汉麻秆芯粉/poe/eva复合发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汉麻杆芯粉/P0E/EVA复合发泡材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物发泡材料具有比强度好、缓冲性能好、隔音隔热和生产成本较低等优点，近 些年在全世界得到了飞速发展，被广泛用于各种领域，如跑步鞋内底和鞋大底之间提供缓 震的中底等。压缩永久变形是指材料受应力作用发生形变，撤除应力后不能恢复原状而剩 余的变形，对发泡材料来说，通过实验测得的压缩永久变形的数值越小，表明其耐冲击变形 性越高，因而材料的压缩永久变形性能越好。EVA发泡材料本身存在压缩永久变形差的缺 点，EVA发泡材质的各类鞋经过穿着后，材料会产生无法恢复的变形，严重影响鞋材的舒适 性和耐穿性，如何改善材料的压缩永久变形是一直以来困扰行业的难题。
[0003]与其他改性材料相比，天然植物颗粒在一定程度上替代了高分子材料，增加了材 料的降解能力，植物粉体还可以改善材料的压缩变形，极具环保意义。目前研究植物颗粒 改善EVA发泡材料的压缩变形报道不多，如柯育发等人在中国专利CN102134349A中公开 了淀粉改性EVA发泡材料的工艺配方，但压缩永久变形仍然在28%以上；李灿升在中国专 利CN103524870A中植物纤维改性EVA发泡材料的压缩变形高达50%以上；丁长钢在中国专 利CN102993551A中公开了软木肩改性EVA发泡材料，压缩永久变形仍然不够理想。用汉麻 杆芯粉体改性EVA复合发泡材料不仅可以改善了材料力学性能，汉麻杆芯粉体本身有抗菌 性，还兼顾了环保，而且用汉麻杆芯粉体和Ρ0Ε弹性体制备汉麻杆芯粉体/P0E/EVA发泡材 料改善材料压缩变形性能的方法还未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一在于克服现有EVA发泡材料抗压缩变形能力差的缺点，用天然 抗菌植物颗粒和Ρ0Ε弹性体改性EVA发泡材料，提供一种汉麻杆芯粉/P0E/EVA复合发泡材 料，以提升抗压缩变形能力以及其他力学性能。且汉麻杆芯粉体成本低廉，极具环保和经济 意义。
[0005] 本发明的目的之二在于提供该复合发泡材料的制备方法。
[0006] 为达上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种汉麻杆芯粉/P0E/EVA复合发泡材料，其特征在于该复合发泡材料的组成及质量 百分含量为： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε) : 11~31%; 汉麻杆芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列发泡剂（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交联剂过氧化二异丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各组成的质量百分含量之和为100%。
[0007] 上述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)中VA含量为14wt%~28wt%。
[0008] 上述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物为：EVA7350、EVA7470或EVA1519。
[0009] 上述的乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε)为：P0E8150或P0E8003。
[0010] 上述的汉麻杆芯粉粒径为1~100mm。
[0011] 上述偶氮二甲酰胺系列发泡剂为：ADC-3000H或ADC-6000H。
[0012] -种上述的汉麻杆芯粉/EVA复合发泡材料的制备方法，其特征在于该方法的具 体步骤为： 1) 将汉麻杆芯粉、EVA、P0E、脱模剂（St)在95°C~105°C下，密炼10~15min;再加入 发泡剂（ADC)、交联剂（DCP)和发泡助剂（ZnO)，充分混合，混炼时间为2~4min，转速25~ 35rpm； 2) 将步骤1)所得混炼完毕好的混合物进行双辊开炼，束薄4次，设定温度80~90°C， 将料打厚3mm~5_ -次，束薄一次0. 6mm~0. 8_，翻后3~6mm两遍，依次投料入造粒 机造粒。。
[0013] 本发明的发泡材料的发泡方法为：发泡机内置的模具温度加热到160°C，然后均 匀地喷涂上适量的脱模剂，粒料放入模具中，进行模压发泡。模压温度为160Γ，模压时间 为950s，压力为10-15Mpa。发泡完毕，卸压跳模，对发泡材料进行剪裁。
[0014] 本发明优点在于：与现有EVA发泡材料相比，汉麻杆芯粉体/P0E/EVA发泡材料不 仅压缩永久变形好，且具有抗菌性，可作为鞋材中的鞋垫、中底使用。当汉麻杆芯粉含量为 25phr，Ρ0Ε弹性体含量为50phr时，材料力学性能优异，压缩永久变形为18. 3%，优于市场同 类产品，其他力学性能都得到明显改善，如断裂伸长率为301. 6%，比未改性增加了 68. 9% ; 可以在不同环境中长久使用。
【具体实施方式】
