一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种高回弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用，该鞋中底材料由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得，所述热塑性树脂复合物料包括：55～100份的热塑性聚氨酯树脂；0～50份的热塑性弹性体树脂；0.2～5份的增容剂；0.5～10份的成核剂；0～1.2份的抗氧剂；0～1.2份的硬脂酸；0～0.9泡孔稳定剂。该鞋中底材料具有3D结构，其重量较轻，同时具有高回弹、低压缩形变和高的缓震性能等优点。此外，本发明专利技术该鞋中底材料通过3D打印成型，集合超临界流体浸渍后快速泄压发泡制得，绿色环保，制备流程更短，效率更高，且可实现个性化定制。

A High Elasticity Foaming Shoe Midsole Material and Its Preparation Method and Application

The invention provides a high resilience foaming shoe sole material and its preparation method and application. The shoe sole material is formed by 3D printing of thermoplastic resin composite material to form shoe sole blank and then by supercritical fluid foaming process. The thermoplastic resin composite material includes 55-100 parts of thermoplastic polyurethane resin, 0-50 parts of thermoplastic elastomer resin, and 0.2-5 parts of thermoplastic elastomer resin. Compatibilizer; nucleating agent of 0.5-10 parts; antioxidant of 0-1.2 parts; stearic acid of 0-1.2 parts; bubble stabilizer of 0-0.9 parts. The shoe midsole material has the advantages of 3D structure, light weight, high resilience, low compression deformation and high shock absorption performance. In addition, the shoe midsole material of the invention is made by 3D printing and foaming after soaking with supercritical fluid, which is green, environmentally friendly, has shorter preparation process, higher efficiency and can realize personalized customization.

