一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材及其制备方法与应用，涉及发泡材料技术领域。本发明专利技术所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材中，所述发泡热塑性弹性体的平均泡孔尺寸为50～150μm，密度为0.05～0.3g/cm3，所述发泡热塑性弹性体与布的剥离强度为0.6～1.5N/cm，所述发泡热塑性弹性体包含如下重量份的成分：热塑性弹性体79～100份、成核剂0～10份、色母0～5份、润滑剂0～5份、抗氧剂0～1份。本发明专利技术所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材具有良好的表面质量、弹性、柔韧性，适合用于制备鞋垫。适合用于制备鞋垫。适合用于制备鞋垫。

【技术实现步骤摘要】
一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及发泡材料
，尤其涉及一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚合物发泡鞋垫作为运动鞋中重要的避震组件在市场层面受到越来越多的重视。现有发泡鞋垫材料包括3～6mm的聚合物泡沫片层、布、粘合层等，形态包括平板型和曲面型。发泡鞋垫一般采用三种方法来加工，一是采用连续的聚合物泡沫卷材复合布，经过冲切、模压获得，代表的例子为连续剖切发泡乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物(EVA)板材或模压发泡热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)板材获得特定厚度的发泡卷材；二是采用小尺寸的发泡板材剖切获得厚度适当的片材，经贴合、热压、冷却定型制得，代表的例子为聚氨酯热塑性发泡颗粒(ETPU)发泡鞋垫；三是采用聚氨酯材料(PU)发泡原液灌注至模具中实现发泡、粘结、定型一体化的加工方法，代表的例子是发泡PU鞋垫和PU/ETPU鞋垫。
[0003]发泡EVA板材和发泡TPU板材一般采用模压发泡来加工，其中EVA发泡板材多以采用化学发泡剂进行发泡，而TPU发泡板材则采用超临界流体为发泡剂进行发泡。发泡板材的尺寸受模具大小的限制，单床发泡板材的剖切和贴布的效率低、材料损耗大，不受鞋垫加工企业的欢迎。为了提高鞋垫的加工效率，生产者往往将数十或者几十床的发泡板材经胶黏粘结，连续剖切获得特定厚度的发泡卷材。不过，发泡板材的厚度一致性不理想，多床发泡板材粘结更难以对齐，致使剖切时需要两面去皮，导致材料浪费；其次，剖切后的发泡卷材中存在较硬的粘结区域，冲切时需要避开这些区域，导致材料浪费和降低了连续加工的效率；另外，EVA发泡材料也存在化学发泡剂和交联剂残余、材料弹性和压缩性能较差、分子链交联难以熔融回收等问题。除了剖切和使用过程的共性问题，TPU板材模压发泡过程中涉及TPU板材挤出、超临界流体长时间浸渍、快速泄压发泡、发泡制品定型平整等过程，这导致TPU发泡材料还存在加工效率低、加工过程繁琐、材料内部容易产生大尺寸孔洞的问题，这增加了材料加工成本和限制了技术的推广。ETPU鞋垫是近年来发展出来的高弹热塑弹性体发泡鞋垫，它采用水蒸气成型获得小尺寸的ETPU珠粒成型体厚片或者板材，单个制品经剖切、贴布、定型获得高性能发泡鞋垫。虽然热塑性特征可以使边角料熔融回收，但其加工效率很低。PU发泡原液灌注成型的方式非常成熟，加工过程涉及使用大量模具、大量人工，加工过程效率很低，也存在PU发泡材料发生分子链交联，材料难以回收的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材及其制备方法与应用，所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材可连续大规模生产，用于制备鞋垫时可连续冲切、加工效率高，并且所得鞋垫具有良好的弹性和力学性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：
[0006]一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材，所述发泡热塑性弹性体的平均泡孔尺寸为
50～150μm，密度为0.05～0.3g/cm3，所述发泡热塑性弹性体与布的剥离强度为0.6～1.5N/cm，所述发泡热塑性弹性体包含如下重量份的成分：热塑性弹性体79～100份、成核剂0～10份、色母0～5份、润滑剂0～5份、抗氧剂0～1份。通过控制发泡热塑性弹性体的平均泡孔尺寸、平均密度以及发泡热塑性弹性体与布之间的剥离强度可以保证所述复合卷材具有一定的弹性和柔韧性，满足发泡鞋垫领域的应用需求。
[0007]优选地，所述发泡热塑性弹性体包含如下重量份的成分：热塑性弹性体85～95.7份、成核剂2～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂0.1～0.5份。添加少量成核剂、润滑剂和抗氧剂可以改善加工性能，提高所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材的均匀性。
[0008]优选地，所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体、热塑性尼龙弹性体中的至少一种。上述三种弹性体可以100％熔融回收，与布复合后具有良好的稳定性。
