一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料及其成型方法，超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料由TPU复合物料经造粒、发泡和成型工艺制得；TPU复合物料以质量份计包括：TPU树脂60‑95份、尼龙弹性体树脂0‑20份、聚酯弹性体树脂0‑20份、聚酯树脂1‑5份、成核剂0.5‑2份、抗氧剂0.1‑0.5份、硬脂酸0.1‑1份和泡孔稳定剂0.1‑0.5份；其中，TPU树脂由硬度为邵氏90‑95A的TPU树脂和硬度为邵氏50‑60A的TPU树脂组成的混合物，硬度为90‑95A的TPU树脂的占比为80％‑95％，硬度为50‑60A的TPU树脂的占比为5％‑20％。所制得的复合减震鞋中底材料在具有较轻的重量的同时，具有较高的硬度，以及高回弹、低压缩形变和较高的拉伸强度，既可大大降低运动鞋的重量，还具有持久舒适和持久减震的功能，给予穿着者较好的穿着和跑步体验。

A Super Light and High Resilience ETPU Composite Shoe Shoe Midsole Material and Its Forming Method

The invention discloses an ultra-light and high resilience ETPU composite shock absorber shoe sole material and its forming method. The ultra-light and high resilience ETPU composite shock absorber shoe sole material is prepared by granulation, foaming and forming process of TPU composite material; TPU composite material includes 60_95 parts of TPU resin, 0_20 parts of nylon elastomer resin, 0_20 parts of polyester elastomer resin, 1_5 parts of polyester resin, and 5 parts of polyester resin. Nucleating agent 0.5 2 phr, antioxidant 0.1 0.5 phr, stearic acid 0.1 1 phr and foam stabilizer 0.1 0.5 phr. TPU resin is a mixture of TPU resin with 90 A hardness and 50 A hardness. The proportion of TPU resin with 90 A hardness is 80 95%, and that of TPU resin with 50 A hardness is 52%. The composite shock absorber shoe midsole material has not only light weight, but also high hardness, high resilience, low compression deformation and high tensile strength. It can not only greatly reduce the weight of sports shoes, but also has the function of lasting comfort and lasting shock absorption, which gives wearers better wearing and running experience.

【技术实现步骤摘要】
一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料及其成型方法
本专利技术涉及鞋品制造
，具体涉及一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料及其成型方法。
技术介绍
