分钟,然后将预混料通过双螺杆挤出机,在130℃下熔融挤出、冷却造粒,再经注塑成型,模具温度160℃,得到所述含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底。

上述制备得到的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,密度0.92g/cm3,硬度57A,DIN耐磨94 mm3,尺寸收缩0.26%,抗撕强度21N/mm,低温(-20度)耐折15万次无裂痕,动态止滑系数平滑干式0.98,湿式0.55。

实施例2:

实施例2的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同,所不同的是:

可降解聚碳酸酯合金PC/PLA合金 (PC含量质量比20%)35份、低熔点聚酯切片(显微熔点115℃) 12份、相容剂烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐5份、植物油15份、纳米碳酸钙5份;

熔融挤出的温度125℃,模具温度155℃。

上述制备得到的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,密度0.93g/cm3,硬度55A,DIN耐磨129 mm3,尺寸收缩0.43%,抗撕强度19N/mm,低温(-20度)耐折15万次无裂痕,动态止滑系数平滑干式0.96,湿式0.57。

实施例3:

实施例3的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同,所不同的是:

可降解聚碳酸酯合金PC/PBS 合金(PC含量质量比30%)30份、低熔点聚酯切片(显微熔点85℃) 10份、相容剂马来酸酐接枝SBS 2份、植物油12份、无机填料0份;

熔融挤出的温度120℃,模具温度150℃。

上述制备得到的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,密度0.91g/cm3,硬度54A,DIN耐磨111 mm3,尺寸收缩0.55%,抗撕强度17N/mm,低温(-20度)耐折15万次无裂痕,动态止滑系数平滑干式0.90,湿式0.53。

实施例4:

实施例4的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底的制备方法与实施例1中的制备方法相同,所不同的是:

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物1475F 60份、可降解聚碳酸酯合金PC/PCL合金 (PC含量质量比40%)22份、低熔点聚酯切片(显微熔点95℃) 8份、相容剂甲基丙烯酸甲酯接枝SBS 3份、植物油20份、纳米碳酸钙15份;

熔融挤出的温度135℃,模具温度165℃。

上述制备得到的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,密度0.94g/cm3,硬度58A,DIN耐磨117 mm3,尺寸收缩0.20%,抗撕强度25N/mm,低温(-20度)耐折15万次无裂痕,动态止滑系数平滑干式0.84,湿式0.47。

将上述实施例1 ~ 4 的数据整理后,得到如下表1(注:DIN耐磨按照TM174:1994测试,硬度采用GS-706G硬度计测试,尺寸收缩是温度50℃时间6小时的线性收缩,抗撕强度按照TM218:1999测试,低温耐折按照TM60:1992测试,止滑系数按照TM144:2011测试):

表1、实施例1-4中可降解热塑性鞋底的性能参数对照表

综上所述,按照本发明制得的含聚碳酸酯合金的可降解热塑性鞋底,在保证具有质轻、耐磨、止滑、尺寸稳定等综合性能好的基础上,具备生物可降解性,能缓解白色污染带来的环境问题,符合目前材料的发展方向,特别适合各类鞋配件、鞋底材料等方面的应用,舒适性好,适合工业化生产。

以上所记载,仅为利用本创作技术内容的实施例,任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化,皆属本创作主张的专利范围,而不限于实施例所揭示者。

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