本发明属于鞋底材料
技术领域：
，尤其是一种防静电鞋底材料的制备方法。
背景技术：
鞋是我们所熟知的生活用品，结构包括鞋底和鞋帮，其中鞋底通常由橡胶、塑料等绝缘材料制成，这就使人与大地相互绝缘。但是随着随着衣服材料中化纤织物的多样化，在空气干燥时，经常会产生静电，使人体带有静电，不但存在安全隐患，对具有高要求的产品生产也带来影响和破坏，所以加强防静电措施十分重要。防静电鞋可以将静电从人体导向大地，从而消除人体静电，同时还有效地抑制了人员在无尘室中的走动所产生的灰尘，适合于制药厂、食品厂、电子厂洁净车间、实验室等，现有技术制备防静电鞋底时，通常存在着抗静电填料价格较高，且在基底中的分散不均匀的问题，导致抗静电效果和鞋底的使用性能欠佳。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种成本较低，抗静电效果较好，同时综合力学性能较好的防静电鞋底材料的制备方法。本发明通过以下技术方案实现：一种防静电鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的5-10份椰壳纤维置于冷冻干燥箱中，冻干3-5h后进行粉碎，至长度为50-500nm，然后利用超临界二氧化碳处理，处理时间为15-18min，然后在350-370℃下炭化3-4h，以2-3℃/min的速率降至室温，得到炭化椰壳纤维；（2）将步骤（1）所得炭化椰壳纤维与5-10份碳纤维进行混合，然后加入去离子水中，在65-70℃下，利用50-60hz的超声处理40-50min，然后加入2-3份硼酸酯表面活性剂，加热至95-105℃，在400-500rpm下搅拌反应40-60min，然后冷却、过滤，并用去离子水冲洗3-4次，置于100-105℃的真空干燥箱中干燥；（3）将10-15份累托石放入球磨罐中，再加入4-6%的盐酸溶液，球磨成ph为4-5的浆料，然后加入3-5份氨基酸，继续球磨2-3h，然后在空气相对湿度为70-75%、温度为60-65℃环境下放置4-5天，然后向其中去离子水，稀释成累托石含量为10-15%的悬浮液，加入步骤（2）所得物，在100-110℃、700-800rpm下反应2-3h，过滤，洗涤并烘干；（4）将步骤（3）所得物加入到其体积20-30倍的无水乙醇中，在40-50℃下超声处理10-20min，然后加入10-20份阿拉伯树胶溶液，再加热至65-70℃，继续超声处理20-30min，然后放入真空装置中，在-0.8～-0.9mpa下静置5-10h，然后过滤，并在60-70℃下烘干，研磨过250-400目筛；（5）将80-100份聚丙烯树脂、5-8份润滑剂、3-5份抗氧剂放入密炼机中，加入3-5份增塑剂，在100-105℃下密炼10-15min，然后加入3-5份增塑剂、步骤（4）所得物、发泡剂，转入开炼机开炼，然后转入造粒机120-125℃下造粒得到粒料，将粒料置于烘箱中90-95℃下干燥3-3.5h，转入注塑机中135-140℃下注射成型即可。进一步的，步骤（1）所述超临界二氧化碳处理压力为3-5mpa。进一步的，步骤（3）所述累托石的粒径为20-300nm。进一步的，步骤（4）所述阿拉伯树胶溶液的浓度为10-15%，制备方法为将阿拉伯树胶加入到去离子水中，边加热边利用300-400rpm的转速搅拌，加热至90-95℃时，升速至600-700rpm，搅拌10-15min，然后冷却至70-75℃，保温1-2h，即得阿拉伯树胶溶液。进一步的，步骤（5）所述润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂168，增塑剂为环氧大豆油，发泡剂为发泡剂obsh。本发明的有益效果：本发明加工工艺简单，性能优异，制备的鞋底材料具有较低的表面电阻率，可以达到防静电鞋的要求，同时其抗冲击强度和拉伸强度均较高，综合力学性能较好。将椰壳纤维进行炭化后与碳纤维协同使用，不仅降低了生产成本，抗静电效果不受影响，同时椰壳纤维的优异力学性能也提高了鞋底材料的抗拉伸强度；利用累托石、氨基酸对椰壳纤维和碳纤维进行改性，促进了纤维的分散，提高抗静电效果，同时提高其在基底中的分散性与相容性，提高与基底的界面作用力，增强材料的抗冲击性能和抗拉伸性能；利用阿拉伯树胶对填料进行改性，避免了椰壳纤维和碳纤维的团聚缠绕，避免纤维起毛开裂，增强与基底的相容性，提高鞋底材料的综合力学性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。