【技术实现步骤摘要】
一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及鞋品制造
，具体涉及一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用。
技术介绍
近些年，3D打印技术在鞋业中得到了较大范围的应用。3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，通过逐层打印的方式来实现材料的粘合，并最终构造所需物体的技术。3D打印不需要传统的模具，能够直接把计算机中不同形状的三维图形打印出实物产品。同时，该技术具有自动化程度高、效率高和个性化定制特性。目前发展的3D打印技术包括：熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、立体光固化(SLA)和数字光处理(DLP)。例如，授权公告号为CN207285371U的中国专利文献公开了一种3D打印鞋底，该鞋底是用3D打印机以TPU粉末或尼龙粉末为原料，3D打印而成的由边墙框架结构、内仁面框架结构和底面框架结构构成的腔体内布设晶格结构体的一体化框架结构鞋底；其中，所述边墙框架结构的底部为底面框架结构，内仁面框架结构设在所述底面框架结构上面，处于所述边墙框架结构内；所述晶格结构体是由多个周期性排列的多边形几何体网络构成的连续网络结构体。该文献通过激光烧结技术，将TPU或者尼龙粉末材料进行粘结实现鞋底的成型。尽管通过3D打印实现了鞋子的快速制造和个性化定制，但是当前打印出的鞋子，尤其是鞋底普遍密度较大，材料较硬，柔软性不佳，穿着体验感不强。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种高弹发泡鞋中底材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的高弹发泡鞋中底材料具有3D结构，在具有较轻重量的同时，具有高回弹等优点。本专利技术提供一种高回弹发泡鞋中底材料，由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得，所述热塑性树脂复合物料包括如下质量份的组分：55～100份的热塑性聚氨酯树脂；0～50份的热塑性弹性体树脂；0.2～5份的增容剂；0.5～10份的成核剂；0～1.2份的抗氧剂；0～1.2份的硬脂酸；0～0.9泡孔稳定剂。优选地，所述增容剂为马来酸酐、二异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯和醋酸锌中的一种或几种。优选地，所述成核剂选自蒙脱土、二氧化钛、碳酸钙、白炭黑、微晶纤维素、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种。优选地，所述热塑性树脂复合物料包括5～48份的热塑性弹性体树脂。优选地，所述热塑性弹性体树脂选自尼龙弹性体、热塑性聚酯弹性体、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物、乙烯-辛烯嵌段共聚物、乙烯-辛烯无规共聚物、聚(己二酸丁二酯/对苯二甲酸丁二酯)、3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯共聚物、聚己内酯和聚乳酸中的一种或几种。优选地，所述热塑性树脂复合物料包括：0.1～1份的抗氧剂；0.1～1份的硬脂酸；0.1～0.8份的泡孔稳定剂。优选地，所述泡孔稳定剂选自丙烯酸类物质，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂。本专利技术提供如上文所述的高回弹发泡鞋中底材料的制备方法，包括以下步骤：将所述热塑性树脂复合物料中各组分进行熔融混炼，挤出或研磨得到打印材料，通过3D打印机进行打印，得到鞋底坯件；将所述鞋底坯件在高压流体氛围下浸渍至平衡，然后快速泄压，经干燥和陈化，得到高回弹发泡鞋中底材料。优选地，所述通过3D打印机进行打印为熔融堆积成型方式或选择性激光烧结方式。本专利技术提供一种鞋，包括上文所述的高回弹发泡鞋中底材料。与现有相比，本专利技术提供的发泡鞋中底材料的配方中主原料为热塑性聚氨酯弹性体，并且主要采用一定量的成核剂和增容剂，先经3D打印形成鞋底坯件，再经过超临界流体发泡成型工艺进行制备。其中，热塑性聚氨酯弹性体具有较高的力学性能、优良的弹性和上佳的耐疲劳特性，以及好的耐低温和耐热性能；在本申请配方体系下，其能够通过3D打印技术实现3D结构的打印，且经过超临界流体发泡具有较佳的发泡特性。因此，本专利技术所述鞋中底材料具有3D结构，其重量较轻，同时具有高回弹、低压缩形变和高的缓震性能等优点，既可大大降低运动鞋的重量，还具有较佳的物理性能和耐久性，给予穿着者较佳的穿着和跑步体验。此外，本专利技术该鞋中底材料通过3D打印成型，集合超临界流体浸渍后快速泄压发泡制得，绿色环保，无需后端模压成型和水蒸气成型，制备流程更短，效率更高，且可实现个性化定制。附图说明图1为本专利技术一些实施例提供的鞋中底材料的3D打印结构侧视照片；图2为本专利技术另一些实施例提供的鞋中底材料的3D打印结构俯视照片；图3为图2所示3D打印结构的侧视照片；图4为本专利技术某些实施例中注塑的鞋中底3D结构发泡前后侧视图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种高回弹发泡鞋中底材料，由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得，所述热塑性树脂复合物料包括如下质量份的组分：55～100份的热塑性聚氨酯树脂；0～50份的热塑性弹性体树脂；0.2～5份的增容剂；0.5～10份的成核剂；0～1.2份的抗氧剂；0～1.2份的硬脂酸；0～0.9泡孔稳定剂。本专利技术提供的泡沫鞋中底材料在具有极轻重量的同时，还具有高回弹、低压缩形变和高缓震等优点，给予穿着者较佳的舒适性体验。该中底制备工艺简单，无需模具，且可实现个性化定制。本专利技术提供的发泡鞋中底材料为具有3D结构的复合聚合物泡沫材料，由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得。以质量份计，所述热塑性树脂复合物料包括55～100份的热塑性聚氨酯树脂，优选为56～85份。在本技术方案中，热塑性树脂复合物料的配方中以热塑性聚氨酯弹性体为主原料。聚氨酯(Polyurethane，PU)是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物；所述的热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplasticpolyurethane)即TPU，也称聚氨酯热塑性弹性体、热塑性聚氨酯树脂等，是一种包括软段和硬段的嵌段聚合物，结构分类有聚酯型和聚醚型两类。本专利技术实施例所用主原料的硬度优选为邵氏50A-95A；熔融指数可为1-15g/10min(190℃/2.16kg)。所述热塑性聚氨酯树脂具有较高的力学性能、优良的弹性和上佳的耐疲劳特性，以及好的耐低温和耐热性能；本专利技术可采用本领域技术人员熟知的应用于鞋材中的TPU材料。同时，本专利技术所述热塑性聚氨酯树脂能够通过不同的3D打印技术实现3D结构的打印，且具有较佳的发泡特性。在本专利技术中，所述热塑性树脂复合物料包括0.5～10份的成核剂，优选为1～6质量份。所述成核剂优选选自蒙脱土、二氧化钛、碳酸钙、白炭黑、微晶纤维素、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种，更优选为二氧化钛或微晶纤维素。本专利技术配方中所采用的成核剂主要作为填料，分散在基体中有利于成核结晶和提高树脂的强度。本专利技术优选采用纳米成核剂，即成核剂的粒度在纳米级别；纳米成核剂粒子与聚合物熔体界面之间的能垒较低，粒子周围容易发生泡孔成核，促进成核过程，从而大大降低泡孔尺寸，提高泡孔密度。并且，所述热塑性树脂复合物料包括0.2～5份的增容剂，优选包括1～3质量份的增容剂。所述增容剂优选为马来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高回弹发泡鞋中底材料，由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得，所述热塑性树脂复合物料包括如下质量份的组分：55～100份的热塑性聚氨酯树脂；0～50份的热塑性弹性体树脂；0.2～5份的增容剂；0.5～10份的成核剂；0～1.2份的抗氧剂；0～1.2份的硬脂酸；0～0.9泡孔稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种高回弹发泡鞋中底材料，由热塑性树脂复合物料经3D打印形成鞋底坯件，再经超临界流体发泡成型工艺制得，所述热塑性树脂复合物料包括如下质量份的组分：55～100份的热塑性聚氨酯树脂；0～50份的热塑性弹性体树脂；0.2～5份的增容剂；0.5～10份的成核剂；0～1.2份的抗氧剂；0～1.2份的硬脂酸；0～0.9泡孔稳定剂。2.根据权利要求1所述的高回弹发泡鞋中底材料，其特征在于，所述增容剂为马来酸酐、二异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯和醋酸锌中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的高回弹发泡鞋中底材料，其特征在于，所述成核剂选自蒙脱土、二氧化钛、碳酸钙、白炭黑、微晶纤维素、碳纳米管和石墨烯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的高回弹发泡鞋中底材料，其特征在于，所述热塑性树脂复合物料包括5～48份的热塑性弹性体树脂。5.根据权利要求4所述的高回弹发泡鞋中底材料，其特征在于，所述热塑性弹性体树脂选自尼龙弹性体、热塑性聚酯弹性体、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物、乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊祖江，埃斯塔尼斯劳·菲利普·苏亚雷斯·多斯桑托斯，安格斯·尼姆林·沃德洛，李苏，马克·安德鲁·克罗嫩伯格，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