一种新型聚已内酯可降解鞋材料及制备方法与流程

文档序号:17657192发布日期:2019-05-15 22:07阅读:218来源:国知局

本发明涉及鞋底材料技术领域,具体涉及一种新型聚已内酯可降解鞋材料及制备方法。



背景技术:

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们科学穿鞋的意识不断增强,轻便、舒适和美观的鞋类产品越来越受欢迎。鞋底材料是鞋类产品的伴生物,随着鞋类产品的发展,鞋底材料质量不断提高。目前市场上已有的鞋底常用材料是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。



技术实现要素:

针对上述现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种新型聚已内酯可降解鞋材料及制备方法。其先将聚已内酯与eva共聚物树脂物理混合,然后混合物与植物纤维、小分子交联剂,扩链剂及其它组分按不同配比进行熔融共混,以实现交联,耐热、增韧,及增强等改性,最后得性能优异的新型聚已内酯可降解鞋材料。

本发明采取的具体技术方案是:

一种新型聚已内酯可降解鞋材料,其特征在于由如下重量份的原料制成:聚已内酯18-30份、eva共聚物树脂45-62份、植物纤维5-10份、交联剂2-6份、无机填料2-8份、分散剂0.5-1.5份、稳定剂0.5-0.9份、发泡剂1-5份、脱气剂0.2-0.6份、流平剂1.5-2份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为44000-54000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为19-22%。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述聚已内酯和eva共聚物树脂的重量比为3:9-10。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述植物纤维为黄麻纤维。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述交联剂为过氧化苯甲酰、四烃基丙烯酸丁酯中的一种。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述无机填料为氧化石墨烯、石墨、云母粉、滑石粉中的一种或多种混合;

为了更好的实现本发明,进一步地,所述分散剂为油酸、丙二酸、二乙醇胺、羟甲基丙烯酰胺的一种或多种混合。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述脱气剂为改性聚乙烯、合成蜡中的一种。

为了更好的实现本发明,进一步地,所述流平剂为环氧化豆油脂肪酸、氢化松脂醇、聚醚改性聚硅氧烷中的一种或多种混合。

本发明还提供了一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯18-30份、eva共聚物树脂45-62份、植物纤维5-10份、交联剂2-6份、无机填料2-8份、分散剂0.5-1.5份、稳定剂0.5-0.9份、发泡剂1-5份、脱气剂0.2-0.6份、流平剂1.5-2份;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将植物纤维、交联剂、稳定剂、发泡剂、脱气剂及流平剂充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将无机填料与分散剂分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡5-7min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

为了更好的实现本发明,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口。

本发明的有益效果是:本发明以聚已内酯、eva共聚物树脂为主要基体材料,减少了eva共聚物树脂的使用量,降低了对石化原料的依赖,有利于环境保护,且经过聚已内酯、eva共聚物树脂的物理混合,改进了eva共聚物树脂的特性,使得其易降解,减少了环境污染,同时在特定原料选择及特定的原料配比下,混合物依然保持eva共聚物树脂良好的塑性、弹性和透气性,而加入的植物纤维可增强基体材料的耐热性和刚性;同时将无机填料经表面改性后,同交联剂、稳定剂、发泡剂、脱气剂及流平剂均匀的分散在eva共聚物树脂/聚已内酯膜中,在熔融共混的过程中,交联剂同时与eva共聚物树脂/聚已内酯膜中的聚已内酯的进行交联反应实现强度的进一步提高,同时实现对聚已内酯的改性,提高强度及韧性;此外,无机组分还可作为成核剂,提高聚已内酯的结晶性能,以实现强度的进一步提高;本发明提供的新型聚已内酯可降解鞋材料生物降解性好,且具有很好韧性及透气性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此,在不脱离本发明上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的范围内。

实施例1

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯28份、eva共聚物树脂46份、黄麻纤维6份、过氧化苯甲酰2.8份、云母粉3份、油酸0.7份、稳定剂0.6份、发泡剂1.5份、改性聚乙烯0.28份、环氧化豆油脂肪酸1.55份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为44000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为19%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、过氧化苯甲酰、稳定剂、发泡剂、改性聚乙烯及环氧化豆油脂肪酸充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将云母粉与油酸分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡5min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

