一种鞋底用抗湿滑性EVA橡塑发泡材料及其制备方法与流程

文档序号:36782885发布日期:2024-01-23 11:56阅读:23来源:国知局

本发明涉及防滑发泡鞋底材料的,提供了一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料及其制备方法。


背景技术:

1、eva材料具有良好的柔软性和弹性,抗拉性能和缓冲性能好,韧性较强,对各种气候、环境的适应性强,耐潮湿、酸、碱、盐等环境,还具有抗臭氧性、良好的加工性能和着色性,能与填料很好的掺合,而且发泡后的密闭泡孔结构赋予其隔音、隔热性能,因而,发泡eva材料成为制作各类鞋底的优选材料。

2、对于鞋底材料,防滑性的好坏与使用安全性和舒适性密切相关,而eva材料本身的防滑性并不好,常添加橡胶组分(硬橡胶)制成橡塑发泡材料,来提高其防滑性。橡胶提高eva防滑性的原理在于:橡胶具有弹性,在与摩擦面实际接触时,产生较大的粘附阻力和滞后阻力,使得摩擦系数增大,而且,橡胶的加入降低了材料的硬度,材料与摩擦面的真实接触面积增大,也使得摩擦系数增大。

3、中国发明专利(申请号:201510200284.3)公开了一种轻量高弹eva鞋底及其制备方法,由eva、聚烯烃嵌段共聚物、三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯、发泡剂、交联剂、硬脂酸锌、硬脂酸、耐磨剂、滑石粉经过密炼、开炼、造粒制得轻量高弹eva料米,再经一次射出成型得到轻量高弹eva鞋底。防滑测试结果显示,通过改性,该eva鞋底材料的干摩擦系数和湿摩擦系数得到一定提高,但其湿摩擦系数仍达不到安全标准。

4、可见,eva和硬橡胶制成的橡塑发泡材料,在湿摩擦环境下,由于摩擦界面水膜的存在,仍然容易打滑,即抗湿滑性能有待提高。


技术实现思路

1、可见,eva橡塑发泡材料存在抗湿滑性能有待提高的缺陷。鉴于此,本发明提出一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料及其制备方法,其核心在于利用刺状复合纤维破坏湿摩擦界面的水膜,促进橡塑发泡材料与摩擦面之间的实际接触,从而提高抗湿滑性能。

2、为实现上述目的,本发明涉及的具体技术方案如下:

3、一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,包括以下制备步骤:

4、(1)将联苯型双邻苯二甲腈加入n-甲基吡咯烷酮中,搅拌并加热至完全溶解,加入羰基铁粉,回流反应2-4h,用磁铁除去未反应铁粉,再倒入去离子水中并强烈搅拌,抽滤,烘干,得到酞菁铁低聚物粉末;

5、(2)将可电纺聚合物加入n,n-二甲基甲酰胺中,搅拌并加热至完全溶解,加入酞菁铁低聚物粉末,回流搅拌20-40min,得到纺丝液,然后进行静电纺丝,烘干,得到核壳复合纤维;

6、(3)将核壳复合纤维置于真空烘箱中,先加热至130-150℃保持2h,再加热至180-200℃保持2-4h,自然冷却,再切短,得到刺状复合短纤维;

7、(4)将eva树脂、三元乙丙橡胶加入双辊开炼机中进行混炼,开始包辊时加入硬脂酸、填料、刺状复合短纤维,翻料4-6次后加入偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯,再翻料4-6次,出片,采用平板硫化仪进行模压发泡,自然冷却,得到抗湿滑性eva橡塑发泡材料。

8、步骤(1)是制备酞菁铁低聚物的过程。优选的,各原料重量份为:联苯型双邻苯二甲腈60-80份、羰基铁粉3-4份、n-甲基吡咯烷酮100份。

9、步骤(2)以可电纺聚合物和酞菁铁低聚物配制纺丝液,在静电纺丝过程中,可电纺聚合物形成纳米纤维,同时,伴随着溶剂挥发,低分子量酞菁铁聚合物迁移到可电纺聚合物纤维表面,形成以可电纺聚合物纤维为核,以酞菁铁聚合物为壳的复合纤维。优选的,所述可电纺聚合物为聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。各原料重量份为:可电纺聚合物15-25份、酞菁铁低聚物粉末15-25份、n,n-二甲基甲酰胺100份。进一步优选的,静电纺丝的电压为20-30kv,接收距离为12-18cm,纺丝液流速为0.8-1.2ml/h。

10、步骤(3)利用酞菁优异的自组装性能制备刺状复合纤维。由于在高温处理下可发生酞菁环间的h聚集(即π-π堆积),使得酞菁铁聚合物在核层纤维表面自组装形成一维的聚集体,就像在核层纤维表面垂直长出一根根刺,使得复合纤维由核壳结构转变为刺状结构。优选的,所述刺状复合短纤维的长度为1-3mm。

