【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及鞋底，具体涉及一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底及其制备方法。
技术介绍
1、跑鞋是人们在跑步等运动时保护脚部的重要装备，而鞋底是跑鞋直接与地面进行接触的部件，作为优良的跑鞋鞋底应具备一定的耐磨性能和止滑性能。其中，止滑性能的好坏直接关系着穿着者的舒适与安全，会影响到竞技运动的比赛速度、成绩等，耐磨性能的好快则关系着跑鞋的使用寿命，因而这两项性能指标成为鞋类企业和消费者共同关注的焦点之一。
2、热塑性聚氨酯弹性体简称tpu，是一种由低聚物多元醇为软段与二异氰酸酯为硬段构成的线性嵌段共聚物。根据软段结构可以进一步分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，其中，聚醚型tpu的优点在于柔韧性好、耐水解和回弹性较高，但强度、热稳定性和化学稳定性较差；而聚酯型tpu的优点在于拉伸强度高、耐磨耐高温，但耐水解性能差。将上述tpu材料用于鞋材大底的制作，具有良好的抗弯曲、耐磨性和抗氧化性，但防滑性、耐温性和耐黄变性较差。而大底的防滑性差会影响穿着者的行走安全，尤其是光滑或者湿润的路面上，为此，研究出具有高止滑、高耐磨特性的tpu材料对其在鞋材上的应用具有广阔的应用前景和商业价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底。
2、本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现：一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底，包括如下制备步骤：
3、(1)将tpu膜片按设定尺寸进行裁剪，备
4、(2)在鞋底模具对应鞋头的位置垫上一块tpu加强薄片，然后将裁剪好的tpu膜片置于鞋底模具下；
5、(3)通过高周波加工或热压的方式对鞋底模具下的tpu膜片进行热塑造成型，再冷却后定型，然后进行二次裁切去除边料即得到与鞋底模具形状相符的跑鞋专用tpu鞋底。
6、进一步的，所述tpu加强薄片的厚度为0.7-2mm。通过在鞋头位置垫tpu加强薄片，能够增强鞋头的厚度和硬度，进而提高鞋头的抗摩擦和碰撞强度。
7、进一步的，在步骤(1)中，所述tpu膜片的制备步骤具体为：将聚四氢呋喃醚二醇加热至120℃脱水1-2h，充入氮气后，降低温度至80-90℃，向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂搅拌反应1.5-3h得到预聚体，降低温度至30℃，再向预聚体中加入溶剂和扩链剂继续反应2-3h，随后再加入交联剂、止滑剂和稳定助剂进行加热混合，再通过挤出机挤出成型得到所述tpu膜片。
8、进一步的，在所述tpu膜片的制备步骤中，反应体系中的nco基含量为预聚体质量的8-12％，扩链系数为1.02-1.05，硬段含量为16-20％。
9、进一步的，所述扩链剂为脂环族二元仲胺化合物或3,5-二氨基-1,2,4-三氮唑中的一种或多种组合。
10、进一步的，所述催化剂为有机锡催化剂，优选为二月桂酸二丁基锡，所述催化剂用量为预聚体质量的0.04-0.08％。
11、进一步的，所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯或四氢呋喃，所述溶剂的用量为原料总质量的58-65％；所述交联剂为三乙醇胺，所述交联剂的用量为预聚体质量的1.2-2％。
12、进一步的，所述止滑剂为有机硅化合物、纳米二氧化硅、纳米氧化锌或纳米氧化铝中的至少一种，所述止滑剂的用量为预聚体质量的5-10％。作为本专利技术优选的，所述止滑剂是由质量比3:2的有机硅化合物和纳米氧化锌混合而成的。
13、在本专利技术中，所述tpu膜片通过聚四氢呋喃醚二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应得到预聚体，然后在特定的扩链剂和三乙醇胺的作用下形成交联网络，显著提高了该tpu膜片的力学性能和弹性。其中，以聚四氢呋喃醚二醇为软段，以异佛尔酮二异氰酸酯为硬段合成的tpu耐黄变性能好，同时具有较好的柔韧性和力学性能，通过上述含仲胺分子或氨基基团的扩链剂的加入，有助于形成分子间氢键，进而提升tpu的力学性能和耐低温性能；通过交联剂的加入适度提升该tpu体系的交联程度，使该tpu膜片在保持良好韧性和伸长率的同时，保证其具有适中硬度，并改善所述tpu膜片的耐高温和耐化学稳定性；通过止滑剂的加入改善所述tpu膜片的防滑性能和耐磨性能。
14、更进一步的，所述有机硅化合物包括如下重量份的原料：羟烃基封端聚二甲基硅氧烷70-100份、甲苯二异氰酸酯20-40份、催化助剂0.5-1.5份、发泡助剂0.8-1.5份、气相氧化硅8-20份、稳泡剂3-8份和水1-2份。
15、更进一步的，所述有机硅化合物的制备步骤具体为：向搅拌反应器中加入羟烃基封端聚二甲基硅氧烷、催化助剂、气相氧化硅、稳泡剂和发泡助剂使其充分混匀后，向其中加入甲苯二异氰酸酯搅拌反应，再加入水搅匀后待其静置发泡，经熟化后得到所述有机硅化合物。
16、其中，所述催化助剂为有机锡催化剂，优选为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡；所述发泡助剂是由三乙烯二胺和一缩二丙二醇水按质量百分比为30-40％：60-70％混合而成。
17、通过上述制备步骤得到的有机硅化合物具有均匀的泡孔结构，同时具有较高的热稳定性、力学强度和疏水性；将其用于tpu膜片的制备中能够有效增强该tpu膜片的耐磨性、止滑性和耐温稳定性。
