本發(fā)明涉及高分子發(fā)泡材料的制備，具體涉及一種高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料及其制備方法。
背景技術：
高分子發(fā)泡材料是一種由高分子基體和氣體分子組成的氣/固兩相復合材料。獨特的氣固兩相結構賦予了其質(zhì)輕、彈性大、屈撓性優(yōu)良、減震、隔音、隔熱等許多優(yōu)異的性能。橡膠發(fā)泡材料又稱為橡膠海綿，它以橡膠為基體，添加發(fā)泡劑、交聯(lián)劑及其他助劑，制備出含有大量氣孔的泡沫橡膠材料。
丁苯橡膠（SBR）的加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種合成橡膠并用，是用量最大的通用合成橡膠。與三元乙丙橡膠（EPDM）、異戊橡膠（IR）、天然橡膠（NR））等通用合成橡膠相比，其在品種、質(zhì)量及價格上顯現(xiàn)出很大的市場優(yōu)勢。
SBR發(fā)泡材料由于氣相的存在具有密度低、比強度高、優(yōu)異的柔韌性、防震以及良好的耐磨性，目前，在潛水衣、保溫材料等領域有所應用。但在鞋底材料中應用極少，這是因為，鞋底用高分子發(fā)泡材料特別要求收縮率小、壓縮永久變形性?。▔嚎s歪）、密度低、硬度適中以及良好的穩(wěn)定性。然而，SBR發(fā)泡鞋底材料收縮率大（10%左右），穩(wěn)定性差（后縮收率高達50%），成品率較低。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料及其制備方法，具有較低的收縮率，體現(xiàn)了低密度及壓縮歪小的特點。
本發(fā)明所采用的技術方案為：
高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料的制備方法，其特征在于：
包括以下步驟：
（1）將100重量份的丁苯橡膠/乙烯-醋酸乙烯酯與20-30重量份的白炭黑、5.0-10.0重量份的氧化鋅和1.0-5.0重量份的硬脂酸在密煉機里充分混煉均勻；
（2）再將0.5-5.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.1-2.0重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和0.5-5.0重量份硫磺、促進劑及0.5-5.5重量份石蠟加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機改性蒙脫土和有機改性凹凸棒按1/10-10/1與步驟（2）所得的混合物一起加入到密煉機中充分混煉均勻；
（4）將步驟（3）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為1-5 mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至190-200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行模壓交聯(lián)發(fā)泡成型出片，25 ℃下冷卻，得到丁苯橡膠基發(fā)泡鞋底材料，即高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料。
步驟（1）中，丁苯橡膠/乙烯-醋酸乙烯酯中丁苯橡膠和乙烯-醋酸乙烯酯的摩爾比為1/10-5/5；
其中，丁苯橡膠中的苯乙烯單體單元含量為22%-25%，乙烯-醋酸乙烯酯的醋酸乙烯酯單體單元含量為15%-28%。
步驟（2）中，促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化苯并噻唑的混合物，各為0.2重量份。
步驟（3）中，有機改性蒙脫土和有機改性凹凸棒均由硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性。
如所述的高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料的制備方法制得的發(fā)泡材料。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明采用SBR和EVA的二元復配體系與無機納米粒子共混制備了SBR/EVA/OMMT/OATP納米復合發(fā)泡鞋底材料，相比于傳統(tǒng)的發(fā)泡鞋底材料具有較好的綜合性能，即收縮率低、密度小、硬度適中及壓縮歪小，并且具有高的收縮穩(wěn)定性和較低的成本。其收縮率可降低至0.5-1.5%、密度為0.21-0.35 g/cm3、壓縮歪為10-20%、硬度（A）為40-60°、后收縮率為5-10%。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細的說明。
本發(fā)明涉及的高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將100重量份的丁苯橡膠/乙烯-醋酸乙烯酯（SBR/EVA）與20-30重量份的白炭黑、5.0-10.0重量份的氧化鋅和1.0-5.0重量份的硬脂酸在密煉機里充分混煉均勻；
（2）再將0.5-5.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.1-2.0重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和0.5-5.0重量份硫磺、促進劑及0.5-5.5重量份石蠟加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機改性蒙脫土（OMMT）和有機改性凹凸棒（OATP）按1/10-10/1與步驟（2）所得的混合物一起加入到密煉機中充分混煉均勻；
（4）將步驟（3）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為1-5 mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至190-200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行模壓交聯(lián)發(fā)泡成型出片，25 ℃下冷卻，得到丁苯橡膠基發(fā)泡鞋底材料，即高收縮穩(wěn)定性丁苯橡膠基納米復合發(fā)泡材料。
步驟（1）中，丁苯橡膠/乙烯-醋酸乙烯酯中丁苯橡膠和乙烯-醋酸乙烯酯的摩爾比為1/10-5/5，即SBR/EVA = 1/10-5/5；其中，丁苯橡膠中的苯乙烯單體單元含量為22%-25%，乙烯-醋酸乙烯酯的醋酸乙烯酯單體單元含量為15%-28%。
