一种轻量化高弹环保休闲鞋中底及其制备工艺的制作方法

本发明涉及休闲鞋中底加工，具体涉及一种轻量化高弹环保休闲鞋中底及其制备工艺。

背景技术：

1、休闲鞋是一种适合日常生活和休闲活动的鞋类产品，具有舒适、轻便和时尚的特点。随着人们生活水平的提高，人们对健康和舒适的需求不断增长，对休闲鞋的功能性和环保性也提出了更高的要求。其中，鞋底是休闲鞋的重要组成部分之一，承担着缓冲、支撑和抗滑等功能，对脚的舒适度和稳定性有着重要影响，休闲鞋中底作为鞋底的核心组成部分，直接影响到穿着者的舒适感和鞋的性能。

2、然而，目前市场上的休闲鞋中底材料多为传统的橡胶或塑料材料，这些材料重量较大，弹性不足，使得鞋子整体重量增加，给穿着者带来不舒适的感受，其次，传统中底材料缺乏弹性，无法提供足够的支撑和减震效果，使得穿着者在行走、跑步等活动中容易疲劳，并增加了受伤的风险，并且生产过程中会产生挥发性有机化合物和其生物可降解性差，会对环境造成负面影响，不符合绿色环保的要求。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种轻量化高弹环保休闲鞋中底及其制备工艺，用于解决现有技术中休闲鞋中底材料的重量较大，弹性不足，穿着者的舒适感差，无法提供足够的支撑和减震效果，生产过程产生挥发性有机化合物和废弃物生物可降解性差，不符合绿色环保要求的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种轻量化高弹环保休闲鞋中底，包括按照重量份的以下组成：乙烯-醋酸乙烯共聚物30-50份、烯烃嵌段共聚物10-30份、聚硅氧烷弹性体8-12份、嵌段聚醚酰胺弹性体5-15份、三元乙丙橡胶5-10份、乙烯-乙烯醇共聚物5-8份、poe马来酸酐接枝共聚物3-5份、促进剂1-1.4份、硬脂酸0.8-1.0份和其他助剂1.0-2.0份。

4、进一步的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物的醋酸乙烯含量为35-45wt%，其分子量为30000-50000；所述烯烃嵌段共聚物的密度为0.86-0.90g/cm3；所述三元乙丙橡胶的密度为0.86-0.90g/cm3；所述乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯的摩尔含量为28-32%；所述poe马来酸酐接枝共聚物的马来酸酐接枝率为0.8-1.2%，熔融指数为1.2-1.8g/10min(190℃，2.16kg)，所述促进剂由氧化锌与过氧化苯甲酰按重量比1:2组成。

5、进一步的，聚硅氧烷弹性体由以下步骤加工得到：

6、a1、将聚硅氧烷、四氢呋喃和十一烯酸钠加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系回流，保温反应6-8h，后处理得到改性聚硅氧烷；

7、改性硅氧烷的合成反应原理为：

8、

9、

10、在反应过程中，羧酸钠在四氢呋喃溶液中离解成羧酸根离子和钠离子，由于聚硅氧烷上的卤素具有亲电性，卤素与羧酸根离子发生取代反应，生成十一稀酸修饰的聚硅氧烷的改性聚硅氧烷。

11、a2、将改性聚硅氧烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷和四氢呋喃加入到氮气保护的反应釜中搅拌，反应釜温度升高至45-50℃，保温反应4-5h，后处理得到复合聚硅氧烷；

12、复合聚硅氧烷的合成反应原理为：

13、

14、在无水环境中，异氰酸丙基三乙氧基硅烷上的异氰酸酯基与改性聚硅氧烷上的氨基发生取代加成反应，在改性聚硅氧烷上形成三乙氧基硅烷的修饰接枝。

15、a3、将负载微球、无水乙醇、6wt%盐酸加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至48-52℃，向反应釜中加入复合聚硅氧烷溶液，保温反应6-8h，后处理得到聚硅氧烷弹性体。

16、在盐酸水溶液做催化剂的条件下，硅氧乙烷键水解生成硅羟基与负载微球表面的活性官能团反应，在负载微球的表面形成聚硅氧烷弹性体的包覆修饰。

17、进一步的，步骤a1中聚硅氧烷、四氢呋喃和十一烯酸钠的用量比为3g:9ml:2g，步骤a1中后处理操作包括：反应完成之后，向反应釜中加入纯化水，反应釜温度降低至40-50℃，减压蒸除四氢呋喃，反应釜温度降低在室温，向反应釜中加入环己烷，搅拌分散15-20min，静置分液，有机相用纯化水洗涤两次后，有机相转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为65-75℃，减压蒸馏至无液体流出，得到改性聚硅氧烷；步骤a2中改性聚硅氧烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷和四氢呋喃的用量比为8g:1g:30ml，步骤a2中后处理操作包括：反应完成之后，减压蒸除溶剂，得到复合聚硅氧烷；步骤a3中负载微球、无水乙醇、6wt%盐酸和复合聚硅氧烷溶液的用量比为5g:25ml:10ml:6g，所述复合聚硅氧烷溶液由复合聚硅氧烷和四氢呋喃按重量比1:1.5组成，步骤a3中后处理操作包括：反应完成之后，减压整除低沸点溶剂，向反应釜中加入二氯甲烷和纯化水，静置分液，撇去上层水相，有机相用纯化水洗涤两次后，有机相转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为40-50℃减压蒸除溶剂，水浴温度升高至70-80℃，减压蒸馏至无液体采出，得到聚硅氧烷弹性体。

18、进一步的，聚硅氧烷的制备方法为：将氯甲基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、无水乙醇和6wt%氢氧化钠溶液加入到反应釜中搅拌，反应釜温度升高至体系微回流，保温反应2-3h，后处理得到聚硅氧烷。