实施例1一种防静电鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的5份椰壳纤维置于冷冻干燥箱中，冻干3h后进行粉碎，至长度为50nm，然后利用超临界二氧化碳处理，处理时间为15min，然后在350℃下炭化3h，以2℃/min的速率降至室温，得到炭化椰壳纤维；（2）将步骤（1）所得炭化椰壳纤维与5份碳纤维进行混合，然后加入去离子水中，在65℃下，利用50hz的超声处理40min，然后加入2份硼酸酯表面活性剂，加热至95℃，在400rpm下搅拌反应40min，然后冷却、过滤，并用去离子水冲洗3次，置于100℃的真空干燥箱中干燥；（3）将10份累托石放入球磨罐中，再加入4%的盐酸溶液，球磨成ph为4的浆料，然后加入3份氨基酸，继续球磨2h，然后在空气相对湿度为70%、温度为60℃环境下放置4天，然后向其中去离子水，稀释成累托石含量为10%的悬浮液，加入步骤（2）所得物，在100℃、700rpm下反应2h，过滤，洗涤并烘干；（4）将步骤（3）所得物加入到其体积20倍的无水乙醇中，在40℃下超声处理10min，然后加入10份阿拉伯树胶溶液，再加热至65℃，继续超声处理20min，然后放入真空装置中，在-0.8mpa下静置5h，然后过滤，并在60℃下烘干，研磨过250目筛；（5）将80份聚丙烯树脂、5份润滑剂、3份抗氧剂放入密炼机中，加入3份增塑剂，在100℃下密炼10min，然后加入3份增塑剂、步骤（4）所得物、发泡剂，转入开炼机开炼，然后转入造粒机120℃下造粒得到粒料，将粒料置于烘箱中90℃下干燥3h，转入注塑机中135℃下注射成型即可。进一步的，步骤（1）所述超临界二氧化碳处理压力为3mpa。进一步的，步骤（3）所述累托石的粒径为20nm。进一步的，步骤（4）所述阿拉伯树胶溶液的浓度为10%，制备方法为将阿拉伯树胶加入到去离子水中，边加热边利用300rpm的转速搅拌，加热至90℃时，升速至600rpm，搅拌10min，然后冷却至70℃，保温1h，即得阿拉伯树胶溶液。进一步的，步骤（5）所述润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂168，增塑剂为环氧大豆油，发泡剂为发泡剂obsh。实施例2一种防静电鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的7份椰壳纤维置于冷冻干燥箱中，冻干4h后进行粉碎，至长度为200nm，然后利用超临界二氧化碳处理，处理时间为17min，然后在360℃下炭化3-4h，以3℃/min的速率降至室温，得到炭化椰壳纤维；（2）将步骤（1）所得炭化椰壳纤维与8份碳纤维进行混合，然后加入去离子水中，在68℃下，利用55hz的超声处理45min，然后加入3份硼酸酯表面活性剂，加热至100℃，在450rpm下搅拌反应50min，然后冷却、过滤，并用去离子水冲洗4次，置于102℃的真空干燥箱中干燥；（3）将12份累托石放入球磨罐中，再加入5%的盐酸溶液，球磨成ph为5的浆料，然后加入4份氨基酸，继续球磨3h，然后在空气相对湿度为73%、温度为62℃环境下放置5天，然后向其中去离子水，稀释成累托石含量为13%的悬浮液，加入步骤（2）所得物，在105℃、750rpm下反应3h，过滤，洗涤并烘干；（4）将步骤（3）所得物加入到其体积25倍的无水乙醇中，在45℃下超声处理15min，然后加入15份阿拉伯树胶溶液，再加热至68℃，继续超声处理25min，然后放入真空装置中，在-0.85mpa下静置7h，然后过滤，并在65℃下烘干，研磨过300目筛；（5）将90份聚丙烯树脂、6份润滑剂、4份抗氧剂放入密炼机中，加入4份增塑剂，在107℃下密炼13min，然后加入4份增塑剂、步骤（4）所得物、发泡剂，转入开炼机开炼，然后转入造粒机123℃下造粒得到粒料，将粒料置于烘箱中92℃下干燥3.5h，转入注塑机中138℃下注射成型即可。进一步的，步骤（1）所述超临界二氧化碳处理压力为4mpa。