具有增强的性能特征的鞋底制造技术

本发明专利技术提供了一种用于鞋类制品的鞋底。该鞋底由包括至少一种弹性体和至少一种石墨烯基材料的弹性复合物制成，其中该至少一种石墨烯基材料的量为所述至少一种弹性体重量的0.1wt％至5wt％，基本均匀地分布在所述至少一个弹性体中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的性能特征的鞋底
本专利技术总体上涉及鞋类，尤其涉及用于诸如性能鞋的鞋类制品的鞋底(即，中底、外底)。更具体地，本专利技术涉及鞋底，其包含适于提供改进的鞋底特定材料特征的石墨烯基弹性体复合物。
技术介绍
如今，鞋子已经成为一种专为一般用途和高度特定用途而设计的高科技产品。特别是，有针对性地设计了性能鞋类，例如登山靴、远足或越野跑鞋、公路跑鞋、田径鞋，其中包括经过优化可为特定活动提供最佳性能的材料。因此，改进鞋子的努力集中在减轻鞋子重量，改善缓冲性、柔韧性和稳定性，以及耐用性和耐磨性上。另外，特别需要提供良好的抓地力、良好的减震能力和良好的能量返还的鞋底。因此，在设计现代性能鞋时，鞋子的每个部分都必须针对预期的用途和应用进行优化。因此，鞋帮可以是特别柔性、轻便和防水的，或者套头可适于提供针对崎岖地形的防护。脚跟支撑件可以特别坚硬，以提供对脚踝的支撑，其中，紧固机构可以是可充分调节的，以允许各种变形。毫无疑问，鞋底(即，中底、外底)是鞋子最重要的组成部分之一，因为它提供了使用者脚部和地面之间的功能接口。因此，如果鞋底没有针对特定地面、地形或用途(例如，柏油路面、砾石道、小径、泥路、草地、岩石等)进行优化(或至少适于)，则用户可能无法充分利用其鞋底的全部潜能。此外，鞋底(特别是外底)通常在使用过程中经受严重的静态和动态变形，例如压缩、拉伸和与地面摩擦，这就是为什么耐磨性(例如，耐磨损性)是可以表征鞋子寿命和耐用性的重要参数的原因。但是，良好的耐磨性通常是要付出代价的，即损害“抓地力”(材料的伸长能力)。例如，所谓的“粘性”鞋底，即，在岩石或道路表面上具有非常好的抓地力的鞋底，是由相对柔软且具有柔韧性的复合物材料制成的，但这种复合物材料耐磨性较低(即，撕裂强度、抗拉强度)，因此“粘性”鞋底的使用时间通常不会很长。另一方面，具有比较高耐磨性(耐磨损性)的鞋底通常较坚硬，且“粘性”较小。鞋底通常具有两个主要部件：中底和外底。中底有助于脚的稳定性，并且是鞋底的主要减震构件。因此，与外底相比，中底通常由更软且更具柔韧性的材料(例如，聚氨酯-PU、热塑性聚氨酯-TPU、乙烯-乙酸乙烯酯-EVA)组成。因此，中底材料不是非常耐磨的。外底是鞋底的地面接触部分，并为中底提供牵引力和保护。因此，外底由诸如橡胶的耐用材料制成。但是，外底给整个鞋子增加了相当大的重量。因此，本专利技术的目的是提供一种改进的鞋底材料，其适于提供良好的抓地力(即，较高的伸长率，例如由“粘性”橡胶提供的伸长率)和良好的耐磨性(例如，小于DIN160磨损值)，但其重量也较轻(相对于具有等同材料特征的鞋底而言)。
技术实现思路
本专利技术的优选实施方案试图克服现有技术的一个或多个缺点。根据本专利技术的第一实施方案，提供了一种用于鞋类制品的鞋底，所述鞋底由弹性复合物形成，该弹性复合物包括：至少一种弹性体，以及至少一种石墨烯基材料，其量相对于所述至少一种弹性体重量为0.1wt％至5wt％，基本均匀地分布在所述至少一个弹性体中。这提供了弹性体复合物材料的优点，即，弹性体复合物材料具有适于提供足够的“粘性”鞋底的伸长性能(与本领域中已知的等效鞋底材料相比)，但其耐磨损性足够低，无法轻易地使用该材料作为外底。因此，本专利技术的弹性体复合物提供了增强的抓地力和耐用性，并且该鞋底可以仅需要一种部件(例如，中底)，因此，与包括中底和外底的等同鞋底相比，节省了大量的重量。有利地，所述至少一种石墨烯基材料的量可以在0.1wt％至1.0wt％的范围内。优选地，所述至少一种石墨烯基材料的量可以在0.1wt％至0.5wt％的范围内。有利地，所述基于石墨烯的材料可包括单层石墨烯片和/或多层石墨烯片和/或单层氧化石墨烯片和/或多层氧化石墨烯片中的任何一种或任何组合。优选地，所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片可包括1至10层之间的石墨烯。特别地，所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片可包括1至5层之间的石墨烯。有利地，所述单层石墨烯片、所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片可具有至少1μm的平均横向粒径，标准偏差在2μm范围内。优选地，所述至少一种石墨烯基材料可以是平面形式或二维形式。有利地，所述至少一种弹性体可以是聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚异戊二烯(合成橡胶)和天然橡胶中的任何一种。