一種植物纖維粉體改性eva復合發(fā)泡材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料及其制備方法。該方法包括如下步驟：1)利用硅烷偶聯(lián)劑對植物纖維粉體進行改性，得到改性植物纖維粉體；所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述植物纖維粉體質(zhì)量的0.1％～1.5％；所述植物纖維粉體為大麻、竹粉或漢麻稈芯粉中至少一種；2)將乙烯?乙酸乙烯共聚物和所述改性植物纖維粉體混合后進行混煉；3)向所述混煉的體系中加入發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和發(fā)泡助劑，繼續(xù)進行混煉；4)將步驟3)中混煉后的物料壓制成薄片；5)向發(fā)泡機的模具上噴涂脫模劑，將薄片加入至所述模具中進行模壓發(fā)泡，即得。本發(fā)明一方面增加了發(fā)泡體彈性和耐壓縮，還賦予了吸濕快干和抗菌除臭的新功能，并且在密度上也得到很大的降低。
【專利說明】
-種植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 射出高分子聚合物是將高分子聚合物等原材料塑煉造粒高溫烙融后，通過管道射 出到模具，繼而在模外發(fā)泡直接得到的產(chǎn)品。一般運動鞋的鞋底是由發(fā)泡中底和耐磨橡膠 大底組成，由于高分子聚合物具有很好的可塑性、彈性、可加工性，發(fā)泡后材料密度小、力學 性能好、易著色等優(yōu)點。目前絕大多數(shù)運動鞋的中底或鞋墊采用EVA發(fā)泡材料，長時間穿著 后容易變形，不易回復，并且產(chǎn)生臭味令人不悅。
[0003] -般射出EVA產(chǎn)品存在收縮和壓縮變形嚴重等缺點，對后續(xù)的生產(chǎn)和使用有很大 的障礙和局限，因此，需要提供一種新的改性高分子聚合物發(fā)泡體來解決上述一般射出EVA 無法克服的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料及其制備方法，所 述改性EVA復合發(fā)泡材料具有高回彈性、衛(wèi)生舒適性等特點，可用于制備鞋墊。
[0005] 本發(fā)明首先提供了植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步 驟：
[0006] 1)利用硅烷偶聯(lián)劑對植物纖維粉體進行改性，得到改性植物纖維粉體；
[0007] 所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述植物纖維粉體質(zhì)量的0.1 %~1.5% ;
[000引所述植物纖維粉體為大麻、竹粉和漢麻桿忍粉中至少一種；
[0009] 所述植物纖維粉體的粒徑為1~IOOmi ;
[0010] 2)將乙締-乙酸乙締共聚物和所述改性植物纖維粉體混合后進行混煉；
[0011] 3)向所述混煉的體系中加入發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和發(fā)泡助劑，繼續(xù)進行混煉；
[0012] 4)將步驟2)中所述混煉后的物料壓審喊薄片；
[0013] 5)向發(fā)泡機的模具上噴涂脫模劑，將所述薄片加入至所述模具中進行模壓發(fā)泡， 即得到所述改性EVA復合發(fā)泡材料。
[0014] 上述的制備方法中，所述硅烷偶聯(lián)劑可為乙締基=氯硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、 乙締基=(e-甲氧乙氧基）硅烷、丫-縮水甘油丙基甲氧基硅烷、丫 -甲基丙締酷氧基丙 基-S甲氧基硅烷、N-(0-氨乙基)-丫-氨丙基-S甲氧基硅烷、N-(0-氨乙基)-丫 -氨丙基-甲 基-二甲氧基硅烷、丫-氯丙基-二甲氧基硅烷、丫-琉丙基-二甲氧基硅烷和丫-氨丙基-二甲 氧基硅烷中至少一種；
[0015] 所述硅烷偶聯(lián)劑的用量可為所述植物纖維粉體質(zhì)量的1 %。
[0016] 所述乙締-乙酸乙締共聚物的數(shù)均分子量為400~4000,所述乙締-乙酸乙締醋共 聚物中，乙酸乙締的質(zhì)量百分含量可為16%~26%，具體可為EVA7350、EVA7470或EVA5110。
[0017] 上述的制備方法中，所述發(fā)泡劑可為偶氮二甲酯胺，如AC-3000H或AC-6000H;
[0018] 所述交聯(lián)劑可為過氧化二異丙苯；
[0019] 所述發(fā)泡助劑可為化0;
[0020] 所述脫模劑可為硬脂酸。
[0021] 上述的制備方法中，所述乙締-乙酸乙締共聚物、所述改性植物纖維粉體、所述發(fā) 泡劑、所述發(fā)泡助劑、所述交聯(lián)劑與所述脫模劑的質(zhì)量比可為100: 30~50:4~8:1.5~3 : 0.5~1:0.5~1，具體可為 100:30:5:2.5:0.65:0.5、100:40:5:2.5:0.65:0.5 或 100:50:5: 2.5:0.65:0.5。
