用于鞋底的改性EVA发泡材料及其制备方法与流程

本技术涉及高分子材料领域，更具体地说，它涉及一种用于鞋底的改性eva发泡材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平的逐渐提高，柔软、舒适、轻便的鞋底是未来鞋底材料的发展方向。

2、eva材料因其具有高弹性、高韧性、质轻、柔软的优点，被广泛应用于制造运动鞋底，但是eva材料也存在耐磨性差、防滑性差的问题；当制成运动鞋后，不仅使用寿命较短，而且在运动过程中，由于eva材料抗折性相对较差，所以容易产生折痕、裂纹等问题，不仅影响鞋底的舒适度，而且还容易进一步影响鞋底的抓地力和使用寿命。

3、因此，如何制备一种同时具有耐磨性好、防滑性好、耐折性好的eva材料，当制成鞋底后，能够使鞋底具有使用寿命长、抓地力好的优点，是一个有待解决的问题。

技术实现思路

1、为了制备一种同时具有耐磨性好、防滑性好、耐折性好的eva材料，当制成鞋底后，能够使鞋底具有使用寿命长、抓地力好的优点，本技术提供一种用于鞋底的改性eva发泡材料。

2、第一方面，本技术提供一种用于鞋底的改性eva发泡材料，采用如下的技术方案：一种用于鞋底的改性eva发泡材料，所述发泡材料包含以下重量份的原料：eva80-110份、poe10-15份、复合填料10-15份、发泡剂1-3份、交联剂1-3份、活化剂2-3份；复合填料包括疏水tpu颗粒、石油树脂、羧基改性二氧化硅、羧甲基纤维素微球和气凝胶粉。

3、通过采用上述技术方案，以eva为基材，配合poe的增韧，使成品材料具有较好的柔性、韧性和弹性；配合复合填料中疏水tpu颗粒不仅能够进一步提高弹性和回弹性；而且石油树脂、羧基改性二氧化硅能够进一步提高成品材料的抗折性和耐磨性，延长鞋底的使用寿命；同时在运动过程中对鞋底产生对折挤压时，tpu颗粒能够利用弹性缓冲对折力，而且气凝胶粉能够为羧基改性二氧化硅提供空间位置，尽量避免折痕位置处硬质的羧基改性二氧化硅从eva基材表面剥离，从而进一步延长鞋底的使用寿命；运动过程后对折位置逐渐恢复原状时，疏水tpu颗粒和poe均能够通过弹性形变和回弹力，促进折叠位置恢复原状，不易产生折痕，即使在多次弯折条件下也不易产生裂纹，从而保证鞋底的使用寿命。

4、优选的，所述疏水tpu颗粒由重量比为1:0.1-0.3:0.05-0.1的tpu颗粒、蜂胶和纳米微晶蜡组成。

5、通过采用上述技术方案，tpu颗粒、蜂胶、纳米微晶蜡相配合，利用蜂胶的阻水性配合微晶蜡的阻隔效果，在tpu颗粒表面附着后，能够赋予tpu颗粒疏水、隔水性，从而使tpu颗粒不易吸湿、吸水；并且利用蜂胶、poe、交联剂，提高复合填料与eva的粘结稳定性，从而提高结构密度，使成品鞋底材料不易受水分影响而吸湿，使鞋底具有较长的使用寿命。

6、tpu颗粒、蜂胶、纳米微晶蜡相配合，在热熔挤出的过程中，蜂胶热熔后能够提高tpu颗粒、气凝胶粉与eva材料的粘结效果；并且纳米微晶蜡和蜂胶具有润滑流动作用，便于分散粘附在成品材料内部的孔隙结构内，保证发泡孔隙存在的同时赋予孔隙疏水性，尽量降低水分对成品材料的影响，并且提高成品材料弹性、回弹性、抗折性和耐磨性。

7、优选的，所述石油树脂由重量比为1:0.1-0.5的c5石油树脂和碳化二亚胺组成。

8、通过采用上述技术方案，c5石油树脂、碳化二亚胺相配合，利用石油树脂与eva、蜂胶较好的粘结相容度，从而提高复合填料与eva的粘结效果，提高鞋底材料的弹性、韧性和回弹性，延长鞋底材料的使用寿命；同时利用碳化二亚胺进行封端，使成品鞋底材料具有较好的抗水解性，不易受到潮湿环境及水分的影响，从而延长鞋底的使用寿命。

9、优选的，所述羧基改性二氧化硅是由纳米二氧化硅经单端羧基硅油处理后制得。

10、通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅表面含有部分羟基，经单端羧基硅油改性后，纳米二氧化硅表面羟基便于与羧基硅油一端的羧基连接，而表面不仅含有羧基基团，而且羧基改性二氧化硅表面烷基便于与石油树脂、疏水tpu颗粒相粘结，从而进一步提高纳米二氧化硅在eva材料中的稳定性，即使出现折痕，也不易使填料纳米二氧化硅从eva发泡材料上剥离，保证鞋底的使用寿命；同时单端羧基硅油、碳化二亚胺、石油树脂、蜂胶相配合，能够进一步提高鞋底材料的防水效果，延长鞋底的使用寿命。

11、纳米二氧化硅、单端羧基硅油、石油树脂、蜂胶相配合，能够提高鞋底材料的耐折性和耐磨性，并且提高鞋底材料的抓地力，在制成运动鞋后，不仅具有高弹性、高韧性、质轻、耐摩擦、防滑的优点，而且耐折，具有较长的使用寿命。

