[发明专利]一种抗收缩橡胶发泡材料及其制备方法、应用

说明书

本发明涉及一种抗收缩橡胶发泡材料及其制备方法、应用。以NR/BR为橡胶主基体，POE/EPDM为橡胶辅助组分，选用聚乙二醇与石蜡油的混合物作为橡胶密炼分散剂，选用聚乙二醇二甲基丙烯酸酯与硅烷偶联剂的混合物作为橡胶发泡控制剂，与发泡剂AC、交联剂DCP、硬脂酸等助剂混合密炼后于170℃以上模压发泡，最终制得了一种超轻、高弹、低压缩永久变形的发泡鞋用橡胶新材料。本发明选用的复合发泡控制剂和复合密炼分散剂，可以使橡胶在密炼的过程中得到较好的分散，同时确保橡胶材料在硫化发泡时缓慢发泡，制成成品后不会引起明显的收缩，由此得到的发泡鞋用橡胶材料相对于EVA更有优势。

技术领域

本发明涉及鞋用材料技术领域，具体涉及一种抗收缩橡胶发泡材料及其制备方法、应用。

背景技术

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)鞋用发泡材料由于力学指标低、弹性差、耐压缩性不好等缺点，长期受到消费者诟病。近年来，特别是EVA原材料价格连续上涨超过橡胶价格后，业界专家希望用发泡橡胶替代发泡EVA材料，以克服EVA鞋材的缺点。目前市场上常用的橡胶有天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、异戊二烯橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)等，这些橡胶发泡后都有望替代发泡EVA材料。

发泡橡胶虽然具有质量轻、弹性好、柔软、隔热、吸音等优点，被广泛应用于航空、汽车、仪器、仪表、家电和包装等领域，但是发泡橡胶也存在一些缺陷：一方面橡胶发泡材料易收缩，即收缩率大、尺寸稳定性差；另一方面，橡胶的门尼黏度大，不利于注射加工。此外当采用化学发泡剂制备发泡橡胶材料时，由于泡孔内外存在一定的压差，泡孔中的气体会在聚合物中渗透，导致发泡材料的体积随着时间的变化不断收缩，硫化与发泡过程的匹配难度加大，发泡时易出现泡孔不均匀、收缩变形大等问题。更为重要的是，橡胶占主要胶料的发泡体系很难在超过170℃的条件下进行发泡。

为了解决这些问题，有研究者采用橡胶与EVA混炼发泡体系获得了收缩率达到1％的发泡橡胶，但是这种操作牺牲了发泡材料的拉伸性能和弹性。也有人以天然橡胶为主料，采用发泡剂H对胶料进行发泡研究，得到了在150℃工艺条件下硫化的发泡橡胶。还有人对三元乙丙橡胶的单独发泡进行了研究，得出了最好在低温下发泡的结论。由此可见，在170℃以上的温度下制备发泡橡胶仍然是行业内普遍存在的难题。

发明内容

本发明以获得低压缩性、高弹、质轻的橡胶发泡材料为出发点，以NR/BR为主基体，以POE(乙烯和丁烯的高聚物)/EPDM为辅助体系，采用发泡剂AC(偶氮二甲酰胺)在172℃的硫化发泡工艺下进行了橡胶发泡，通过橡胶分散剂分散橡塑体系以及发泡控制剂调节发泡过程，使硫化和发泡体系相匹配，最终开发出一种缓慢发泡且收缩率低的超轻、高弹、低压缩永久变形的发泡鞋用橡胶新材料。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种抗收缩橡胶发泡材料的制备方法，主要包括以下步骤：将橡胶主基体和橡胶辅助组分混合密炼，接着加入加工助剂继续密炼，最后发泡、交联即可。

进一步的，所述橡胶主基体具体为NR、BR的混合物，其中NR、BR的重量份数比为80-50:20-50，优选为60:40。

进一步的，所述橡胶辅助组分具体为POE、EPDM的混合物，其中POE、EPDM的重量份数比为80-50:20-50，优选为70:30。

进一步的，橡胶主基体、橡胶辅助组分的重量份数比为50-40：50-60，优选为50:50。

进一步的，所述加工助剂包括橡胶密炼分散剂、橡胶发泡控制剂、发泡剂、交联剂、其他助剂。其中橡胶密炼分散剂的加入量相当于橡塑总量(即橡胶主基体、橡胶辅助组分之和)的1.5％-3.0％，优选为2％；橡胶发泡控制剂的加入量相当于橡塑总量的4％-8％，优选为6％；发泡剂的加入量相当于橡塑总量的2％-4％，优选为2.5％；交联剂的加入量相当于橡塑总量的0.6％-1.2％，优选为1％；其他助剂的加入量相当于橡塑总量的10％-16％，优选为12.5％。