一种质轻、减震橡塑发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于有机高分子化合物技术领域，特别涉及一种质轻、减震橡塑发泡材料及其制备方法，由原料EVA、丁基橡胶、乙烯-辛烯共聚物、增容剂、发泡剂、交联剂、纳米氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、快熟剂、无机填料经过密炼、开炼、造粒制得橡塑粒子，再经一次注射成型，得到质轻、减震橡塑发泡材料。所述质轻、减震橡塑发泡材料具有质轻、高减震、耐黄变性能好、尺寸稳定性高等特点，并且具有优良的抗拉强度和抗撕强度，可应用于汽车防震材料、各类减震片、鞋底材料等方面的应用，特别适合作为慢跑鞋的中底，可以吸收来自地面的反作用力，很好地保护足部免受伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种质轻、减震橡塑发泡材料及其制备方法
本专利技术属于有机高分子化合物
，特别涉及一种质轻、减震橡塑发泡材料及其制备方法。
技术介绍
随着大众健身及运动产业的发展，对运动鞋的轻量化、富有弹性、减震等性能要求也逐渐提高，避震系统是运动鞋中非常重要的一部分。运动时，人体会不停地承受很大重力，脚落地时，还会产生相当大的冲击力，由此产生震荡波，在没有及时得到缓冲的情况下，就会对人体的不同部位造成不同程度的慢性疲劳性损伤、运动伤害。鞋底的减震功能是吸收或降低该震荡波的能力，可以通过良好的减震结构或有良好吸震能力的材料来实现，如李宁公司的“李宁弓”结构减震、耐克公司的空气垫减震、阿迪达斯的减震胶减震、鸿星尔克公司的GDS减震系统。鞋底在具有一定的减震性能情况下，人在运动过程中受到的冲击不会直接反作用于人体，而是将部分能量吸收，在运动进行到登伸阶段时，鞋底会因形变的恢复而将能量再度归还给穿着者，给穿着者以跑或跳的动力。中国专利CN102051003A公布了减震橡塑复合材料，使用耐黄变性质较差的氢化苯乙烯-丁二烯共聚物为主体材料，且未公布材料的密度、减震、拉伸强度等具体性能参数，不适合用于耐黄变要求高的鞋材。专利CN102702642B公布了一种具有很好减震性能的EVA发泡材料，但是使用大量热稳定性差、耐老化性能差的PVC原料，PVC加工过程中对热敏感，受热时会引起不同的降解，释放有害物质、腐蚀生产设备，高温下甚至会释放出一级致癌物二恶英。丁国芳报道了具有优异阻尼性能的硅橡胶／IIR泡沫合金材料(2010年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集)，硅橡胶添加到鞋材中会直接导致鞋材的剥离强度下降，且材料的密度较大、拉伸强度小，不适合作为运动鞋材使用。
技术实现思路
为了克服现有专利技术的缺陷，本专利技术采用减震阻尼性能优异的丁基橡胶、力学性能较好的乙烯-辛烯共聚物，与具有柔韧性能好、较高玻璃化转变温度的EVA共混、再经一次注射成型，提供了一种具有质轻、高减震、耐黄变性能好、尺寸稳定性好等特点的环保型的质轻、减震橡塑发泡材料，可广泛应用于汽车防震材料、各类减震片、鞋底材料等方面，且提供了所述质轻、减震橡塑发泡材料的制备方法，工艺简单，适合工业化生产。为实现上述目的，本专利技术采取的解决方案为：一种质轻、减震橡塑发泡材料，由以下原料组成制得：EVA、丁基橡胶、乙烯-辛烯共聚物、增容剂、发泡剂、交联剂、纳米氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、快熟剂、无机填料。进一步的是，各原料的重量份如下：EVA30份丁基橡胶20-80份乙烯-辛烯共聚物5-15份增容剂4-8份发泡剂1.5-3.5份交联剂1.0-3份纳米氧化锌0.5-3份硬脂酸锌0.5–1.5份硬脂酸1.0–2.5份快熟剂2-6份无机填料5-15份。进一步优选的，各组分按下列重量份配置:EVA30份丁基橡胶40-60份乙烯-辛烯共聚物8-10份增容剂4-5份发泡剂2.2-2.8份交联剂1.5-1.8份纳米氧化锌1.0-2.0份硬脂酸锌1.0–1.5份硬脂酸1.8–2.3份快熟剂2.5-3.5份无机填料9-12份。进一步的是：丁基橡胶是不饱和度小于2%、拉伸强度大于18MPa的丁基橡胶。进一步的是：乙烯-辛烯共聚物是熔融温度在80-105度、拉伸强度大于20MPa的乙烯-辛烯共聚物。进一步的是：增容剂至少包括聚乙烯马来酸酐接枝共聚物、聚乙烯丙烯酸接枝共聚物、乙烯丙烯酸乙酯共聚物中的一种；发泡剂是AC发泡剂或者OBSH发泡剂；交联剂是DCP或者BIBP;快熟剂至少包括TAIC、TMPTMA或顺丁橡胶中的一种；无机填料至少包括白炭黑、碳酸钙或滑石粉中的一种。一种制备前述质轻、减震橡塑发泡材料的制备方法，包括步骤：步骤1：制备橡塑粒子，所述橡塑粒子由以下原料制得：EVA、丁基橡胶、乙烯-辛烯共聚物、增容剂、发泡剂、交联剂、纳米氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、快熟剂、无机填料;先将除了交联剂、快熟剂以及发泡剂之外的其他原料混合进行密炼，密炼温度控制为90-100℃，保持4-6min，然后加入交联剂、快熟剂以及发泡剂，继续密炼升温，出料温度为110-115℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到橡塑粒子。