11、步骤(4)是利用eva树脂、橡胶、刺状复合短纤维、填料、助剂制备橡塑发泡材料的过程。其中,填料可以根据情况进行选择,比如碳酸钙、滑石粉、硅酸钙等。优选的,各原料重量份为:eva树脂100份、三元乙丙橡胶15-20份、硬脂酸2-4份、填料5-10份、刺状复合短纤维5-15份、偶氮二甲酰胺3-5份、过氧化二异丙苯0.5-1.2份。进一步优选的,混炼的温度为80-90℃;模压发泡的温度为175-180℃,压力为8-12mpa,时间为300-500s。

12、本发明还提供了上述制备方法制备得到的一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料。该eva橡塑发泡材料的组分包括eva树脂、三元乙丙橡胶、硬脂酸、填料、刺状复合短纤维、偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯。所述刺状复合短纤维是通过含可电纺聚合物和酞菁铁低聚物的纺丝液进行静电纺丝,再进行高温处理自组装并切短而制得。

13、公知的,在有水润湿的情况下,鞋底材料表面不能直接与摩擦面发生实际接触,在摩擦界面存在水膜。一方面,水膜起到润滑剂的作用,在水膜存在下,材料与摩擦面之间的摩擦力主要来源于水膜的剪切应力,这种摩擦力很小,材料与摩擦面之间很容易滑动。另一方面,添加的橡胶组分之所以能提高摩擦系数,是基于在材料与摩擦面实际接触时产生较大的粘附阻力和滞后阻力,而水膜的存在阻碍了这种实际接触,也就阻碍橡胶发挥其作用。可见,减小水膜的润滑作用,促进材料与摩擦面之间实际接触,可有效提高材料的抗湿滑性能。

14、本发明制备了以可电纺聚合物纳米纤维为径、以酞菁铁聚合物为刺、刺垂直于径表面的刺状复合纤维,并将其添加到eva/三元乙丙橡胶橡塑发泡材料的组分中。在湿摩擦环境下,复合纤维表面的刺可以刺破摩擦界面的水膜,破坏润滑作用,并且促使橡塑发泡材料更快地与摩擦面发生实际接触,在实际接触后,橡胶组分可发挥其增大摩擦界面的粘附阻力和滞后阻力的作用,使得摩擦系数增大,并且,刺状复合纤维四周突出的刺可增大材料表面的微观粗糙度,进一步增大摩擦系数,从而明显降低材料与摩擦面之间的滑动倾向。

15、本发明提供了一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料及其制备方法,其有益效果在于:通过在eva橡塑发泡材料中添加刺状复合纤维,在湿摩擦环境下,纤维表面的刺可以刺破摩擦界面的水膜,既可破坏水膜的润滑作用,又可促进材料与摩擦面之间的实际接触,并依靠橡胶组分和纤维的刺增大摩擦系数,从而有效提高材料的抗湿滑性能。



技术特征:

1.一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:

2.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)的各原料重量份为:联苯型双邻苯二甲腈60-80份、羰基铁粉3-4份、n-甲基吡咯烷酮100份。

3.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,所述可电纺聚合物为聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种。

4.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)的各原料重量份为:可电纺聚合物15-25份、酞菁铁低聚物粉末15-25份、n,n-二甲基甲酰胺100份。

5.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)的静电纺丝的电压为20-30kv,接收距离为12-18cm,纺丝液流速为0.8-1.2ml/h。

6.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,所述刺状复合短纤维的长度为1-3mm。

7.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)的各原料重量份为:eva树脂100份、三元乙丙橡胶15-20份、硬脂酸2-4份、填料5-10份、刺状复合短纤维5-15份、偶氮二甲酰胺3-5份、过氧化二异丙苯0.5-1.2份。

8.根据权利要求1所述一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)的混炼的温度为80-90℃;模压发泡的温度为175-180℃,压力为8-12mpa,时间为300-500s。

9.权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的一种鞋底用抗湿滑性eva橡塑发泡材料。


技术总结
本发明涉及防滑发泡鞋底材料的技术领域,提供了一种鞋底用抗湿滑性EVA橡塑发泡材料及其制备方法。所述EVA橡塑发泡材料的组分包括EVA树脂、三元乙丙橡胶、硬脂酸、填料、刺状复合短纤维、偶氮二甲酰胺、过氧化二异丙苯。所述刺状复合短纤维是通过含可电纺聚合物和酞菁铁低聚物的纺丝液进行静电纺丝,再进行高温处理自组装并切短而制得。在湿摩擦环境下,刺状复合纤维表面的刺可以刺破摩擦界面的水膜,既可破坏水膜的润滑作用,又可促进材料与摩擦面之间的实际接触,并依靠橡胶组分和纤维的刺增大摩擦系数,从而有效提高材料的抗湿滑性能。

技术研发人员:铁桂河
受保护的技术使用者:铁桂河
技术研发日:
技术公布日:2024/1/22
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