在运动鞋领域，更轻的鞋子重量对运动员的运动成绩和穿着体验有着重要的影响，材料的轻量化一直是终端品牌始终不渝的追求。超轻乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)发泡材料的密度为0.08-0.16g/cm3、邵氏硬度为C40-55，可以满足超轻运动鞋的设计要求。不过，超轻EVA发泡鞋材存在回弹差、永久形变大的问题，难以满足高品质运动鞋的性能要求。热塑性聚氨酯树脂(TPU)是由硬段和软段材料组成的共聚物，其具有较高的拉伸性能和耐磨性能、以及具有优异的弹性和生物相同性，使得其被广泛地应用于鞋材行业。TPU的硬段赋予材料硬度和刚性，而由多元醇组成的软段表现出柔性和韧性；硬段结晶后作为物理交联点，使聚氨酯表现出高弹性。其分子基本上是线型的，分子中含有较多的强极性基团(如酯基、醚基、安吉甲酸酯基、脲基、缩二脲基及脲基甲酸酯基等)，这些基团分子间存在着强的作用力和氢键形成物理交联，使得线型聚氨酯分子链之间，存在着遇热或溶剂可逆性的“连接点”。因此，TPU可以进行有效地回收和重复利用、环保性能佳。传统的ETPU鞋制成品通常是通过物理发泡的工艺来制得，TPU的常用硬度为80-85A，由于物理发泡在TPU基体中引入了大量的泡孔结构，使得材料变成由TPU树脂骨架组成的树脂/气泡复合物，材料密实度降低，从而导致发泡材料的硬度降低，根据行业的测试数据可得，TPU树脂硬度为80-85A时，密度为0.2g/cm3的ETPU制品的邵氏硬度仅为38-42C，密度为0.15g/cm3的ETPU制品的邵氏硬度仅为32-38C，密度为0.1g/cm3的ETPU制品的邵氏硬度仅为28-32C；这对于密度为0.08-0.15g/cm3的超轻发泡鞋材中底来说，在只采用高硬度的TPU及结合现有的发泡工艺所制备的ETPU是难以满足材料合适的硬度(邵C40-55)要求，所制得的ETPU的硬度越大，其密度也越大；硬度越小，其密度也随之越小，而为了提高ETPU的硬度，通常需要加入质量份较大的高硬度TPU，这种情况下，如果想要得到较低密度的ETPU成品，则应通过控制发泡条件来实现，即加大发泡压力和发泡温度来实现，而发泡压力和发泡温度的提高会使得TPU分子中强极性基团间的物理交联点减少，导致发泡珠粒收缩严重，从而，会降低所制成的ETPU的回弹性和拉伸强度，其压缩永久形变大，极大地影响了ETPU成品的加工和使用性能。由此可知，只采用高硬度的TPU来获得低密度、高硬度的ETPU成品的发泡压力和发泡温度不宜太高，对物理发泡的发泡条件的局限性较大，其加工性能也不尽理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料及其成型方法，该超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料在具有较轻的重量的同时，保证具有较高的硬度，其还具有高回弹、低压缩形变和较高的拉伸强度等优点，既可大大降低运动鞋的重量，还具有持久舒适和持久减震的功能，给予穿着者较好的穿着和跑步体验；采用ETPU还具有较好的可降解和可回收利用性。为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：由TPU复合物料经造粒、发泡和成型工艺制得；所述TPU复合物料以质量份计包括：TPU树脂60-95份、尼龙弹性体树脂0-20份、聚酯弹性体树脂0-20份、聚酯树脂1-5份、成核剂0.5-2份、抗氧剂0.1-0.5份、硬脂酸0.1-1份和泡孔稳定剂0.1-0.5份；其中，TPU树脂由硬度为邵氏90-95A和硬度为邵氏50-60A两种树脂组成的混合物，TPU树脂中硬度为90-95A和硬度为50-60A的含量比例为8:2-9.5:0.5。进一步地，所述聚酯树脂为PET、PBT、ABS中的一种或几种。进一步地，所述成核剂为滑石粉、云母、白碳黑、纳米蒙脱土中的一种或几种。进一步地，所述抗氧剂为AT-10、AT-3114中的一种或两种。进一步地，所述泡孔稳定剂为丙烯酸类化合物中的一种或几种。一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料的成型方法，包括以下步骤：步骤1：按重量份数称取所述TPU复合物料中的各组分；步骤2：将上述称取好的TPU复合物料经过干燥和搅拌混合后加入至双螺杆挤出机料筒内进行熔融混炼后挤出，并在水下冷却和切割得到TPU复合物颗粒；步骤3：将步骤2中得到的TPU复合物颗粒在高压流体氛围下浸渍至高压流体与复合物颗粒达到溶解平衡，通过快速泄压使TPU复合物颗粒迅速膨胀至预定密度，经干燥、筛分和陈化制得ETPU复合物颗粒；其中，发泡压力为12-20MPa；发泡温度为100-150℃；泄压速度为10-20MPa/s；步骤4：将ETPU复合物颗粒注入水蒸气成型机的中底模具中，经蒸汽加热、冷水冷却、排水和风冷得到ETPU复合物中底鞋材；其中，加热温度为120-150℃；加热时间为50-200s。