一種eva複合發泡材料及其製備方法
2023-05-17 14:22:36 1
一種eva複合發泡材料及其製備方法
【專利摘要】本發明提供一種EVA複合發泡材料及其製備方法，其中EVA複合發泡材料以重量份計，包括：聚烯烴熱塑性彈性體55～90份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0～35份、聚乙烯0～25份、三元乙丙橡膠0～15份、填充劑0～15份、活性劑0.5～2.5份、交聯劑0.5～2.5份、發泡劑1～6份和助劑1～7份。該EVA複合發泡材料的密度低、彈性好。該EVA複合發泡材料的製備方法包括：1)稱取上述EVA複合發泡材料包括的各成分；2)將除交聯劑、發泡劑以外的所有成分倒入密煉機裡進行混煉；3)向混煉後的物料中加入交聯劑和發泡劑進行混煉；將得到的混合物倒入造粒機裡面造粒，然後進行發泡，得到EVA複合發泡材料。
【專利說明】-種EVA複合發泡材料及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鞋材領域，具體涉及一種EVA複合發泡材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002] EVA是乙烯-乙酸乙烯（醋酸乙烯）酯共聚物，它是由乙烯（英文名稱為： Ethylene)和乙酸乙烯（英文名稱為：Vinyl Acetate)共聚而製得，英文全稱為：Ethylene Vinyl Acetate，簡稱為EVA，或E/VAC。其中，乙酸乙烯含量一般在5%?40%。與聚乙烯 相比，EVA由於在分子鏈中引入了乙酸乙烯單體，從而降低了結晶度，提高了柔韌性、抗衝擊 性、填料相溶性、和熱密封性能，被廣泛應用於發泡鞋料、玩具等領域。
[0003] 在鞋材使用的EVA樹脂中，乙酸乙烯含量一般在15%?22%。由於EVA樹脂共混 發泡製品具有柔軟、彈性好、耐化學腐蝕等性能，因此被廣泛應用於中高檔旅遊鞋、登山鞋、 拖鞋、涼鞋的鞋底和內飾材料中。
[0004] 但隨著人類生活水平的提高，人們對鞋子的舒適度要求也越來越高，尤其是對鞋 子的質地、柔軟度、彈性、耐彎折等性能要求更高。這樣就需要鞋用EVA發泡材料，尤其是鞋 底用EVA發泡材料要具有質地更輕、柔軟度更好、彈性佳、耐彎折等性能。然而上述的現有 的EVA發泡材料已經滿足不了人們的需求，主要是因為目前市場上鞋用EVA複合發泡材料 主要是以聚乙烯與乙烯-醋酸乙烯共聚物為主材料製得的發泡材料，其密度不夠小，一般 在0. 22g/cm3左右，在確保鞋用物理性能的條件下無法進一步降低密度，從而質地不能夠 更輕；且其回彈率一般在40%左右，回復性差，反彈效果不理想，彈性不能有效提高；且在 實際生產應用中，經常出現，由上述現有的EVA發泡材料製成的鞋子在反覆穿著後易出現 回復性不佳的塌陷問題，影響鞋子的穿著功能性和外觀。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術存在的上述缺陷，本發明的目的在於提供一種EVA複合發泡材料以 解決現有EVA複合發泡材料不具備密度低、高回彈性的問題。
[0006] 本發明提供一種EVA複合發泡材料，以重量份計，包括：聚烯烴熱塑性彈性體55? 90份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充 齊[J 0?15份、活性劑0. 5?2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份。
[0007] 優選的，所述聚烯經熱塑性彈性體為型號Engage8450、Engage8150、Engage8003、 Engage7467中的一種或幾種。
[0008] 優選的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物為型號EVA460、EVA462、EVA265、EVA40L-03、 EVA40W中的一種或幾種。
[0009] 優選的，所述聚乙烯為低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的 一種或幾種。
[0010] 優選的，所述三元乙丙橡膠為型號IP3745、EPDM8800、EPDM9500中的一種或幾種。
[0011] 優選的，所述填充劑為空心微球改性填充劑。
[0012] 優選的，所述活性劑為硬脂酸、脂肪酸、低分子量聚乙烯中的一種或幾種。
[0013] 優選的，所述交聯劑為1，4-雙叔丁基過氧異丙基苯。
[0014] 優選的，所述發泡劑為偶氮二甲醯胺、可膨脹微球、0BSH發泡劑中的一種或幾種。