步驟（2）中，促進劑為二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化苯并噻唑的混合物，各為0.2重量份。
步驟（3）中，有機改性蒙脫土和有機改性凹凸棒均由硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性。
實施例一：
（1）將20重量份的白炭黑和6重量份氧化鋅與100重量份的SBR/EVA按10/3的比例，在密煉機里充分混煉均勻，密煉溫度為100 ℃，密煉時間為10 min、轉(zhuǎn)速為45 rpm/min；
（2）再將4.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.6重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和0.5重量份的硫磺、促進劑（二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化苯并噻唑各0.2重量份）、5.0重量份的石蠟及2.0重量份的硬脂酸加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機蒙脫土和有機凹凸棒按1/4的比例加到步驟（2）所得共混物中，在密煉機中混合均勻；
（4）將步驟（3）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為約3 mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行壓模交聯(lián)發(fā)泡成型出片，20℃下冷卻，得到SBR/EVA/OMMT/OATP納米復合發(fā)泡鞋底材料。
由實施例一制備的發(fā)泡材料收縮率為1.0 %、密度為0.22 g/cm3、壓縮歪為18.5 %、硬度（A）為42.8°、回彈性為50.6 %、后收縮率9.32%。
實施例二：
（1）將25重量份的白炭黑和9重量份氧化鋅與100重量份的SBR/EVA按10/3的比例，在密煉機里充分混煉均勻，密煉溫度為100 ℃，密煉時間為10 min、轉(zhuǎn)速為35 rpm/min；
（2）再將3.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.2重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和0.5重量份的硫磺、促進劑（二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化苯并噻唑各0.2重量份）、5重量份的石蠟及3.0重量份的硬脂酸加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機蒙脫土和有機凹凸棒按5/3的比例加到步驟（2）所得共混物中，在密煉機中混合均勻；
（4）將步驟（3）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為約3mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行壓模交聯(lián)發(fā)泡成型出片，20℃下冷卻，得到SBR/EVA/OMMT/OATP納米復合發(fā)泡鞋底材料；
由實施例二制備的發(fā)泡材料收縮率為1.43%、密度為0.245 g/cm3、壓縮歪為17.4%、硬度（A）為46.4°、回彈性為51%、后收縮率7.82%。
實施例三：
（1）將25重量份的白炭黑和6重量份氧化鋅與100重量份的SBR/EVA按5/2的比例，在密煉機里充分混煉均勻，密煉溫度為100 ℃，密煉時間為10 min、轉(zhuǎn)速為40 rpm/min；
（2）再將3.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.4重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯和0.5重量份的硫磺、促進劑（二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化苯并噻唑各0.2重量份）、5重量份的石蠟和1.0重量份的硬脂酸加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機蒙脫土和有機凹凸棒按7/3的比例加到步驟（2）所得共混物中，在密煉機中混合均勻；
（4）將步驟（2）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為約3 mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行壓模交聯(lián)發(fā)泡成型出片，20℃下冷卻，得到SBR/EVA/OMMT/OATP納米復合發(fā)泡鞋底材料；
由實施例三制備的發(fā)泡材料收縮率為1.1%、密度為0.237 g/cm3、壓縮歪為15.5%、硬度（A）為48.2°、回彈性為52.2%、后收縮率6.3%。
實施例四：
（1）將20重量份的白炭黑和6重量份氧化鋅與100重量份的SBR/EVA按5/5的比例，在密煉機里充分混煉均勻，密煉溫度為100 ℃，密煉時間為10 min、轉(zhuǎn)速為30 rpm/min；
（2）再將3.0重量份的發(fā)泡劑偶氮二甲酰胺、0.1重量份的交聯(lián)劑過氧化二異丙苯1.0重量份的硫磺、促進劑（二硫化四甲基秋蘭姆、N-環(huán)乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化苯并噻唑各0.2重量份）、5重量份的石蠟和2.0重量份的硬脂酸加入到密煉機中，混煉得混合物；
（3）將1.0重量份的有機蒙脫土和有機凹凸棒按3/7的比例加到步驟（2）所得共混物中，在密煉機中混合均勻；
（4）將步驟（2）所得的混合物在開放式雙輥混煉機上壓制成厚度為約3 mm的片材；
（5）預先將硫化機內(nèi)嵌模具加熱至200 ℃，然后均勻地噴涂上聚硅氧烷水性乳液脫模劑，待水汽蒸發(fā)完備用；
（6）將步驟（4）所得的片材放入硫化機，進行壓模交聯(lián)發(fā)泡成型出片，20℃下冷卻，得到SBR/EVA/OMMT/OATP納米復合發(fā)泡鞋底材料；
由實施例四制備的發(fā)泡材料收縮率為1.5%、密度為0.226 g/cm3、壓縮歪為18.6%、硬度（A）為52.2°、回彈性為54.6%、后收縮率8.43%。
本發(fā)明的內(nèi)容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。