有利地，当所述弹性体是聚异戊二烯(合成橡胶)或天然橡胶时，所述弹性复合物可具有以下材料特征中的一个或多个：耐磨损性≤160mm3；抗拉强度≥10MPa；伸长率≥600％，以及撕裂强度≥40KN/m。优选地，当所述弹性体是聚异戊二烯(合成橡胶)或天然橡胶时，所述弹性复合物可具有所有以下材料特征：耐磨损性≤160mm3；抗拉强度≥10MPa；伸长率≥600％，以及撕裂强度≥40KN/m。有利地，当所述弹性体是乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)时，所述弹性复合物可具有以下材料特征中的一个或多个：耐磨损性≤430mm3；抗拉强度≥3.5MPa；伸长率≥405％，以及撕裂强度≥22KN/m。有利地，所述石墨烯基材料可由纳米石墨、富勒烯、碳纳米角、碳纳米纤维及其混合物，氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、氟代石墨烯或氟化石墨烯或氢化石墨烯，以及含羧基-、羰基-、环氧化物-、羟基-、氨基-、酰胺基-、亚氨基-、肟基-、醚-、酯-、胍-、羟胺化合物中的任何一种或任何组合的石墨烯的其他化学变型。附图说明现在将参考附图仅通过示例而不进行任何限制地对本专利技术的优选实施方案进行描述，在附图中：图1是本专利技术的橡胶-石墨烯复合材料的简化示意图，示出了加入橡胶中的石墨烯片(不是真实按照比例的)；图2示出了示例性橡胶-石墨烯复合材料的真实显微镜图像；图3示出了(a)石墨烯、(b)氧化石墨烯和(c)还原氧化石墨烯的化学结构；图4示出了(a)橡胶、(b)聚氨酯(PU)和(c)乙烯-乙酸乙烯酯的化学结构；图5示出了包括鞋帮、中底、中底和外底的示例性鞋类的分解图，其中中底和/或外底由本专利技术的弹性体复合物材料制成。具体实施方式将关于鞋类，特别是关于鞋类300的鞋底描述本专利技术的示例性实施方案。但是，应当理解，本专利技术的弹性体复合物材料可用于鞋类的任何其他部件。参照图1至图5，本专利技术是由石墨烯基复合物材料100制成的鞋底306、308(即，外底308和/或中底306)。复合物材料100包括至少一种弹性体102和石墨烯基材料104的混合物。在一个实施方案中，分散到该至少一种弹性体102中的石墨烯基材料104的量小于五重量百分比(≤5wt％，即，相对于该至少一种弹性体102的重量百分数)。在优选实施方案中，石墨烯基材料104的量小于一重量百分比(≤1wt％)。将石墨烯含量保持在0.1wt％至0.5wt％的范围内、1.0wt％或5wt％的相对较低的范围内，可以提供许本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于鞋类制品的鞋底，所述鞋底由弹性复合物制成，所述弹性复合物包括：/n至少一种弹性体，以及/n基本均匀地分布在所述至少一种弹性体中的至少一种基于石墨烯的材料，其量相对于所述至少一种弹性体重量为0.1wt％至5wt％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 GB 1719547.01.一种用于鞋类制品的鞋底，所述鞋底由弹性复合物制成，所述弹性复合物包括：
至少一种弹性体，以及
基本均匀地分布在所述至少一种弹性体中的至少一种基于石墨烯的材料，其量相对于所述至少一种弹性体重量为0.1wt％至5wt％。


2.根据权利要求1所述的鞋底，其中所述至少一种基于石墨烯的材料为0.1wt％至1.0wt％。


3.根据权利要求1所述的鞋底，其中所述至少一种基于石墨烯的材料为0.1wt％至0.5wt％。


4.根据前述权利要求中任一项所述的鞋底，其中所述基于石墨烯的材料包括单层石墨烯片和/或多层石墨烯片和/或单层氧化石墨烯片和/或多层氧化石墨烯片中的任何一种或任何组合。


5.根据权利要求4所述的鞋底，其中所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片包括介于1至10层之间的石墨烯。


6.根据权利要求5所述的鞋底，其中所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片包括介于1至5层之间的石墨烯。


7.根据权利要求4至6中任一项所述的鞋底，其中所述单层石墨烯片、所述多层石墨烯片和所述氧化石墨烯片具有至少1μm的平均横向粒径，标准偏差在2μm的范围内。


8.根据前述权利要求中任一项所述的鞋底，其中所述至少一种基于石墨烯的材料是平面形式或二维形式。


9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·贝利，D·谢里登，A·维贾雅拉加万，M·伊柳特，
申请(专利权)人：一路威有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB