漢麻稈芯粉/poe/eva復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種漢麻桿芯粉/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物發(fā)泡材料具有比強(qiáng)度好、緩沖性能好、隔音隔熱和生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，近 些年在全世界得到了飛速發(fā)展，被廣泛用于各種領(lǐng)域，如跑步鞋內(nèi)底和鞋大底之間提供緩 震的中底等。壓縮永久變形是指材料受應(yīng)力作用發(fā)生形變，撤除應(yīng)力后不能恢復(fù)原狀而剩 余的變形，對發(fā)泡材料來說，通過實(shí)驗(yàn)測得的壓縮永久變形的數(shù)值越小，表明其耐沖擊變形 性越高，因而材料的壓縮永久變形性能越好。EVA發(fā)泡材料本身存在壓縮永久變形差的缺 點(diǎn)，EVA發(fā)泡材質(zhì)的各類鞋經(jīng)過穿著后，材料會產(chǎn)生無法恢復(fù)的變形，嚴(yán)重影響鞋材的舒適 性和耐穿性，如何改善材料的壓縮永久變形是一直以來困擾行業(yè)的難題。
[0003]與其他改性材料相比，天然植物顆粒在一定程度上替代了高分子材料，增加了材 料的降解能力，植物粉體還可以改善材料的壓縮變形，極具環(huán)保意義。目前研究植物顆粒 改善EVA發(fā)泡材料的壓縮變形報道不多，如柯育發(fā)等人在中國專利CN102134349A中公開 了淀粉改性EVA發(fā)泡材料的工藝配方，但壓縮永久變形仍然在28%以上；李燦升在中國專 利CN103524870A中植物纖維改性EVA發(fā)泡材料的壓縮變形高達(dá)50%以上；丁長鋼在中國專 利CN102993551A中公開了軟木肩改性EVA發(fā)泡材料，壓縮永久變形仍然不夠理想。用漢麻 桿芯粉體改性EVA復(fù)合發(fā)泡材料不僅可以改善了材料力學(xué)性能，漢麻桿芯粉體本身有抗菌 性，還兼顧了環(huán)保，而且用漢麻桿芯粉體和Ρ0Ε彈性體制備漢麻桿芯粉體/P0E/EVA發(fā)泡材 料改善材料壓縮變形性能的方法還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的之一在于克服現(xiàn)有EVA發(fā)泡材料抗壓縮變形能力差的缺點(diǎn)，用天然 抗菌植物顆粒和Ρ0Ε彈性體改性EVA發(fā)泡材料，提供一種漢麻桿芯粉/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材 料，以提升抗壓縮變形能力以及其他力學(xué)性能。且漢麻桿芯粉體成本低廉，極具環(huán)保和經(jīng)濟(jì) 意義。
[0005] 本發(fā)明的目的之二在于提供該復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法。
[0006] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種漢麻桿芯粉/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于該復(fù)合發(fā)泡材料的組成及質(zhì)量 百分含量為： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε) : 11~31%; 漢麻桿芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列發(fā)泡劑（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交聯(lián)劑過氧化二異丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各組成的質(zhì)量百分含量之和為100%。
[0007] 上述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)中VA含量為14wt%~28wt%。
[0008] 上述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物為：EVA7350、EVA7470或EVA1519。
[0009] 上述的乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε)為：P0E8150或P0E8003。
[0010] 上述的漢麻桿芯粉粒徑為1~100mm。
[0011] 上述偶氮二甲酰胺系列發(fā)泡劑為：ADC-3000H或ADC-6000H。
[0012] -種上述的漢麻桿芯粉/EVA復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于該方法的具 體步驟為： 1) 將漢麻桿芯粉、EVA、P0E、脫模劑（St)在95°C~105°C下，密煉10~15min;再加入 發(fā)泡劑（ADC)、交聯(lián)劑（DCP)和發(fā)泡助劑（ZnO)，充分混合，混煉時間為2~4min，轉(zhuǎn)速25~ 35rpm； 2) 將步驟1)所得混煉完畢好的混合物進(jìn)行雙輥開煉，束薄4次，設(shè)定溫度80~90°C， 將料打厚3mm~5_ -次，束薄一次0. 6mm~0. 8_，翻后3~6mm兩遍，依次投料入造粒 機(jī)造粒。。
[0013] 本發(fā)明的發(fā)泡材料的發(fā)泡方法為：發(fā)泡機(jī)內(nèi)置的模具溫度加熱到160°C，然后均 勻地噴涂上適量的脫模劑，粒料放入模具中，進(jìn)行模壓發(fā)泡。模壓溫度為160Γ，模壓時間 為950s，壓力為10-15Mpa。發(fā)泡完畢，卸壓跳模，對發(fā)泡材料進(jìn)行剪裁。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：與現(xiàn)有EVA發(fā)泡材料相比，漢麻桿芯粉體/P0E/EVA發(fā)泡材料不 僅壓縮永久變形好，且具有抗菌性，可作為鞋材中的鞋墊、中底使用。當(dāng)漢麻桿芯粉含量為 25phr，Ρ0Ε彈性體含量為50phr時，材料力學(xué)性能優(yōu)異，壓縮永久變形為18. 3%，優(yōu)于市場同 類產(chǎn)品，其他力學(xué)性能都得到明顯改善，如斷裂伸長率為301. 6%，比未改性增加了 68. 9% ; 可以在不同環(huán)境中長久使用。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明的復(fù)合發(fā)泡材料的組成及質(zhì)量百分含量為： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε) : 11~31%; 漢麻桿芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列發(fā)泡劑（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交聯(lián)劑過氧化二異丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各組成的質(zhì)量百分含量之和為100%。