进一步的，步骤（3）所述累托石的粒径为100nm。进一步的，步骤（4）所述阿拉伯树胶溶液的浓度为12%，制备方法为将阿拉伯树胶加入到去离子水中，边加热边利用350rpm的转速搅拌，加热至92℃时，升速至650rpm，搅拌12min，然后冷却至73℃，保温2h，即得阿拉伯树胶溶液。进一步的，步骤（5）所述润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂168，增塑剂为环氧大豆油，发泡剂为发泡剂obsh。实施例3一种防静电鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将以重量份计的10份椰壳纤维置于冷冻干燥箱中，冻干5h后进行粉碎，至长度为500nm，然后利用超临界二氧化碳处理，处理时间为18min，然后在370℃下炭化4h，以3℃/min的速率降至室温，得到炭化椰壳纤维；（2）将步骤（1）所得炭化椰壳纤维与10份碳纤维进行混合，然后加入去离子水中，在70℃下，利用60hz的超声处理50min，然后加入3份硼酸酯表面活性剂，加热至105℃，在500rpm下搅拌反应60min，然后冷却、过滤，并用去离子水冲洗4次，置于105℃的真空干燥箱中干燥；（3）将15份累托石放入球磨罐中，再加入6%的盐酸溶液，球磨成ph为5的浆料，然后加入5份氨基酸，继续球磨3h，然后在空气相对湿度为75%、温度为65℃环境下放置5天，然后向其中去离子水，稀释成累托石含量为15%的悬浮液，加入步骤（2）所得物，在110℃、800rpm下反应3h，过滤，洗涤并烘干；（4）将步骤（3）所得物加入到其体积30倍的无水乙醇中，在50℃下超声处理20min，然后加入20份阿拉伯树胶溶液，再加热至70℃，继续超声处理30min，然后放入真空装置中，在-0.9mpa下静置10h，然后过滤，并在70℃下烘干，研磨过400目筛；（5）将100份聚丙烯树脂、8份润滑剂、5份抗氧剂放入密炼机中，加入5份增塑剂，在105℃下密炼15min，然后加入5份增塑剂、步骤（4）所得物、发泡剂，转入开炼机开炼，然后转入造粒机125℃下造粒得到粒料，将粒料置于烘箱中95℃下干燥3.5h，转入注塑机中140℃下注射成型即可。进一步的，步骤（1）所述超临界二氧化碳处理压力为5mpa。进一步的，步骤（3）所述累托石的粒径为300nm。进一步的，步骤（4）所述阿拉伯树胶溶液的浓度为15%，制备方法为将阿拉伯树胶加入到去离子水中，边加热边利用400rpm的转速搅拌，加热至95℃时，升速至700rpm，搅拌15min，然后冷却至75℃，保温2h，即得阿拉伯树胶溶液。进一步的，步骤（5）所述润滑剂为聚乙烯蜡，抗氧剂为抗氧剂168，增塑剂为环氧大豆油，发泡剂为发泡剂obsh。对比实施例1本对比实施例相比于实施例2，省略了椰壳纤维的加入，除此之外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例相比于实施例2，省略了累托石的加入，除此之外的方法步骤均相同。对比实施例3本对比实施例相比于实施例2，省略了氨基酸的加入，除此之外的方法步骤均相同。对比实施例4本对比实施例相比于实施例2，省略了阿拉伯树胶的加入，除此之外的方法步骤均相同。性能测试：防静电性能：参考gb/t1410-2006对各实施例和对比实施例所得材料的表面电阻率进行测试，表面电阻率越小防静电性能越好。抗冲击性能：参考gb/t1043.1-2008测试各实施例和对比实施例所得材料的抗冲击强度。抗拉伸性能测试：参考gb/t2568-1995测试各实施例和对比实施例所得材料的抗拉伸强度。测试结果如表1所示：表1表面电阻率/ω冲击强度/mpa拉伸强度/mpa实施例14.5×10628.239.2实施例24.3×10628.339.6实施例34.2×10628.439.4对比实施例13.8×101016.532.5对比实施例24.2×10914.726.6对比实施例34.8×10915.830.2对比实施例45.6×10915.630.4由表1可以看出，本发明制备的鞋底材料具有较低的表面电阻率，可以达到防静电鞋的要求，同时其抗冲击强度和拉伸强度均较高，综合力学性能较好。当前第1页12