12、优选的，所述交联剂由重量比为1:1-2的马来酸酐接枝eva和dcp组成。

13、通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝eva和dcp相配合，能够提高复合填料与eva、poe的粘结效果，从而提高成品材料的交联度，使成品鞋底材料具有高弹性、高韧性、耐折的优点。

14、优选的，所述活化剂由重量比为1:0.5-1的硬脂酸锌和四针状氧化锌晶须组成。

15、通过采用上述技术方案，硬脂酸锌、四针状氧化锌晶须相配合，能够提高发泡效果的同时，促进硫化反应的进行。

16、优选的，所述气凝胶粉为疏水二氧化硅气凝胶粉。

17、通过采用上述技术方案，当制成运动鞋在运动过程中产生弯折时，利用气凝胶粉的较大孔隙率配合其弹性和韧性，能够提供弯折空间，并且为其他硬质填料提供短暂的空间存储，而弯折后，利用tpu颗粒较好的回弹性，便于弯折位置处恢复原状，从而尽量避免运动弯折而导致鞋底材料出现裂纹等问题；并且疏水气凝胶粉具有一定的疏水性，不易吸湿也不易受外界水分的影响，配合tpu颗粒表面的蜂胶以及微晶蜡对eva发泡材料中孔隙的疏水效果，使成品鞋底材料不易受到水分的影响，从而延长鞋底材料的使用寿命。

18、第二方面，本技术提供一种用于鞋底的改性eva发泡材料的制备方法，采用如下的技术方案：

19、一种用于鞋底的改性eva发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、称取eva、活化剂混合后，经混炼，制得初混料；

21、s2、称取发泡剂、交联剂、复合填料添加到初混料中，经混炼，制得混合料；

22、s3、称取poe添加到混合料中，混炼后出片，制得片材；

23、s4、片材经裁剪、经硫化、发泡、烘烤，制得成品。

24、通过采用上述技术方案，使eva发泡材料具有高弹、高韧、耐磨性好、防滑性好、耐折的优点，制成鞋底后，能够延长鞋底的使用寿命。

25、优选的，所述复合填料采用如下方法制备而成：

26、称取石油树脂加热至软化热熔后，均匀喷涂到羧甲基纤维素微球、羧基改性二氧化硅和气凝胶粉的混合料表面，得到负载颗粒；石油树脂与羧甲基纤维素微球、羧基改性二氧化硅和气凝胶粉的重量比为1:0.4-0.8:0.3-0.5:0.05-0.1；

27、将疏水tpu颗粒均匀喷涂到负载颗粒中，疏水tpu颗粒与石油树脂的重量比为1-3:1，混合均匀后，经干燥、水洗30-120s、二次干燥，制得复合填料。

28、通过采用上述技术方案，石油树脂作为粘结桥梁，一方面粘结羧甲基纤维素微球、羧基改性二氧化硅和气凝胶粉，另一方面将负载颗粒粘结在疏水tpu颗粒表面，随着水洗操作的进行，羧甲基纤维素微球逐渐溶于水而被洗去，而原本羧甲基纤维素微球位置处空余，产生了空间孔隙；其空间孔隙不仅能够提高复合填料与eva的接触面积，提高粘结稳定性，而且能够为发泡材料的弯折提供空间位置存储，配合tpu颗粒的回弹性，提高发泡材料的耐折性，使发泡材料不易产生折痕和裂纹，从而延长发泡材料的使用寿命。

29、即使运动鞋底接触水分，利用疏水tpu的疏水性，配合羧基改性二氧化硅以及气凝胶粉的疏水性，在运动过程中，也能够保证一定程度的抓地力，使成品鞋底材料具有一定的防滑效果。

30、优选的，所述混炼温度为90-105℃。

31、通过采用上述技术方案，使各原料均匀接触的同时，提高成品发泡材料的品质和性能。

32、综上所述，本技术具有以下有益效果：

33、1、石油树脂作为粘结桥梁，一方面粘结羧甲基纤维素微球、羧基改性二氧化硅和气凝胶粉，另一方面将负载颗粒粘结在疏水tpu颗粒表面，随着水洗操作的进行，羧甲基纤维素微球逐渐溶于水而被洗去，而原本羧甲基纤维素微球位置处空余，产生了空间孔隙；其空间孔隙不仅能够提高复合填料与eva的接触面积，提高粘结稳定性，而且能够为发泡材料的弯折提供空间位置存储，配合tpu颗粒的回弹性，提高发泡材料的耐折性，使发泡材料不易产生折痕和裂纹，从而延长发泡材料的使用寿命。

34、2、tpu颗粒、蜂胶、纳米微晶蜡相配合，利用蜂胶的阻水性配合微晶蜡的阻隔效果，在tpu颗粒表面附着后，能够赋予tpu颗粒疏水、隔水性，从而使tpu颗粒不易吸湿、吸水；并且利用蜂胶、poe、交联剂，提高复合填料与eva的粘结稳定性，从而提高结构密度，使成品鞋底材料不易受水分影响而吸湿，使鞋底具有较长的使用寿命。

35、3、疏水tpu颗粒、石油树脂、单端羧基硅油改性的二氧化硅、疏水二氧化硅气凝胶粉相配合，能够提高eva材料的防水效果，在有水的运动场上不易出现鞋底打滑的问题，并且也能够使鞋底材料具有较长的使用寿命。