本發(fā)明屬于鞋底材料，具體涉及一種冰面防滑鞋底材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國冰雪運(yùn)動快速發(fā)展，冰雪運(yùn)動產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初步形成了以健身休閑為主，競賽表演、運(yùn)動培訓(xùn)和體育旅游等業(yè)態(tài)協(xié)同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局，這有利于滿足群眾多樣化體育文化需求、推動全民健身和全民健康深度融合。然而，在冰雪地面上進(jìn)行日?；顒蛹斑\(yùn)動時(shí)，跌倒受傷的風(fēng)險(xiǎn)驟增，特別是對于運(yùn)動能力相對較弱的兒童和老年群體。因此，冰上運(yùn)動裝備特別是鞋靴的防滑性能備受關(guān)注。在冰面上行走時(shí)，鞋底與冰面間的水膜導(dǎo)致了冰面防滑的特殊性與復(fù)雜性。如何使鞋底材料“刺破”水膜，抵達(dá)接觸面，提高鞋底對冰面的抓著力，成為防滑鞋靴要解決的重要問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，主要將橡膠作為基材，橡膠在鞋底成型加工過程中須先經(jīng)硫化，分子鏈之間經(jīng)交聯(lián)作用形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高產(chǎn)品彈性與拉伸強(qiáng)度，但這一反應(yīng)是不可逆的，導(dǎo)致其固化后加工困難、產(chǎn)品服役結(jié)束后難回收利用，且廢舊橡膠很難降解，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。此外，向基材中加入玻璃纖維后直接模壓成型，無法保證大部分玻璃纖維在基材中凸出表面，導(dǎo)致防滑效果可能達(dá)不到預(yù)期；玻璃纖維與橡膠相容性差，在與接觸面摩擦的過程中，玻璃纖維極易被拉出，導(dǎo)致玻璃纖維損耗速度比基材快，鞋底難以保持持久的冰面防滑性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種冰面防滑鞋底材料及其制備方法，向熱塑性彈性體基材中加入玻璃纖維的同時(shí)，采用四針狀氧化鋅晶須作為協(xié)同防滑添加劑，解決現(xiàn)有冰面防滑鞋底材料技術(shù)中存在的橡膠基材硫化導(dǎo)致的資源浪費(fèi)、纖維易脫落導(dǎo)致的防滑性能不持久的問題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：提供一種冰面防滑鞋底材料，包括以下質(zhì)量份的原料：80～120份苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，10～105份復(fù)合改性材料，10～60份白礦油，0.2～0.8份硬脂酸鈣和0.3～0.4份抗氧劑1010；

3、復(fù)合改性材料包括質(zhì)量比為5～60:5～40的改性玻璃纖維和改性四針狀氧化鋅晶須；或者是，復(fù)合改性材料包括質(zhì)量比為5～60:5～40:0.5～5的玻璃纖維、四針狀氧化鋅晶須和第一改性劑，第一改性劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550或硅烷偶聯(lián)劑kh-570；

4、改性四針狀氧化鋅晶須，經(jīng)過以下步驟制得：

5、a1：配制濃度為85～95wt％的乙醇水溶液，將其ph調(diào)節(jié)至3～4；

6、a2：向步驟a1所得溶液中加入第二改性劑，水解3h，得水解液；第二改性劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550或硅烷偶聯(lián)劑kh-570；

7、a3：向水解液中加入四針狀氧化鋅晶須，攪拌10～14h，過濾；四針狀氧化鋅晶須與改性劑的質(zhì)量之比為1:0.05；

8、a4：用無水乙醇反復(fù)沖洗過濾產(chǎn)物，在70～90℃條件下烘干，即得；

9、改性玻璃纖維，經(jīng)過以下步驟制得：

10、b1：配制濃度為90～95wt％的乙醇水溶液，將其ph調(diào)節(jié)至3～4；

11、b2：向步驟b1所得溶液中加入第三改性劑，水解3h，得水解液；第三改性劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550或硅烷偶聯(lián)劑kh-570；

