[发明专利]一种高耐磨弹性发泡橡胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于橡胶加工技术领域，特别是一种高耐磨弹性发泡橡胶材料的生产配方及其制备方法。

背景技术

当前市场上可以购得的橡胶材料种类繁多，对材料的要求包括具有较大的使用温度范围、对化学物和油脂的抗性等。其中，舒适、质轻、耐磨、高弹、低永久压缩性和价格便宜的鞋底越来越受到人们的追捧。追溯橡胶材料的发展从最开始的天然橡胶，然后是PVC合成革和合成橡胶，后来又有了EVA、PU、SBS、TPU及它们相应的发泡材料等。但是，这些材料往往不能满足人们对橡胶材料的要求。仔细分析这几种材料会发现，天然橡胶耐低温性较差、味道重、质感不舒适；PVC合成革低温硬化、舒适感不佳、不耐磨、弹性差；合成橡胶如硫化橡胶，味道太重，密度大；EVA材料耐磨性欠佳、压缩变形大；PU合成革耐磨性优异，质轻，但是相对价格高；SBS耐磨性需要提高，压缩变形大，耐候性差；TPU材料价格昂贵，硬度大、不舒适。

基于以上现状，本专利在EVA材料的基础上加入了新型热塑性弹性体、新型耐磨剂，以此来改变EVA材料耐磨性欠佳、压缩变形大的问题，并且加入了协同性良好的橡胶原材，不仅提高了整体性能，更能节约成本。

发明内容

本发明的目的之一在于，针对上述不足，提供一种配方合理，具有高弹、高耐磨、低压缩变形、且成本较低的高耐磨弹性发泡橡胶材料。

本发明的目的之二在于，针对上述不足，提供一种上述高耐磨弹性发泡橡胶材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种高耐磨弹性发泡橡胶材料，由橡胶组合物和橡胶助剂两大成分组成，橡胶组合物包括15％-20％质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、8％-15％质量份的三元乙丙橡胶、10％-20％质量份的SEBS、22％-30％质量份的POE弹性体、10％-20％质量份的乙烯-辛烯嵌段共聚物，橡胶助剂包括8％-15％质量份的耐磨剂、0.3％-0.6％质量份的发泡剂、0.8％-1.2％质量份的硫化剂、0.4％-0.8％质量份的软化剂、0.4％-0.8％质量份的促进剂、1.2％-2％质量份的补强剂、其余为其他助剂。

优选的，其中耐磨剂是以特种改性有机硅聚合物为主体制成的有机硅耐磨剂；发泡剂是偶氮二甲酰胺；硫化机是过氧化二异丙苯；软化剂是硬脂酸锌；促进剂是硬脂酸；补强剂是氧化锌。而且橡胶助剂还包含已知的其他助剂，在对本发明的目的不产生不利于影响的前提下，可向本发明加入迄今已知的常规用量的其他橡胶助剂。

作为本发明的一种改进，将POE弹性体(乙烯-辛烯共聚物)应用于EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)发泡鞋材改性方案中，POE具有很窄的相对分子质量分布和短支链分布，所以回弹性优异，但是，由于POE为非极性材料，很难解决粘合问题，所以以POE作为主料的应用还较少，普通EVA发泡材料的密度为0.23-0.3g/cm3(密度不够小)，回弹性不够好，抗撕裂性及柔性欠佳，材料压缩永久变形较大，从而限定了它的作用，而加入了POE弹性体(乙烯-辛烯共聚物)就能够很好地改变EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)发泡橡胶的性能。

其次，乙烯-辛烯嵌段共聚物(OBC)是一种新型烯烃弹性体，以两种非茂金属催化剂相结合，添加产生嵌段共聚物的“链穿梭剂”，使两种催化剂协同作用，合成了独特结构的嵌段共聚物。其分子中软、硬段交替排列。其耐热温度高，耐磨损，耐高、低温压缩变形性能强，采用OBC增韧改性EVA，改善EVA的冲击性能和柔韧性，该材料性能方面的提高包括：耐热性至少提高40℃，加工速度更快，抗磨损性能更好，以及高低温压缩变形性能增强。但是成本较高，因此，加入部分SEBS，与POE的结合，能够节约成本，根据检测指标显示，性能同样达到要求。

又由于OBC独特的嵌段结构，分子链规整度高，与EVA在结晶形态、溶解度参数等方面均存在差异，因此，选择合适的相容剂，改善两种体系相界面的结合力，是制备复合材料的关键。而三元乙丙橡胶作为接枝是良好的相容剂。

一种高耐磨弹性发泡橡胶材料的制备方法，按以下步骤进行：

步骤一：称取橡胶组合物的配方含量为：橡胶组合物包括15％-20％质量份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、8％-15％质量份的三元乙丙橡胶、10％-20％质量份的SEBS、22％-30％质量份的POE弹性体、10％-20％质量份的乙烯-辛烯嵌段共聚物，按照比例充分混匀，获得混合物；倒入密炼机中进行第一阶段密炼，使物料混合更均匀，密炼温度为120～150℃，密炼的时间为10min-20min。