一种轻质耐磨发泡鞋底材料及其制备方法与流程

本发明涉及鞋底材料，具体涉及一种轻质耐磨发泡鞋底材料及其制备方法。

背景技术：

1、发泡鞋底材料是运动鞋、休闲鞋的主要底材，通常以乙烯-醋酸乙烯共聚物为基体，与聚烯烃弹性体并用，经化学交联模压发泡制成。随着轻量化需求的提高，鞋底材料的表观密度需降至0.24g/cm3以下，同时外底工作面需保持较低的磨耗和足够的止滑性能。

2、为改善发泡鞋底的耐磨性，现有技术多在常规一段模压交联发泡工艺内添加或更换耐磨组分。专利cn114773658b公开了一种耐磨、轻质、止滑的eva发泡鞋底材料，以预分散硅酮母粒为耐磨剂，并加入四针状氧化锌晶须以补偿因硅酮引入造成的止滑性能下降；专利cn113881130b公开了一种高耐磨的鞋用eva发泡材料，以聚四氟乙烯乳液与丁苯橡胶乳液共混析出的复合固体为耐磨剂；专利cn115678154a公开了一种耐磨防滑eva鞋底的加工工艺，以含氢硅油对白炭黑进行表面处理后加入配方。

3、然而，发泡倍率提高使泡孔壁减薄，磨耗随之增大；自润滑型耐磨组分依赖向制品表面迁移起效，在降低磨耗的同时使表面能下降，止滑性能受损，需另加补偿组分；表面处理型填料的硅油层为惰性疏水层，对磨耗的改善有限。轻质、耐磨与止滑三者在现有一段成型体系内难以同时兼顾。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：发泡鞋底材料降低表观密度后泡孔壁减薄、磨耗明显增大；引入自润滑耐磨组分虽可降低磨耗，却因组分向表面迁移使止滑性能下降，难以同时兼顾轻质、耐磨与止滑。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种轻质耐磨发泡鞋底材料，由包括以下重量份组分的组合物经两段模压交联发泡制得：乙烯-醋酸乙烯共聚物75～85份、聚烯烃弹性体15～25份、弹性硅氧烷壳-白炭黑核包覆粒子4～8份、以有效成分计的过氧化二苯甲酰0.2～0.4份、过氧化二异丙苯0.7～0.9份和偶氮二甲酰胺2.8～3.6份，乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体的重量份之和为100份；所述包覆粒子由沉淀法白炭黑负载乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油、经铂催化硅氢加成部分交联制得，含氢硅油提供的sih与乙烯基封端聚二甲基硅氧烷提供的sivi的摩尔比为0.3～0.6，所得包覆层凝胶化固定并保留乙烯基；所述两段模压交联发泡包括第一段于125～135℃模压形成凝胶分数为10%～30%的预交联网络、第二段于168～176℃模压发泡；所述发泡鞋底材料的表观密度为0.20～0.23g/cm3。

3、优选地，所述包覆粒子中，乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油的总重量与沉淀法白炭黑的重量之比为0.35～0.55:1。优选地，所述组合物还包括氧化锌1.2～1.8份、硬脂酸0.8～1.2份、硬脂酸锌0.5～1.0份和轻质碳酸钙3～6份。所述聚烯烃弹性体优选为乙烯-辛烯共聚物。所述沉淀法白炭黑的bet比表面积优选为160～180m2/g，所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的乙烯基含量优选为0.35～0.45mmol/g，所述含氢硅油的含氢量优选为0.18%。所述包覆粒子优选由以下步骤制得：将沉淀法白炭黑与乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、含氢硅油及铂催化剂捏合至吸附均匀，于90～105℃保温60～90min进行硅氢加成部分交联，冷却后粉碎、过筛。

4、本发明还提供上述轻质耐磨发泡鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、所述包覆粒子以及填料、活化剂和润滑剂密炼混合，密炼温度不高于110℃，该步骤不加入过氧化物和发泡剂；（2）将胶料转移至开炼机，于80～90℃加入过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二甲酰胺，混匀后出片；（3）将胶片于125～135℃保压6～10min进行第一段模压，形成凝胶分数为10%～30%的预交联网络；（4）升温至168～176℃保压7～9min进行第二段模压发泡，开模膨胀；（5）熟化后冲切，得到所述轻质耐磨发泡鞋底材料。优选地，步骤（1）中密炼温度为105～110℃，密炼时间为8～10min；步骤（3）和步骤（4）中的模压压力为10～15mpa。