[0016] 將密煉機(jī)內(nèi)腔溫度加熱到100°C;將上述EVA、漢麻桿芯粉、Ρ0Ε同時加入到密 煉機(jī)中混煉，漢麻桿芯粉、EVA7350、P0E8150混煉至95°C第一次除塵，100°C第二次除塵 翻料，10 5 °C第三次除塵，密煉時間為10-15miη，將發(fā)泡劑（ADC)、交聯(lián)劑（DCP)、發(fā)泡助劑 (ΖηΟ)、脫模劑（St)充分混合均勻，投入密煉機(jī)中，第四次除塵翻料，混煉時間為3min，轉(zhuǎn) 速 30rpm。
[0017] 密煉完成后所得共混物在雙輥開煉機(jī)上束薄4次，設(shè)定溫度85 ±5 °C，將料打厚 3mm-5mm一次，束薄一次0. 6mm_0. 8_，翻后3_6mm兩遍，依次投料入造粒機(jī)造粒。
[0018] 發(fā)泡機(jī)內(nèi)置的模具溫度預(yù)熱到160°C，然后均勻地噴涂上適量的脫模劑，將制得的 顆粒放入模具中，進(jìn)行模壓發(fā)泡。模壓溫度為160°C，模壓時間為950s，壓力為15Mpa。發(fā) 泡完畢，卸壓跳模，對發(fā)泡材料進(jìn)行剪裁。
[0019] 按上述步驟，按照表1替換配方質(zhì)量比，制備實(shí)施例2-6改性EVA發(fā)泡材料。表1 實(shí)施例1-6漢麻桿芯粉體/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材料的各原料的質(zhì)量份數(shù)。測試后，可得實(shí)施 例1-6漢麻桿芯粉體/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材料的力學(xué)性能如表2所示。
[0020] 從表中可以看出，由漢麻桿芯粉和Ρ0Ε彈性體改性的EVA發(fā)泡材料，當(dāng)漢麻桿芯粉 提含量為25%，Ρ0Ε彈性體含量為31%時，材料力學(xué)性能優(yōu)異，與未改性相比，壓縮永久變形 為18. 3%，改善了 23. 1%，斷裂伸長率為301. 6%，比未改性增加了 68. 9%，其余綜合力學(xué)性能 提升明顯，本發(fā)明成功改善了EVA發(fā)泡材料的抗壓縮變形的能力，用該材料制備的鞋材耐 穿舒適。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種漢麻桿芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于該復(fù)合發(fā)泡材料的組成及質(zhì) 量百分含量為： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（P0E) : 11~31%; 漢麻桿芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列發(fā)泡劑（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交聯(lián)劑過氧化二異丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各組成的質(zhì)量百分含量之和為100%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漢麻桿芯粉/P0E/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于所述的乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)中VA含量為14wt%~28wt%。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的漢麻桿芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于所述的乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物為：EVA7350、EVA7470或EVA1519。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漢麻桿芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于所述的乙 烯-辛烯共聚物（P0E)為：P0E8150或P0E8003。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漢麻桿芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于所述的漢麻 桿芯粉粒徑為1~100mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漢麻桿芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料，其特征在于所述偶氮二 甲酰胺系列發(fā)泡劑為：ADC-3000H或ADC-6000H。7. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的漢麻桿芯粉/EVA復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于 該方法的具體步驟為： 1) 將漢麻桿芯粉、EVA、P0E、脫模劑（St)在95°C~105°C下，密煉10~15min;再加入 發(fā)泡劑（ADC)、交聯(lián)劑（DCP)和發(fā)泡助劑（ZnO)，充分混合，混煉時間為2~4min，轉(zhuǎn)速25~ 35rpm； 2) 將步驟1)所得混煉完畢好的混合物進(jìn)行雙輥開煉，束薄4次，設(shè)定溫度80~90°C， 將料打厚3mm~5_ -次，束薄一次0. 6mm~0. 8_，翻后3~6mm兩遍，依次投料入造粒 機(jī)造粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種漢麻稈芯粉/POE/EVA復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。該復(fù)合發(fā)泡材料的組成及質(zhì)量百分含量為：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）：37.5～67.5%；乙烯-辛烯共聚物（POE）：11～31%；漢麻稈芯粉：15～25%；偶氮二甲酰胺系列發(fā)泡劑（ADC）：3～4%；ZnO：1.5～3%；交聯(lián)劑過氧化二異丙苯（DCP）：0.4～0.6%；硬脂酸（St）：0.5～1%；以上各組成的質(zhì)量百分含量之和為100%。該改性EVA發(fā)泡材料采用模壓工藝，制備簡單，壓縮永久變形可以到達(dá)20%以下，回彈率在45%以上，以該材料制備的鞋類輕質(zhì)耐穿，而且植物顆粒的加入部分替代了高分子材料，更加具有環(huán)保意義。
【IPC分類】C08K3/22, C08L97/02, C08K5/09, C08K5/14, C08L23/08, C08J9/10
【公開號】CN105419074
【申請?zhí)枴緾N201510977379
【發(fā)明人】劉麗, 郝新敏, 黃杰, 諸慧杰
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月23日