[0015] 優選的，所述助劑為氧化鋅和硬脂酸鋅，其中氧化鋅佔所述EVA複合發泡材料總 量的0. 5?5份，硬脂酸鋅佔所述EVA複合發泡材料總量的0. 5?2份。
[0016] 本發明還提供一種EVA複合發泡材料的製備方法，包括以下步驟：
[0017] 1)按重量份數稱取以下成分：聚烯烴熱塑性彈性體55?90份、乙烯-醋酸乙烯 共聚物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充劑0?15份、活性劑 0. 5?2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份；
[0018] 2)將步驟1)中稱取好的除交聯劑、發泡劑以外的所有成分進行混煉；
[0019] 3)向混煉後的物料中加入步驟1)中稱取好的交聯劑和發泡劑進行混煉；將得到 的混合物進行造粒，然後進行發泡，得到EVA複合發泡材料。
[0020] 優選的，所述步驟2)中混煉的時間為8分鐘?10分鐘，溫度為110°C?115°C。
[0021] 優選的，所述步驟3)中混煉的時間為5分鐘?7分鐘，溫度為115°C?120°C。
[0022] 優選的，所述步驟2)中所述進行混煉的設備為密煉機。
[0023] 優選的，所述步驟3)中所述進行造粒的設備為造粒機。。
[0024] 與現有技術相比本發明提供的EVA複合發泡材料具有以下優點：本EVA複合發泡 材料，包括：聚烯烴熱塑性彈性體、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、三元乙丙橡膠、填充劑、 活性劑、交聯劑、發泡劑和助劑；其中，聚烯烴熱塑性彈性體具有密度小、彈性優良等特性， 乙烯-醋酸乙烯共聚物具有回彈性高等特性，三元乙丙橡膠具有較高的回彈性、較小的密 度，聚乙烯具有較佳的剛性、優良的抗撕裂和抗收縮性能，再加上填充劑、活性劑、交聯劑、 發泡劑和助劑的優良特性，使得由上述成分製成的EVA複合發泡材料具備密度低、高回彈 性、低壓縮歪、耐彎折、質地柔軟等優點；其中，密度可降低35%左右，使得EVA複合發泡材 料的質地更輕、柔軟度更好，彈性可提高25%左右，可提升消費者穿著時的舒適性並延長產 品使用壽命。
【具體實施方式】
[0025] 在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以 很多不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況 下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。
[0026] 本發明提供一種EVA複合發泡材料，以重量份計，包括：聚烯烴熱塑性彈性體55? 90份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充 齊[J 0?15份、活性劑0. 5?2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份。 採用聚烯烴熱塑性彈性體作為主體材料，與乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯或三元乙丙橡 膠進行加工改性。
[0027] 其中，聚烯烴熱塑性彈性體具有密度小、彈性優良等特性，乙烯-醋酸乙烯共聚物 具有回彈性高等特性，三元乙丙橡膠具有較高的回彈性、較小的密度，聚乙烯具有較佳的剛 性、優良的抗撕裂和抗收縮性能，再加上填充劑、活性劑、交聯劑、發泡劑和助劑的優良特 性，使得由上述成分製成的EVA複合發泡材料具備密度低、高回彈性、低壓縮歪、耐彎折、質 地柔軟等優點；其中，密度可降低35%左右，使得EVA複合發泡材料的質地更輕、柔軟度更 好，彈性可提高25%左右，可提升消費者穿著時的舒適性並延長產品使用壽命。
[0028] 具體的，聚烯烴熱塑性彈性體是一類由橡膠和聚烯烴樹脂組成的呈兩相分離的聚 合物混合物。它具有密度小、質量輕，抗撕裂強度性能佳，彈性優良的特性。EVA複合發泡材 料的配方中添加聚烯烴熱塑性彈性體後，可以使得製成的EVA複合發泡材料具有密度低、 質地輕等特性，同時提高EVA複合發泡材料的回彈性。
[0029] 上述聚烯經熱塑性彈性體可選用型號為Engage8450、Engage8150、Engage8003、 Engage7467中的一種或幾種，這些型號的聚烯經熱塑性彈性體可以自陶氏化學公司（Dow Chemical Company)購得。
[0030] 具體的，乙烯-醋酸乙烯共聚物具有優良的柔韌性、高回彈性，良好的延展性、力口 工性。EVA複合發泡材料的配方中添加乙烯-醋酸乙烯共聚物後，可調整EVA複合發泡材料 的耐壓縮回復性、彈性及綜合的物理性能。