19、聚硅氧烷的合成反应原理为：

20、

21、进一步的，所述氯甲基甲基二甲氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、氨丙基甲基二乙氧基硅烷、无水乙醇和6wt%氢氧化钠溶液的用量比为1g:10g:1g:38ml:15ml，聚硅氧烷的制备方法中后处理操作包括：反应完成之后，反应釜温度降低至室温，向反应釜中加入盐酸，调节体系ph=7，反应釜温度升高至70-80℃，减压蒸除溶剂，向反应釜中加入无水乙醇，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为55-65℃减压蒸除乙醇，得到聚硅氧烷。

22、进一步的，负载微球由以下步骤加工得到：

23、b1、将聚苯乙烯微球、无水乙醇和表面活性剂加入到反应釜中，超声分散100-120min，搅拌，向反应釜中加入催化剂，反应釜温度升高至46-52℃，向反应釜中滴加正硅酸乙酯，滴加完毕，保温反应26-28h，静置陈化24h，后处理得到聚硅氧烷微球；

24、b2、将硅氧烷微球转移到管式炉中，空气氛围下，管式炉温度升高至550-600℃，保温处理2-3h，管式炉温度降低至室温，出料，得到中空微球；

25、b3、将二甲基亚砜、偶氮二甲酰胺加入到反应釜中，反应釜温度升高至55-65℃，搅拌至体系溶解，向反应釜中加入中空微球，保温、超声分散90-110min，静置3-5h，后处理得到负载微球。

26、进一步的，步骤b1中聚苯乙烯微球、无水乙醇、表面活性剂、催化剂和正硅酸乙酯的用量比为1g:10ml:0.1g:6ml:1.5g，所述聚苯乙烯微球的粒径为50-80μm，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基戊基二甲基溴化铵，所述催化剂为5wt%氨水，步骤b1中后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤饼依次用纯化水和无水乙醇洗涤三次后抽干，滤饼转移到温度为60-70℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到聚硅氧烷微球；步骤b3中偶氮二甲酰胺、二甲基亚砜和中空微球的用量比为3g:17ml:5g，步骤b3中后处理操作包括：静置之后，撇去上层清液，向反应釜中加入甲醇，搅拌分散30-50min，抽滤，滤饼使用甲醇洗涤3次后抽干，滤饼转移到温度为50-60℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到负载微球。

27、一种轻量化高弹环保休闲鞋中底的制备工艺，包括以下步骤：

28、s1、将乙烯-醋酸乙烯共聚物、烯烃嵌段共聚物、嵌段聚醚酰胺弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、poe马来酸酐接枝共聚物、硬脂酸和其他助剂加入到双螺杆挤出机一中，熔融挤出造粒，粉碎，过20目筛网，得到复合粉末；

29、s2、将复合粉末、聚硅氧烷弹性体、促进剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机二中，熔融挤出到发泡模具中，发泡后自然降温至室温，得到休闲鞋中底。

30、进一步的，所述双螺杆挤出机一从进料口朝向挤出机头的8个温度区段的温度依次为180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、190℃，主轴转速为18r/min，所述双螺杆挤出机二从进料口朝向挤出机头的8个温度区段的温度依次为150℃、155℃、155℃、155℃、155℃、155℃、155℃、160℃，主轴转速为25r/min，所述发泡模具的发泡温度为190-210℃，发泡时间为700-850s。

31、本发明具备下述有益效果：

32、1、本发明的休闲鞋中底，通过乙烯-醋酸乙烯共聚物、烯烃嵌段共聚物、嵌段聚醚酰胺弹性体、三元乙丙橡胶、乙烯-乙烯醇共聚物、poe马来酸酐接枝共聚物、硬脂酸和其他助剂熔融混合、粉碎，制备成混合粉末后，将其与聚硅氧烷弹性体、促进剂熔融混合后进行发泡处理；通过优化组成休闲中底各组成与各组成的用量比例，并对各组成的规格参数进行限定，降低了休闲鞋中底的密度，提高了休闲鞋中底的回弹性与尺寸稳定性；休闲鞋中底的部分组成可以被生物降解，且生产过程中不产生挥发性有机化合物，对环境的污染较小，符合绿色环保要求。

33、2、本发明的休闲中底，通过以聚苯乙烯微球为模板剂，在表面活性剂和催化剂的作用下，正硅酸乙酯水解、重组，在聚苯乙烯微球的表面形成聚硅氧烷包覆，通过高温处理，聚苯乙烯热分解，形成中空结构的聚硅氧烷微球，偶氮二甲酰胺溶解在二甲基亚砜后，通过超声分散，偶氮二甲酰胺分散进入到中空微球的内部，形成中空微球负载偶氮二甲酰胺的负载微球，负载微球的表面包覆复合聚硅氧烷，在负载微球表面形成一层具有一定厚度的界面层，阻碍负载微球之间的团聚的同时，聚硅氧烷具有较低的表面能，可以降低负载微球与其他有机组成物之间的界面张力，改善负载微球表面的润湿性，使得负载微球与其他有机组成物表面接触，从而提高其在混合物料的分散性，使得负载微球在休闲鞋中底中均匀分散，偶氮二甲酰胺伴随负载微球同时分散，发泡过程中，在休闲鞋中底中形成均匀的微孔隙，降低休闲鞋中底的密度；在促进剂的作用下，休闲鞋中底各组成原料上的烯烃双键发生交联聚合，形成以中空微球为衔接点，聚硅氧烷为柔性衔接链，以聚烯烃为连接链的三维交联网络，提高休闲鞋中底的交联度，进而进一步的提高休闲鞋中底的回弹性和尺寸稳定性。