[发明专利]一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运动及休闲鞋底材料及其制备方法，特别是一种密度梯度型的发泡鞋底材料及其制备方法。

背景技术

功能梯度材料（ Functional Gradient Materials 简写为FGM）就是在制造过程中，使构成材料的要素（组成、结构、孔隙率、浓度）沿厚度方向由一侧到另一侧呈连续变化，使得内部没有明显界面，从而使材料性质和功能也呈连续变化的一种新材料。与复合材料相比，功能梯度材料的组成从一侧到另一侧呈梯度变化，且无特定界面，从而使得该材料的性能平稳变化，因此缓和了表层与底层间的应力，使性能更好。功能梯度材料概念是在1984年由日本的材料科学家新野正之博士、平井敏雄教授及渡边龙三教授首先提出，随后受到日本和世界材料领域的广泛关注。功能梯度材料首先成功地应用于航天飞机的缓和热应力型超耐热金属/陶瓷复合材料中。关于制备功能梯度材料应用于制鞋领域的研究未见公开报道。

关于功能梯度鞋底材料的报道，常素芹，王旭等人在2013102682265通过EVA和POE发泡的基础上，将两层或多层组成可发性混炼胶，通过一次模压发泡成型制备出一种沿着厚度方向弹性和硬度渐变的发泡鞋底材料。该发明通过调控发泡倍率，使得每一层材料发泡倍率相同，从而避免了材料的翘曲问题。该发明未涉及密度不同的密度梯度材料。

对于发泡鞋底而言，发泡材料的密度越大，耐磨性越好，但较重；而对于较轻的鞋底，则其耐磨性又明显恶化，为此本发明开发质轻耐磨梯度型橡胶发泡鞋底材料。该鞋底可以实现在与地面接触的一侧，有较高的密度，确保有良好的耐磨性能，在与脚贴近的一侧，有较小的密度，使得尽量轻量化。从而在同一双鞋底中实现质轻、耐磨性能的最大化。而不同的密度，必定导致材料的发泡倍率不一致，如果不能精确控制，便会导致材料向发泡倍率较大的一侧翘曲。

为了解决上述技术难题，本开发的功能梯度鞋底材料为质轻耐磨梯度型橡胶发泡鞋底的开发；其制备方法：将两层或多层组成和性能在材料厚度方向准连续变化的非均质混炼胶，通过一次模压成型制备出密度渐变型鞋底材料，通过精确控制密度，实现的应力均匀分散，制备出较平整的密度梯度材料，从而实现硬度、密度、耐磨性等功能沿材料厚度方向呈现梯度差异化。

本发明开发的密度梯度鞋底材料，其重点是提升鞋底的舒适性，使鞋底各部位的物理性能指标实现功能最大化，同时还有省去冷粘工艺、减少人工成本、利于保护环境的优势，是未来国内外鞋类产品及其相关鞋部件研究的重要方向。

发明内容

本发明旨在提供一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料及其制备方法，实现密度、硬度和耐磨性的梯度功能差异化。

本发明的技术方案是：一种质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料，其特征在于，其成分和质量份数包括：

三元乙丙橡胶（EPDM）             40~70份

乙烯-辛烯共聚物（POE）            30~50份

低密度聚乙烯（LDPE）              10~15份

交联剂                             1~3份

填料                               5~20份

发泡剂                             4~7份

氧化锌（ZnO）                     3~6份

硬脂酸锌（Znst）                   2~5份。

所述的交联剂为过氧化二异丙苯、或过氧化苯甲酰、或过氧化氢异丙苯中的的至少一种。

所述的填料可选用氢氧化镁、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅、硅灰石中的至少一种。 

所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4'-氧代双苯磺酰肼、N，N'-二亚硝基五亚甲基四胺、碳酸氢钠或碳酸氢铵其中的至少一种或者两种以上的组合物。

一种所述的质轻耐磨密度梯度发泡鞋底材料制备方法，其特征在于，包括依次进行的混炼工序、硫化测试和模压工序：