12、b3：向水解液中加入玻璃纖維，攪拌2～4h，過濾；玻璃纖維與改性劑的質(zhì)量之比為1:0.05；

13、b4：用無水乙醇反復(fù)沖洗過濾產(chǎn)物，在70～90℃條件下烘干，即得。

14、本發(fā)明采取上述技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明基體材料選用苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物(sebs)，sebs不含活性碳碳雙鍵，對臭氧、紫外線具有優(yōu)異的耐受性，戶外的耐候性能良好。此外，sebs可以直接熱塑加工成型，不需硫化就具有橡膠的優(yōu)良應(yīng)用性能，邊角余料可以循環(huán)利用且不損害彈性體的物性和加工性能，安全環(huán)保。四針狀氧化鋅晶須(t-znow)由一個(gè)中心向四個(gè)方向伸展出四根針狀單晶體微纖維組成，有著特殊的立體四針狀結(jié)構(gòu)，使其對高分子復(fù)合材料具有完全各向同性的改性作用，部分針狀結(jié)構(gòu)還可以暴露在材料表面，從納米尺度改變其表面微觀形貌，增強(qiáng)材料表面與接觸面的抓著力，使其防滑性能得到很大的提升。四針狀氧化鋅的加入，對sebs起到了增強(qiáng)作用，同時(shí)也使sebs對玻璃纖維(gf)的潤濕作用增大，使更多的纖維凸出材料表面，防滑效果得以增強(qiáng)。此外，玻璃纖維是脆性纖維，在鞋子穿著過程中，部分玻璃纖維可能會被磨損脫落，此時(shí)暴露在材料表面的四針狀氧化鋅晶須可以在一定程度上起到代替防滑的作用。玻璃纖維和四針狀氧化鋅晶須與sebs基體之間通過改性劑處理，共同形成牢固的界面結(jié)合，同時(shí)改善無機(jī)填料與有機(jī)基體之間的相容性，進(jìn)一步提高復(fù)合材料的冰面防滑性能。

15、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

16、進(jìn)一步，冰面防滑鞋底材料包括以下質(zhì)量份的原料：100份苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，21份復(fù)合改性材料，30份白礦油，0.5份硬脂酸鈣和0.3份抗氧劑1010；

17、復(fù)合改性材料包括質(zhì)量比為1:1的改性玻璃纖維和改性四針狀氧化鋅晶須。

18、進(jìn)一步，玻璃纖維的直徑為10～15μm，長度為3～6mm。

19、進(jìn)一步，步驟a1中乙醇水溶液的濃度為90wt％，ph為3；步驟a3中攪拌時(shí)間為12h；步驟a4中烘干溫度為80℃，烘干時(shí)間為12h。

20、進(jìn)一步，步驟b1中乙醇水溶液的濃度為95wt％，ph為3；步驟b3中攪拌時(shí)間為3h；步驟b4中烘干溫度為80℃，烘干時(shí)間為24h。

21、進(jìn)一步，冰面防滑鞋底材料的制備方法，包括以下步驟：

22、(1)將苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、白礦油、抗氧劑1010和硬脂酸鈣進(jìn)行混煉，溫度為160～190℃，轉(zhuǎn)速為60～80rpm，時(shí)長為4～6min，得混合料a；

23、(2)在混合料a中加入復(fù)合改性材料，共同混煉10～15min，得混合料b；

24、(3)混合料b開煉4～6min后切成塊狀材料；

25、(4)塊狀材料在壓強(qiáng)為0.9～1.1mpa，溫度為170～190℃的條件下進(jìn)行熱壓，即得。

26、進(jìn)一步，步驟(1)中混煉溫度為175℃，轉(zhuǎn)速為70rpm，時(shí)長為5min。

27、進(jìn)一步，步驟(2)中共同混煉時(shí)間為12min。

28、進(jìn)一步，步驟(3)中開煉時(shí)間為5min。

29、進(jìn)一步，步驟(4)中壓強(qiáng)為1mpa，溫度為180℃。

30、本發(fā)明采取上述進(jìn)一步技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明中的制備方法簡單，通過混煉、熱壓、切割等步驟即可實(shí)現(xiàn)防滑鞋底材料的制備，有利于擴(kuò)大生產(chǎn)。在制備過程中部分針狀結(jié)構(gòu)暴露在材料表面，從納米尺度改變材料表面微觀形貌，可以使鞋底材料“刺破”水膜，抵達(dá)接觸面，增強(qiáng)材料表面對冰面的抓著力，使防滑性能得到很大的提升；四針狀氧化鋅晶須的加入，對sebs起到了增強(qiáng)作用，同時(shí)也使sebs對玻璃纖維的潤濕作用增大，使更多的纖維近乎垂直的凸出材料表面，防滑效果得以增強(qiáng)。

31、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明選擇苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物作為基材，向熱塑性彈性體基材中加入玻璃纖維的同時(shí)，采用四針狀氧化鋅晶須作為協(xié)同防滑添加劑，在制作過程中充分發(fā)揮四針狀氧化鋅晶須與玻璃纖維的協(xié)同作用，四針狀氧化鋅晶須和玻璃纖維通過改性劑的處理，與苯乙烯-乙烯/丁烯嵌段共聚物基體之間形成更牢固的結(jié)合，進(jìn)一步提高復(fù)合材料的整體性能。本發(fā)明防滑鞋底的原料配方和制備方法發(fā)揮各組分之間通過協(xié)同作用，不僅考慮了材料的力學(xué)性能，還兼顧了加工性、穩(wěn)定性和環(huán)保性等多方面，制備的鞋底不僅在冰面上具有高防滑性能，也不影響其在正常地面行走的穩(wěn)定性，且具有防滑性能、耐磨性、高強(qiáng)度以及耐久性等優(yōu)良性能，解決現(xiàn)有冰面止滑鞋底材料技術(shù)中存在的橡膠基材硫化導(dǎo)致的資源浪費(fèi)、纖維易脫落導(dǎo)致的止滑性能不持久的問題。