5、本发明的有益效果如下：

6、（1）以乙烯-醋酸乙烯共聚物与聚烯烃弹性体构成发泡基体，并引入弹性硅氧烷壳-白炭黑核包覆粒子，在表观密度为0.20～0.23g/cm3的条件下将din磨耗降至250mm3以下，较表观密度相同、不含该粒子且经常规一段模压成型的发泡材料降低45%以上；发泡鞋底可一体成型直接用作触地外底，省去另行贴合橡胶外底的工序。

7、（2）包覆粒子的硅氧烷包覆层经硅氢加成凝胶化固定，并在成型中与基体共交联，硅氧烷相不向制品表面迁移，可萃取硅氧烷率不大于20%，而以游离硅油或硅酮母粒方式加入时该比率在80%以上；干态动摩擦系数与不含硅氧烷组分的基体材料相当，在降低磨耗的同时保持止滑性能，无需另加止滑补偿组分。

8、（3）成型采用低温预交联与高温发泡两段模压，第一段形成凝胶分数10%～30%的预交联网络，发泡在该网络约束下进行，泡孔细密均匀，磨耗降低幅度超过包覆粒子与两段模压各自单独作用之和。

9、（4）以15～25份聚烯烃弹性体作为弹性相，材料回弹率不低于54%，邵c硬度为51～55，处于运动鞋与休闲鞋的适穿区间，压缩永久变形与常规发泡材料相当。

10、（5）包覆粒子由常规捏合与保温工序制得，两段模压在普通平板硫化设备上即可实施；sih与sivi摩尔比0.3～0.6、预交联凝胶分数10%～30%的范围能够容纳常规批次波动，便于稳定生产。

1.一种轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，由包括以下重量份组分的组合物经两段模压交联发泡制得：乙烯-醋酸乙烯共聚物75～85份、聚烯烃弹性体15～25份、弹性硅氧烷壳-白炭黑核包覆粒子4～8份、以有效成分计的过氧化二苯甲酰0.2～0.4份、过氧化二异丙苯0.7～0.9份和偶氮二甲酰胺2.8～3.6份，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物与所述聚烯烃弹性体的重量份之和为100份；所述包覆粒子由沉淀法白炭黑负载乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油、经铂催化硅氢加成部分交联制得，所述含氢硅油提供的sih与所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷提供的sivi的摩尔比为0.3～0.6，所得包覆层凝胶化固定并保留乙烯基；所述两段模压交联发泡包括第一段于125～135℃模压形成凝胶分数为10%～30%的预交联网络、第二段于168～176℃模压发泡；所述发泡鞋底材料的表观密度为0.20～0.23g/cm3。

2.根据权利要求1所述的轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，所述包覆粒子中，乙烯基封端聚二甲基硅氧烷与含氢硅油的总重量与沉淀法白炭黑的重量之比为0.35～0.55:1。

3.根据权利要求1所述的轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，所述组合物还包括氧化锌1.2～1.8份、硬脂酸0.8～1.2份、硬脂酸锌0.5～1.0份和轻质碳酸钙3～6份。

4.根据权利要求1所述的轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。

5.根据权利要求1所述的轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，所述沉淀法白炭黑的bet比表面积为160～180m2/g，所述乙烯基封端聚二甲基硅氧烷的乙烯基含量为0.35～0.45mmol/g，所述含氢硅油的含氢量为0.18%。

6.根据权利要求1所述的轻质耐磨发泡鞋底材料，其特征在于，所述包覆粒子由以下步骤制得：将沉淀法白炭黑与乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、含氢硅油及铂催化剂捏合至吸附均匀，于90～105℃保温60～90min进行硅氢加成部分交联，冷却后粉碎、过筛。

7.一种如权利要求1～6中任一项所述的轻质耐磨发泡鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、所述包覆粒子以及填料、活化剂和润滑剂密炼混合，密炼温度不高于110℃，该步骤不加入过氧化物和发泡剂；（2）将胶料转移至开炼机，于80～90℃加入过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯和偶氮二甲酰胺，混匀后出片；（3）将胶片于125～135℃保压6～10min进行第一段模压，形成凝胶分数为10%～30%的预交联网络；（4）升温至168～176℃保压7～9min进行第二段模压发泡，开模膨胀；（5）熟化后冲切，得到所述轻质耐磨发泡鞋底材料。

8.根据权利要求7所述轻质耐磨发泡鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中密炼温度为105～110℃，密炼时间为8～10min。

9.根据权利要求7所述轻质耐磨发泡鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（4）中的模压压力为10～15mpa。