18、进一步的，所述稳定助剂为偶联剂、抗氧剂、增塑剂和光稳定性剂中的一种或多种组合。稳定助剂的选择可通过tpu膜片最终的性能需求进行合理添加，所述稳定助剂的用量为预聚体质量的0.5-2％。
19、进一步的，在步骤(3)中，将鞋底模具置于高周波机的加热平台上，通过高周波机的高频电流将tpu膜片热塑造成型；其中，所述高周波机的高频电流为8-10a，频率为6000-8000hz，通电时间为30-60s，温度为140-160℃。然后将鞋底模具置于温度为10-20℃的冷却平台对已塑造成型的tpu膜片进行冷却，然后通过模具的冷压将塑造成型的tpu膜片冷却定型，最后经二次裁切去除余边料即得到所述tpu鞋底。
20、进一步的，在步骤(3)中，将鞋底模具架于温度为130-160℃的发热支架上，对tpu膜通过热压模具施压将tpu膜片压铸成型，然后通过模具冷压对tpu膜片进行冷却定型，最后经二次裁切去除余边料即得到所述tpu鞋底。
21、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，该制备方法的加工流程短、操作简单且生产效率高，其中，通过在鞋底模具内的鞋头位置垫入tpu加强薄片，能够增强鞋头的厚度和硬度，赋予鞋头抗摩擦和抗碰撞性特性。而鞋大底采用tpu膜片热塑造成型，该tpu膜片通过聚四氢呋喃醚二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应得到预聚体，然后在特定的扩链剂和三乙醇胺的作用下形成交联网络，显著提高了该tpu膜片的力学性能和弹性，同时通过止滑剂的加入增强了该tpu膜片的耐磨性和止滑性能。
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1.一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：所述TPU加强薄片的厚度为0.7-2mm。
3.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述TPU膜片的制备步骤具体为：将聚四氢呋喃醚二醇加热至120℃脱水1-2h，充入氮气后，降低温度至80-90℃，向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂搅拌反应1.5-3h得到预聚体，降低温度至30℃，再向预聚体中加入溶剂和扩链剂继续反应2-3h，随后再加入交联剂、止滑剂和稳定助剂进行加热混合，再通过挤出机挤出成型得到所述TPU膜片。
4.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：在所述TPU膜片的制备步骤中，反应体系中的NCO基含量为预聚体质量的8-12％，扩链系数为1.02-1.05。
5.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的
6.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：所述止滑剂为有机硅化合物、纳米二氧化硅、纳米氧化锌或纳米氧化铝中的至少一种，所述止滑剂的用量为预聚体质量的5-10％。
7.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：所述稳定助剂为偶联剂、抗氧剂、增塑剂和光稳定性剂中的一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，将鞋底模具置于高周波机的加热平台上，通过高周波机将TPU膜片热塑造成型，再将冷却定型、二次裁切去除余边料即得到所述TPU鞋底。
9.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，将鞋底模具架于温度为130-160℃的发热支架上，对TPU膜通过热压模具施压将TPU膜片压铸成型，再将冷却定型、二次裁切去除余边料即得到所述TPU鞋底。
10.一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用TPU鞋底，其特征在于：采用权利要求1-9任意一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，其特征在于：所述tpu加强薄片的厚度为0.7-2mm。
3.根据权利要求1所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述tpu膜片的制备步骤具体为：将聚四氢呋喃醚二醇加热至120℃脱水1-2h，充入氮气后，降低温度至80-90℃，向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯和催化剂搅拌反应1.5-3h得到预聚体，降低温度至30℃，再向预聚体中加入溶剂和扩链剂继续反应2-3h，随后再加入交联剂、止滑剂和稳定助剂进行加热混合，再通过挤出机挤出成型得到所述tpu膜片。
4.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，其特征在于：在所述tpu膜片的制备步骤中，反应体系中的nco基含量为预聚体质量的8-12％，扩链系数为1.02-1.05。
5.根据权利要求3所述的一种可回收、高耐磨、高止滑跑鞋专用tpu鞋底的制备方法，其特征在于：所述扩链剂为脂环族二元仲胺化合物或3,5-二氨基-1,2,...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨蓉，刘永忠，李锋，
申请(专利权)人：广东中鼎科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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