实施例2

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯25份、eva共聚物树脂51份、黄麻纤维6.5份、交联剂3.3份、氧化石墨烯3.7份、丙二酸0.8份、稳定剂0.7份、发泡剂2.6份、改性聚乙烯0.35份、环氧化豆油脂肪酸1.78份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为46000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为19.7%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、过氧化苯甲酰、稳定剂、发泡剂、改性聚乙烯及环氧化豆油脂肪酸充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将氧化石墨烯与丙二酸分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡6min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

实施例3

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯20份、eva共聚物树脂60份、黄麻纤维8份、过氧化苯甲酰4份、氧化石墨烯3份、石墨2份、羟甲基丙烯酰胺1份、稳定剂0.7份、发泡剂3份、改性聚乙烯0.4份、氢化松脂醇1.7份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为47000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为20.2%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、过氧化苯甲酰、稳定剂、发泡剂、改性聚乙烯及氢化松脂醇充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将氧化石墨烯与羟甲基丙烯酰胺分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡6min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

实施例4

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯18份、eva共聚物树脂59份、黄麻纤维7份、四烃基丙烯酸丁酯4.2份、氧化石墨烯3份、石墨2.1份、羟甲基丙烯酰胺1.1份、稳定剂0.8份、发泡剂3.2份、合成蜡0.45份、氢化松脂醇1.8份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为48000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为20.5%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、四烃基丙烯酸丁酯、稳定剂、发泡剂、合成蜡及氢化松脂醇充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将石墨与羟甲基丙烯酰胺分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡6min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

实施例5

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯21份、eva共聚物树脂46份、黄麻纤维8份、四烃基丙烯酸丁酯4.4份、石墨5.7份、二乙醇胺1.2份、稳定剂0.8份、发泡剂3.8份、合成蜡0.48份、聚醚改性聚硅氧烷1.87份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为51000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为21%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、四烃基丙烯酸丁酯、稳定剂、发泡剂、合成蜡及聚醚改性聚硅氧烷充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将石墨与二乙醇胺分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡7min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

实施例6

一种新型聚已内酯可降解鞋材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)原料准备:按重量份计,聚已内酯23份、eva共聚物树脂55份、黄麻纤维9份、四烃基丙烯酸丁酯5.5份、滑石粉7.6份、二乙醇胺1.46份、稳定剂0.88份、发泡剂4.9份、合成蜡0.59份、聚醚改性聚硅氧烷1.95份;所述聚已内酯的分子量分布与1.10-1.25之间,聚已内酯的平均分子量为53000,所述eva共聚物树脂醋酸乙烯的含量为21.6%;

(2)将聚已内酯、eva共聚物树脂混合,进行熔炼铸造制成eva共聚物树脂/聚已内酯膜;

(3)按比例将黄麻纤维、四烃基丙烯酸丁酯、稳定剂、发泡剂、合成蜡及聚醚改性聚硅氧烷充分干燥后与eva共聚物树脂/聚已内酯膜手动混合均匀;

(4)按比例将滑石粉与二乙醇胺分散于氯仿中,充分搅拌后静置分离,将固体颗粒真空干燥备用;

(5)将步骤(3)得到的物料与步骤(4)得到的物料经喂料口加入到双螺杆挤出机中挤出,送入造粒机进行造粒,所述双螺杆挤出机螺杆直径为15.6mm,长径比为40:1,挤出机有8个控温区域,温度区间从155-190℃,其中155-155℃温度区间靠近喂料口;

(6)将步骤(5)制得的颗粒料由注射机注射成型并同时发泡7min,得新型聚已内酯可降解鞋材料。

下面对实施例1-6提供的鞋材料进行性能测试,具体如下表1所示:

表1为性能测试结果

由表1可知,本发明提供的新型聚已内酯可降解鞋材料在生物分解率、拉伸强度、撕拉强度、断裂伸长率都有明显的提高,且其透气性与普通eva鞋底相比较无明显下降。

应当指出的是,以上实施例仅是本发明的优选实施方式,上述实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限制的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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