[0031] 上述乙烯-醋酸乙烯共聚物可選用型號為EVA460、EVA462、EVA265、EVA40L-03、 EVA40W中的一種或幾種，這些型號的乙烯-醋酸乙烯共聚物可以自杜邦公司購得。
[0032] 具體的，聚乙烯是乙烯經聚合製得的一種熱塑性樹脂。它具有較佳的剛性，優良 的抗撕裂和抗收縮性能，易於加工。上述聚乙烯可選用低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、 超高分子量聚乙烯中的一種或幾種。低密度聚乙烯具有較小的密度和優良的加工性、線性 低密度聚乙烯具有抗撕裂和優良的加工性、超高分子量聚乙烯抗衝擊及抗撕裂，添加到EVA 複合發泡材料的配方中，可調整EVA複合發泡材料的密度和硬度，提高EVA複合發泡材料的 抗收縮、抗撕裂性能及綜合的物理性能。
[0033] 上述低密度聚乙烯的密度範圍為0. 910?0. 930g/cm3 ;與高密度和中密度聚乙烯 相比，它具有較低的結晶度（50%?65%)、較低的軟化點（108?126°C)以及較寬的熔體 指數（MI = 0. 2?80g/min);低密度聚乙烯的相對分子量介於25000至50000。上述線性 低密度聚乙烯的密度範圍為〇. 913?0. 930g/cm3。上述超高分子量聚乙烯的相對分子量大 於1000000,結晶度為80%以上，密度範圍為0. 92?0. 97g/cm3。
[0034] 具體的，三元乙丙橡膠具有較高的回彈性，優良的回覆性，較小的密度，較佳的柔 韌性能。EVA複合發泡材料的配方中添加三元乙丙橡膠後，可提高材料的回彈性，降低材料 的密度，提高材料的耐曲折變形及改良材料的綜合物理性能。
[0035] 上述三元乙丙橡膠可以選用型號為IP3745、EPDM8800、EPDM9500中的一種或幾 種，這些型號的三元乙丙橡膠可以自陶氏化學公司（Dow Chemical Company)購得。
[0036] 上述填充劑可選用空心微球改性填充劑。空心微球改性填充劑為一種中空結構的 改性矽酸鹽類細小的顆粒微球，其密度小，質量較輕，加入EVA複合發泡材料的配方後可降 低材料的密度，使得材料發泡均勻、加工性優良，改良材料的平滑度。空心微球改性填充劑 是包含空心微球材料（也稱空心玻璃微珠材料）的填充劑，空心微球改性填充劑相關內容 可參考《化學建材》2008年第24卷第3期46至48頁上收錄的胡傳群等人的署名文章。
[0037] 上述活性劑可選用硬脂酸、脂肪酸、低分子量聚乙烯中的一種或幾種。所述低分子 量聚乙烯的分子量為500?5000,它的密度為0. 92?0. 936g/cm3,其分子量較小熔值較高 加工性能優良。活性劑在EVA複合發泡材料的配方中可以起到潤滑劑的作用，改善發泡產 品的脫模效果及產品的外觀。
[0038] 上述交聯劑可選用1，4-雙叔丁基過氧異丙基苯或三烯丙基異三聚氰酸酯。交聯 劑利用化學發泡方法，引發交聯，提升產品硬度、彈性、耐壓縮性能及綜合的物理性能。
[0039] 上述發泡劑可選用包覆氣體的受熱膨脹遇冷定型的可膨脹到原來體積的數倍的 偶氮二甲醯胺、可膨脹微球、0BSH發泡劑中的一種或幾種。加入發泡劑可製作出均勻的密 閉式的氣孔結構，降低材料的密度。
[0040] 上述助劑可為氧化鋅和硬脂酸鋅，其中氧化鋅佔所述EVA複合發泡材料總量的 0. 5?5份，硬脂酸鋅佔所述EVA複合發泡材料總量的0. 5?2份。
[0041] 相應的本發明還提供了該EVA複合發泡材料的製備方法，包括以下步驟：
[0042] 1)按重量份數稱取以下成分：聚烯烴熱塑性彈性體55?90份、乙烯-醋酸乙烯 共聚物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充劑0?15份、活性劑 0. 5?2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份；
[0043] 2)將步驟1)中稱取好的除交聯劑、發泡劑以外的所有成分倒入密煉機裡進行混 煉，混煉的時間可以優選為8分鐘?10分鐘，溫度可以優選為110°C?115°C ;
[0044] 3)向混煉後的物料中加入步驟1)中稱取好的交聯劑和發泡劑進行混煉，混煉的 時間可以優選為5分鐘?7分鐘，溫度可以優選為115°C?120°C ;將得到的混合物倒入造 粒機裡面造粒，然後進行發泡，得到EVA複合發泡材料。
[0045] 該EVA複合發泡材料的生產過程簡單，只需將各種組份按順序裝入混煉機進行混 煉，時間短，操作條件適宜，得到的發泡材料具有質量超輕、高彈性、低壓縮歪、耐曲折變形 等優越的性能；在得到的發泡材料冷卻後，經過半成品處理加工打粗，再模壓成型，即可得 到鞋底成品；或經射出發泡成型也可得到同樣效果的鞋底成品。