[0022] 上述的制備方法中，步驟2)中，所述混煉在密煉機中進行，加入所述乙締-乙酸乙 締共聚物和所述改性植物纖維粉體之前，將所述密煉機的內(nèi)腔加入至75°C~85°C，如80°C。
[0023] 上述的制備方法中，步驟2)中所述混煉包括如下步驟:于95°C的條件下進行第一 次除塵翻料，于l〇〇°C的條件下進行第二次除塵翻料，于105°C的條件下進行第=次除塵翻 料；
[0024] 步驟2)中所述混煉的時間可為10~15min，如15min;
[0025] 步驟3)中所述混煉的時間可為2.5~5.5min，如3min。
[0026] 上述的制備方法中，步驟4)中，所述薄片的厚度可為1~2mm，如1.5mm;
[0027] 步驟5)中，噴涂所述脫模劑之前，將所述發(fā)泡機的模具加熱至155 °C~165 °C，如 160。。
[0028] 所述模壓發(fā)泡的溫度可為155°C~165°C，如160°C，所述模壓發(fā)泡的時間可為600s ~700s，如650s，所述模壓發(fā)泡的壓力可為10~15Mpa，如15Mpa。
[0029] 本發(fā)明還進一步提供了由上述方法制備的植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料。
[0030] 本發(fā)明植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料具有高回彈性和抗撕裂性能，能夠用 于制備鞋墊。
[0031 ]與現(xiàn)有EVA發(fā)泡材料相比，本發(fā)明植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料既具有傳統(tǒng) EVA發(fā)泡材料的優(yōu)秀性能特點，又克服因泡孔不均勻帶來的如易撕裂等力學性能的缺點，極 大的改善了材料的微觀泡孔均勻性，增加了 EVA發(fā)泡材料的應用領域，采用模壓工藝，制備 簡單，而且植物纖維的加入部分替代了高分子材料，更加具有環(huán)保意義。本發(fā)明一方面增加 了發(fā)泡體彈性和耐壓縮，還賦予了吸濕快干和抗菌除臭的新功能，并且在密度上也得到很 大的降低。
【具體實施方式】
[0032] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0033] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0034] 實施例1、模壓發(fā)泡法制備植物纖維粉體改性EVA復合材料
[0035] 1)噴淋乙締基=乙氧基硅烷對漢麻桿忍粉(粒徑為10~lOOwn)進行預處理，偶聯(lián) 劑的用量為漢麻桿忍粉質(zhì)量的1 %，儲存、烘干制成均勻的預處理漢麻桿忍粉。
[0036] 2)將密煉機內(nèi)腔溫度加熱到80°C ;將EVA7350(其中，VA的質(zhì)量百分含量為30% )與 預處理漢麻桿忍粉(粒徑為500目）按表1中所示的比例同時加入到密煉機中混煉，漢麻桿忍 和EVA7350混煉至95°C第一次除塵，100°C第二次除塵翻料，105 °C第S次除塵，密煉15min， 將發(fā)泡劑(ADC，偶氮二甲酯胺）、交聯(lián)劑(DCP，過氧化二異丙苯）、發(fā)泡助劑(ZnO)充分混合， 加入密煉機中，第四次除塵翻料，混煉時間為3min，轉速30巧m。
[0037] 2)將1)中混煉完畢好的混合物加入五漉開煉機中，壓制成厚度為1.5mm的薄片，室 溫下冷卻，裁片。
[0038] 3)發(fā)泡機內(nèi)置的模具溫度加熱到160°C，然后均勻地噴涂上脫模劑(STE，硬脂酸）， 將2)中壓制好的混合物加入到模具中，進行模壓發(fā)泡。模壓溫度為160°C，模壓時間為650s， 壓力為15Mpa。發(fā)泡完畢，卸壓跳模，對發(fā)泡材料進行剪裁。
[0039] 實施例2、模壓發(fā)泡法制備植物纖維粉體改性EVA復合材料
[0040] 制備方法與實施例1中相同，各原料的投料量見表1。
[0041 ]實施例3、模壓發(fā)泡法制備植物纖維粉體改性EVA復合材料
[0042] 制備方法與實施例1中相同，各原料的投料量見表1。
[0043] 表1實施例1-3中各原料的質(zhì)量份數(shù) [00441
[
12 實施例1-實施例3制備的植物纖維粉體改性EVA復合材料的力學性能如表2中所 示，表2中各指標的測定方法如下： 2 拉伸強度:參照GB/T 10654-2001，標線距離為50mm;
[004引拉斷伸長率:參照GB/T 10654-2001，標線距離為50mm;
[0049]回彈性:GB/T 10652-2001;
[(K)加]直角形撕裂強度:參照GB/T 10808-2006,測試速度為50mm/min;
[0化1]抗菌性能:參照地/T 2881-2013附錄A及附錄B，至少兩種菌種合格；
[0化2] 飽和吸水率:F. 5.1 [0化3]吸濕快干率:F. 5.1，自然蒸發(fā)時間為地。
[0054]表2實施例1-3制備的植物纖維改性EVA復合發(fā)泡材料的理化性能
[0化5]