步骤2：将橡塑粒子放入一次注射机台的料斗，经一次注射成型，控制温度在165-175度，得到质轻、减震橡塑发泡材料。通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是：所述质轻、减震橡塑发泡材料，采用丁基橡胶作为基体橡胶，其分子链上侧甲基十分密集，形成蠕虫链结构，因而具有较高的阻尼系数，又因为玻璃化转变温度附近存在着次级转变，内耗峰既高又宽，是一种较理想的减震阻尼材料，而且耐热性、耐臭氧性、耐候性能好,由于EVA分子链的交联在一定程度上阻碍了分子链上侧甲基的运动，增加了内耗，进而有效提高了丁基橡胶的损耗因子，同时拓宽丁基橡胶阻尼材料的使用范围。因此，相对于现有技术，本专利技术的质轻、减震橡塑发泡材料具有如下进步特点：1.本专利技术的橡塑发泡材料，保持突出减震性能的同时，具有质轻、耐黄变性能好、耐候性能好等特点。2.本专利技术的橡塑发泡材料，使用环保型材料，且具有很好的抗拉强度和抗撕强度。3.本专利技术的橡塑发泡材料，通过添加增容剂，改性聚乙烯材料，改善了丁基橡胶自粘性与互粘性能较差的问题。具体实施方式现结合具体实施例对本专利技术进一步说明。实施例1：本实施例中，质轻、减震橡塑发泡材料由以下组分按重量份组成：EVA5110J30份、丁基橡胶50份、乙烯-辛烯共聚物854010份、乙烯丙烯酸乙酯共聚物5份、AC发泡剂2.3份、交联剂BIBP1.8份、纳米氧化锌1.6份、硬脂酸锌1.3份、硬脂酸2.0份、快熟剂TAIC2.5份、碳酸钙10份;先将除了交联剂、快熟剂以及发泡剂之外的其他原料混合进行密炼，密炼温度控制为96℃，保持5min，然后加入交联剂、快熟剂以及发泡剂，继续密炼升温，出料温度为110℃，密炼结束后进行开炼、造粒，得到橡塑粒子。将橡塑粒子放入一次注射机台的料斗，经一次注射成型，控制温度在170度，得到质轻、减震橡塑发泡材料。上述制备得到的质轻、减震橡塑发泡材料，密度0.268g/cm3、邵氏硬度39、回弹率15%、永久压缩歪度25%，尺寸收缩0.5%，撕裂强度7.2N/mm，延伸率259%，拉伸强度2.9MPa，耐黄变测试5级。实施例2：本实施例中，一种质轻、减震橡塑发泡材料的制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：实施例2：EVAE260F30份、丁基橡胶20份、乙烯-辛烯共聚物800310份、聚乙烯马来酸酐接枝共聚物4份、AC发泡剂1.5份、交联剂DCP1.0份、快熟剂TMPTMA2份、成型温度控制在168度。上述制备得到的质轻、减震橡塑发泡材料，密度0.249g/cm3、邵氏硬度47、回弹率39%、永久压缩歪度21%，尺寸收缩0.2%，撕裂强度9.5N/mm，延伸率268%，拉伸强度2.4MPa，耐黄变测试5级。实施例3：本实施例中，一种质轻、减震橡塑发泡材料的制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：实施例3：EVA5110J15份、EVA7470M15份、丁基橡胶80份、乙烯丙烯酸乙酯共聚物8份、AC发泡剂3.5份、交联剂BIBP2.1份、快熟剂TAIC3.8份、成型温度控制在174-175度。上述制备得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质轻、减震橡塑发泡材料，其特征在于：由以下原料组成制得： EVA、丁基橡胶、乙烯‑辛烯共聚物、增容剂、发泡剂、交联剂、纳米氧化锌、硬脂酸锌、硬脂酸、快熟剂、无机填料。

【技术特征摘要】
1.一种质轻、减震橡塑发泡材料，其特征在于：由以下原料组成制得：EVA30份丁基橡胶20-80份乙烯-辛烯共聚物5-15份增容剂4-8份发泡剂1.5-3.5份交联剂1.0-3份纳米氧化锌0.5-3份硬脂酸锌0.5–1.5份硬脂酸1.0–2.5份快熟剂2-6份无机填料5-15份。2.根据权利要求1所述一种质轻、减震橡塑发泡材料，其特征在于：由以下组分按下列重量份原料制备而成:EVA30份丁基橡胶40-60份乙烯-辛烯共聚物8-10份增容剂4-5份发泡剂2.2-2.8份交联剂1.5-1.8份纳米氧化锌1.0-2.0份硬脂酸锌1.0–1.5份硬脂酸1.8–2.3份快熟剂2.5-3.5份无机填料9-12份。3.根据权利要求1所述一种质轻、减震橡塑发泡材料，其特征在于：丁基橡胶是不饱和度小于2%、拉伸强度大于18MPa的丁基橡胶。4.根据权利要求1所述一种质轻、减震橡塑发泡材料，其特征在于：乙烯-辛烯共聚物是熔融温度在80-105度、拉伸强度大于20MPa的乙烯-辛烯共聚物。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鑫，丁思博，罗显发，曾建伟，周小兰，郭彩莲，林江，金校红，
申请(专利权)人：茂泰福建鞋材有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35