[0015] 本发明的复合发泡材料的组成及质量百分含量为： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（Ρ0Ε) : 11~31%; 汉麻杆芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列发泡剂（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交联剂过氧化二异丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各组成的质量百分含量之和为100%。
[0016] 将密炼机内腔温度加热到100°C;将上述EVA、汉麻杆芯粉、Ρ0Ε同时加入到密 炼机中混炼，汉麻杆芯粉、EVA7350、P0E8150混炼至95°C第一次除尘，100°C第二次除尘 翻料，10 5 °C第三次除尘，密炼时间为10-15miη，将发泡剂（ADC)、交联剂（DCP)、发泡助剂 (ΖηΟ)、脱模剂（St)充分混合均匀，投入密炼机中，第四次除尘翻料，混炼时间为3min，转 速 30rpm。
[0017] 密炼完成后所得共混物在双辊开炼机上束薄4次，设定温度85 ±5 °C，将料打厚 3mm-5mm一次，束薄一次0. 6mm_0. 8_，翻后3_6mm两遍，依次投料入造粒机造粒。
[0018] 发泡机内置的模具温度预热到160°C，然后均匀地喷涂上适量的脱模剂，将制得的 颗粒放入模具中，进行模压发泡。模压温度为160°C，模压时间为950s，压力为15Mpa。发 泡完毕，卸压跳模，对发泡材料进行剪裁。
[0019] 按上述步骤，按照表1替换配方质量比，制备实施例2-6改性EVA发泡材料。表1 实施例1-6汉麻杆芯粉体/P0E/EVA复合发泡材料的各原料的质量份数。测试后，可得实施 例1-6汉麻杆芯粉体/P0E/EVA复合发泡材料的力学性能如表2所示。
[0020] 从表中可以看出，由汉麻杆芯粉和Ρ0Ε弹性体改性的EVA发泡材料，当汉麻杆芯粉 提含量为25%，Ρ0Ε弹性体含量为31%时，材料力学性能优异，与未改性相比，压缩永久变形 为18. 3%，改善了 23. 1%，断裂伸长率为301. 6%，比未改性增加了 68. 9%，其余综合力学性能 提升明显，本发明成功改善了EVA发泡材料的抗压缩变形的能力，用该材料制备的鞋材耐 穿舒适。
【主权项】
1. 一种汉麻杆芯粉/POE/EVA复合发泡材料，其特征在于该复合发泡材料的组成及质 量百分含量为： 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA) : 37. 5~67. 5% ; 乙烯-辛烯共聚物（P0E) : 11~31%; 汉麻杆芯粉： 15~25% ; 偶氮二甲酰胺系列发泡剂（ADC) : 3~4% ; ZnO： 1. 5 ~3% ; 交联剂过氧化二异丙苯（DCP) : 0. 4~0. 6% ; 硬脂酸（St): 0. 5~1%; 以上各组成的质量百分含量之和为100%。2. 根据权利要求1所述的汉麻杆芯粉/P0E/EVA复合发泡材料，其特征在于所述的乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)中VA含量为14wt%~28wt%。3. 根据权利要求2所述的汉麻杆芯粉/POE/EVA复合发泡材料，其特征在于所述的乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物为：EVA7350、EVA7470或EVA1519。4. 根据权利要求1所述的汉麻杆芯粉/POE/EVA复合发泡材料，其特征在于所述的乙 烯-辛烯共聚物（P0E)为：P0E8150或P0E8003。5. 根据权利要求1所述的汉麻杆芯粉/POE/EVA复合发泡材料，其特征在于所述的汉麻 杆芯粉粒径为1~100mm。6. 根据权利要求1所述的汉麻杆芯粉/POE/EVA复合发泡材料，其特征在于所述偶氮二 甲酰胺系列发泡剂为：ADC-3000H或ADC-6000H。7. -种根据权利要求1所述的汉麻杆芯粉/EVA复合发泡材料的制备方法，其特征在于 该方法的具体步骤为： 1) 将汉麻杆芯粉、EVA、P0E、脱模剂（St)在95°C~105°C下，密炼10~15min;再加入 发泡剂（ADC)、交联剂（DCP)和发泡助剂（ZnO)，充分混合，混炼时间为2~4min，转速25~ 35rpm； 2) 将步骤1)所得混炼完毕好的混合物进行双辊开炼，束薄4次，设定温度80~90°C， 将料打厚3mm~5_ -次，束薄一次0. 6mm~0. 8_，翻后3~6mm两遍，依次投料入造粒 机造粒。
【专利摘要】本发明公开了一种汉麻秆芯粉/POE/EVA复合发泡材料及其制备方法。该复合发泡材料的组成及质量百分含量为：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）：37.5～67.5%；乙烯-辛烯共聚物（POE）：11～31%；汉麻秆芯粉：15～25%；偶氮二甲酰胺系列发泡剂（ADC）：3～4%；ZnO：1.5～3%；交联剂过氧化二异丙苯（DCP）：0.4～0.6%；硬脂酸（St）：0.5～1%；以上各组成的质量百分含量之和为100%。该改性EVA发泡材料采用模压工艺，制备简单，压缩永久变形可以到达20%以下，回弹率在45%以上，以该材料制备的鞋类轻质耐穿，而且植物颗粒的加入部分替代了高分子材料，更加具有环保意义。
【IPC分类】C08K3/22, C08L97/02, C08K5/09, C08K5/14, C08L23/08, C08J9/10
【公开号】CN105419074
【申请号】CN201510977379
【发明人】刘丽, 郝新敏, 黄杰, 诸慧杰
【申请人】上海大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月23日