[0056]根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可W得知，本發(fā)明植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料具有高回 彈、耐壓縮、吸濕快干和抗菌除臭的功能，適用于制備各種競技類和休閑類的鞋墊，具有重 要的應用價值。
【主權項】
1. 一種植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 利用硅烷偶聯(lián)劑對植物纖維粉體進行改性，得到改性植物纖維粉體； 所述硅烷偶聯(lián)劑的用量為所述植物纖維粉體質(zhì)量的0.1 %~1.5 % ; 所述植物纖維粉體為大麻、竹粉和漢麻桿芯粉中至少一種； 所述植物纖維粉體的粒徑為1~100μπι; 2) 將乙烯-乙酸乙烯共聚物和所述改性植物纖維粉體混合后進行混煉； 3) 向所述混煉的體系中加入發(fā)泡劑、交聯(lián)劑和發(fā)泡助劑，繼續(xù)進行混煉； 4) 將步驟3)中所述混煉后的物料壓制成薄片； 5) 向發(fā)泡機的模具上噴涂脫模劑，將所述薄片加入至所述模具中進行模壓發(fā)泡，即得 到所述改性EVA復合發(fā)泡材料。2. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三氯硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基）硅烷、γ -縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷、 γ -甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基-三甲氧基硅烷、Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基-甲基-三甲氧基硅烷、γ -氯丙基-三甲氧基硅烷、γ -巰丙基-三甲氧基 硅烷和γ -氨丙基-三甲氧基硅烷中至少一種。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述乙烯-乙酸乙烯共聚物中，乙 酸乙烯的質(zhì)量百分含量為16%~26%。4. 根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于:所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰 胺； 所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯； 所述發(fā)泡助劑為ZnO; 所述脫模劑為硬脂酸。5. 根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于:所述乙烯-乙酸乙烯共聚 物、所述改性植物纖維粉體、所述發(fā)泡劑、所述發(fā)泡助劑、所述交聯(lián)劑與所述脫模劑的質(zhì)量 比為100:30~50:4~8:1.5~3:0.5~1:0.5~1。6. 根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的制備方法，其特征在于:步驟2)中，所述混煉在密 煉機中進行，加入所述乙烯-乙酸乙烯共聚物和所述植物纖維粉體之前，將所述密煉機的內(nèi) 腔加入至75°C~85°C。7. 根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的制備方法，其特征在于:步驟2)中所述混煉包括如 下步驟:于95°C的條件下進行第一次除塵翻料，于100°C的條件下進行第二次除塵翻料，于 105°C的條件下進行第三次除塵翻料； 步驟2)中所述混煉的時間為10~15min; 步驟3)中所述混煉的時間為2.5~5.5min。8. 根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的制備方法，其特征在于:步驟4)中，所述薄片的厚 度為1~2mm; 步驟5)中，噴涂所述脫模劑之前，將所述發(fā)泡機的模具加熱至155°C~165°C ; 所述模壓發(fā)泡的溫度為155°C~165°C，所述模壓發(fā)泡的時間為600s~700s，所述模壓 發(fā)泡的壓力為10~15Mpa。9. 權利要求1-8中任一項所述方法制備的植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料。10.權利要求9所述植物纖維粉體改性EVA復合發(fā)泡材料在制備鞋墊中的應用。
【文檔編號】C08L23/08GK105924761SQ201610482527
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】郝新敏, 黃杰, 甘舸, 徐常青, 陳曉, 趙鵬程, 李仁剛, 汪德富, 喬榮榮
【申請人】湖北福力德鞋業(yè)有限責任公司, 中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所, 李寧（中國）體育用品有限公司