[0046] 按照以上所述的EVA複合發泡材料及其製備方法，本發明所述的EVA複合發泡材 料可選用不同的配方組合，來滿足不同產品的要求，以下實施例示出了多種不同的EVA復 合發泡材料的配方組合及其製備過程。
[0047] 實施例1?3
[0048] 表1 :EVA複合發泡材料共混配方（份）
[0049]
【權利要求】
1. 一種EVA複合發泡材料，其特徵在於，以重量份計，包括：聚烯烴熱塑性彈性體55? 90份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充 劑0?15份、活性劑0. 5?2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份。
2. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述聚烯烴熱塑性彈性體為 型號 Engage8450、Engage8150、Engage8003、Engage7467 中的一種或幾種。
3. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物 為型號 EVA460、EVA462、EVA265、EVA40L-03、EVA40W 中的一種或幾種。
4. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述聚乙烯為低密度聚乙 烯、線性低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯中的一種或幾種。
5. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述三元乙丙橡膠為型號 IP3745、EPDM8800、EPDM9500 中的一種或幾種。
6. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述填充劑為空心微球改性 填充劑。
7. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述活性劑為硬脂酸、脂肪 酸、低分子量聚乙烯中的一種或幾種。
8. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述交聯劑為1，4-雙叔丁 基過氧異丙基苯。
9. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述發泡劑為偶氮二甲醯 胺、可膨脹微球、OBSH發泡劑中的一種或幾種。
10. 根據權利要求1所述的EVA複合發泡材料，其特徵在於，所述助劑為氧化鋅和硬脂 酸鋅，其中氧化鋅佔所述EVA複合發泡材料總量的0. 5?5份，硬脂酸鋅佔所述EVA複合發 泡材料總量的〇. 5?2份。
11. 一種EVA複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟： 1) 按重量份數稱取以下成分：聚烯烴熱塑性彈性體55?90份、乙烯-醋酸乙烯共聚 物0?35份、聚乙烯0?25份、三元乙丙橡膠0?15份、填充劑0?15份、活性劑0. 5? 2. 5份、交聯劑0. 5?2. 5份、發泡劑1?6份和助劑1?7份； 2) 將步驟1)中稱取好的除交聯劑、發泡劑以外的所有成分進行混煉； 3) 向混煉後的物料中加入步驟1)中稱取好的交聯劑和發泡劑進行混煉；將得到的混 合物進行造粒，然後進行發泡，得到EVA複合發泡材料。
12. 根據權利要求11所述的EVA複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟2) 中混煉的時間為8分鐘?10分鐘，溫度為110°C?115°C。
13. 根據權利要求11所述的EVA複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟3) 中混煉的時間為5分鐘?7分鐘，溫度為115°C?120°C。
14. 根據權利要求11所述的EVA複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟2) 中所述進行混煉的設備為密煉機。
15. 根據權利要求11所述的EVA複合發泡材料的製備方法，其特徵在於，所述步驟3) 中所述進行造粒的設備為造粒機。
【文檔編號】C08K13/04GK104151663SQ201410382453
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】劉成, 柯育發, 成升良, 陳愛民 申請人:安踏（中國）有限公司