[0009]同时，本专利技术还公开了一种所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)按配比将各组分混合，经双螺杆挤出流延机挤出、对辊牵伸、冷却，得到第一热塑性弹性体卷材；
[0011](2)将所述第一热塑性弹性体卷材置入超临界N2流体中浸渍，取出、冷却，得到浸渍热塑性弹性体卷材，然后在
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18～0℃锁气1～12h，得到含有发泡剂的第二热塑性弹性体卷材；
[0012](3)对所述含有发泡剂的第二热塑性弹性体卷材进行发泡，发泡结束后维持发泡终点温度不变，以张力辊进行牵伸，得到第三热塑性弹性体卷材，然后以复合辊对所述第三热塑性弹性体卷材和布进行热压复合，经冷却辊冷却，纠偏、收卷，得到所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材。
[0013]上述方法利用热塑性弹性体发泡过程中的热变形与布原位复合，经连续辊压、热/冷定型得到，加工过程中无需外加热熔胶或者胶水，具有环保和节省成本的优势，适合大规模生产。
[0014]优选地，步骤(1)中，所述第一热塑性弹性体卷材的厚度为2～5mm；步骤(2)中，所述超临界N2流体的浸渍时间为5～8h；步骤(3)中，所述发泡终点温度为140～160℃，所述第三热塑性弹性体卷材与布单面复合或双面复合；所述复合辊的温度为160～180℃，所述冷却辊的温度为4～20℃，所述复合辊将发泡热塑性弹性体的厚度压缩至辊压前的70％～85％，厚度压缩比例为15％～30％。对制备条件作上述限定是为了控制加工过程的稳定性，提高所述复合卷材的均匀性。
[0015]此外，本专利技术还公开了一种平板型鞋垫，所述鞋垫由所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材制备而成，其制备方法为：对所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材进行冲切，得到所述平板型鞋垫。所述平板型鞋垫的平均厚度为3～6mm，密度为0.05～0.3g/cm3。
[0016]另外，本专利技术还公开了一种曲面型鞋垫，所述曲面型鞋垫是在平板型鞋垫的基础上进行热压、冷却定型处理所得；所述热压条件为：150～190℃、30～300s；所述冷却定型条件为：4～25℃、60～180s；优选地，所述热压条件为：170～190℃、120～200s；所述冷却定型条件为5～15℃、100～180s。所述曲面型鞋垫的密度为0.1～0.35g/cm3。对热压和冷却定型条件作上述限定可以获得尺寸精度合适的材料，热压或冷却不够会导致尺寸精度不够，材
料的均匀性变差，同时也会使材料的密度增大。
[0017]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术通过对发泡热塑性弹性体的平均泡孔尺寸、平均密度、发泡热塑性弹性体和布的剥离强度进行限定，提供了一种具有良好的表面质量、弹性、柔韧性的发泡热塑性弹性体/布复合卷材，所述复合卷材适合用于制备鞋垫，舒适度较高。
附图说明
[0019]图1为实施例14所述平板型鞋垫上下面的光学图；
[0020]图2为实施例27本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发泡热塑性弹性体/布复合卷材，其特征在于，所述发泡热塑性弹性体的平均泡孔尺寸为50～150μm，密度为0.05～0.3g/cm3，所述发泡热塑性弹性体与布的剥离强度为0.6～1.5N/cm，所述发泡热塑性弹性体包含如下重量份的成分：热塑性弹性体79～100份、成核剂0～10份、色母0～5份、润滑剂0～5份、抗氧剂0～1份。2.如权利要求1所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材，其特征在于，所述发泡热塑性弹性体包含如下重量份的成分：热塑性弹性体85～95.7份、成核剂2～5份、润滑剂1～3份、抗氧剂0.1～0.5份。3.如权利要求1所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材，其特征在于，所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体、热塑性尼龙弹性体中的至少一种。4.一种如权利要求1～3任一项所述发泡热塑性弹性体/布复合卷材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按配比将各组分混合，经双螺杆挤出流延机挤出、对辊牵伸、冷却，得到第一热塑性弹性体卷材；(2)将所述第一热塑性弹性体卷材置入超临界N2流体中浸渍，取出、冷却，得到浸渍热塑性弹性体卷材，然后在
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18～0℃锁气1～12h，得到含有发泡剂的第二热塑性弹性体卷材；(3)对所述含有发泡剂的第二热塑性弹性体卷材进行发泡，发泡结束后维持发泡终点温度不变，以张力辊进行牵伸，得到第三热塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟文涛，张小海，
申请(专利权)人：晋江国盛新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：