进一步地，所述步骤4中水蒸气的加热温度为130-150℃；加热时间为80-200s。由上述对本专利技术的描述可知，相对于现有技术，本专利技术具有的如下有益效果：1、在本技术方案中，TPU复合物料的配方中采用高硬度的TPU和低硬度的TPU的混合物为主原料，其中，硬度为90-95A的TPU树脂中含有较高的硬段含量，经物理发泡之后可以制备得到硬度较高的ETPU珠粒，其在一定的发泡条件下发泡和水蒸气成型之后可以得到超轻、高硬度的ETPU鞋中底材料，同时，实现超轻和高硬度两种功能，为了避免高发泡压力和发泡温度对ETPU的回弹性、压缩性能、拉伸强度造成影响，本技术方案中，添加了少量的硬度为50-65A的TPU树脂，由于其内含有较高的软段含量，分子链的活动能力强，因此，在ETPU珠粒水蒸气受热过程中分子链会快速扩散，增加ETPU珠粒界面粘结强度，从而克服了高硬度TPU在高发泡压力和高发泡温度之后存在的ETPU的界面粘结强度不高的问题，保证ETPU的界面具有较高的粘结强度，以改善传统的由纯高硬度的TPU制成的ETPU制品中加工性能、回弹性和压缩性能不佳的问题；通过将高硬度的TPU和低硬度的TPU含量占比控制在一定的范围之内，可以保证在能够尽可能制得较低的密度的ETPU珠粒的发泡条件下，所制得的ETPU仍然能够具有良好的加工性能、回弹性和压缩性能等，且硬度较佳、耐磨性能好；进而大大降低运动鞋的重量，同时，还具有持久舒适和持久减震的功能，给予穿着者较好的穿着和跑步体验；此外，鞋中底材料采用ETPU珠粒制成还具有较好的可降解和可回收利用性。2、配方中所采用的尼龙弹性体是一类工程塑料弹性体，具有密度低和优异的弹性，因此，适量的尼龙弹性体的添加可以有效地改善ETPU制品的弹性性能，同时，尼龙弹性体也由软段和硬段组成的嵌段结构，软段分子链结构与TPU的软段分子链极性相当，因而与TPU的相容性好，且具有较好的熔体强度、熔体粘度和拉伸粘度，熔体的流变性能较好，可以支撑泡孔的生长和定型，因此，可以通过常用的物理发泡方法进行发泡。3、配方中所采用的聚酯弹性体是一类工程塑料弹性体，具有较高的耐温性和优异的弹性，因此，适量地加入聚酯弹性体可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：由TPU复合物料经造粒、发泡和成型工艺制得；所述TPU复合物料以质量份计包括：TPU树脂60‑95份、尼龙弹性体树脂0‑20份、聚酯弹性体树脂0‑20份、聚酯树脂1‑5份、成核剂0.5‑2份、抗氧剂0.1‑0.5份、硬脂酸0.1‑1份和泡孔稳定剂0.1‑0.5份；其中，TPU树脂由硬度为邵氏90‑95A的TPU树脂和硬度为邵氏50‑60A的TPU树脂组成的混合物，硬度为90‑95A的TPU树脂的占比为80％‑95％，硬度为50‑60A的TPU树脂的占比为5％‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：由TPU复合物料经造粒、发泡和成型工艺制得；所述TPU复合物料以质量份计包括：TPU树脂60-95份、尼龙弹性体树脂0-20份、聚酯弹性体树脂0-20份、聚酯树脂1-5份、成核剂0.5-2份、抗氧剂0.1-0.5份、硬脂酸0.1-1份和泡孔稳定剂0.1-0.5份；其中，TPU树脂由硬度为邵氏90-95A的TPU树脂和硬度为邵氏50-60A的TPU树脂组成的混合物，硬度为90-95A的TPU树脂的占比为80％-95％，硬度为50-60A的TPU树脂的占比为5％-20％。2.如权利要求1所述的一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：所述聚酯树脂为PET、PBT、ABS中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：所述成核剂为滑石粉、云母、白碳黑、纳米蒙脱土中的一种或几种。4.如权利要求1所述的一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料，其特征是：所述抗氧剂为AT-10、AT-3114中的一种或两种。5.如权利要求1所述的一种超轻高回弹ETPU复合减震鞋中底材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊祖江，安格斯·沃德洛，李苏，马克·克隆博格，刘艺龙，
申请(专利权)人：安踏中国有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35