一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底及其制备方法，该方法包含：步骤1，按比例选取各原料；步骤2，将原料中的超高分子量聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌在加热条件下机械搅拌，混合均匀；步骤3，向混合物加入交联剂、发泡剂、色浆，混合均匀，再进行造粒；步骤4，将母粒投入注塑机中，加热注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；步骤5，将预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压升温，进行模压；步骤6，将鞋底经过修饰，再冷却至室温，静置后得到成品。本发明专利技术还提供了通过该方法制备的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底。本发明专利技术制得的功能性鞋底的耐磨性显著提高，并且具有抗菌抑菌的优异效果。的优异效果。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种新型功能高分子材料
的石墨烯复合功能性鞋底及其制备方法，具体地，涉及一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底及其制备方法。

技术介绍

[0002]近几年受各种因素影响，鞋业的发展受到很大冲击，各大鞋材企业也难以幸免。为了加快企业自身的发展，不少鞋材企业纷纷在产品、研发和经营方式上突破，以减少传统模式带来的束缚。现有的鞋底制作行业，大多集中在款式设计的竞争上。但随着消费者对鞋子舒适、健康、环保以及耐用、耐磨、耐冲击等的要求越来越高，鞋子的功能性被划分得越来越细。而一双鞋的功能性体现最终是需要鞋底来配合实现的，因此也提出了对功能性鞋底，特别是生产工艺和材料研发的新要求。
[0003]石墨烯是从石墨中剥离出来的单层碳原子材料，由碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构，它是人类已知的厚度最薄、质地最坚硬、导电性最好的材料。石墨烯具有优异的力学、光学和电学性质，结构非常稳定，迄今为止研究者尚未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况，碳原子之间的链接非常柔韧，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍，如果用石墨烯制成包装袋，它将能承受大约两吨重的物品，几乎完全透明，却极为致密，不透水、不透气，即使原子尺寸最小的氦气也无法通过。石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，导电性超过了任何传统的导电材料。石墨烯的化学性质类似石墨表面，也可以吸附和脱附各种原子和分子，还有抵御强酸强碱的能力，同时石墨烯还具有优异的抗菌功能。
[0004]石墨烯是一种性能优越的二维材料，将石墨烯复合在其它材料中，能够进一步提升复合材料的功能性，从而扩展其应用范围。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种石墨烯复合功能性鞋底及其制备方法，能够有效解决鞋底不耐磨不耐穿的问题，制得的功能性鞋底的耐磨性显著提高，并且具有抗菌抑菌的优异效果。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底的制备方法，其中，所述的方法包含：步骤1，按比例选取各原料；步骤2，将原料中的超高分子量聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌在加热条件下机械搅拌，混合均匀；步骤3，向步骤2所得的混合物加入交联剂、发泡剂、色浆，混合均匀，再进行造粒；步骤4，将步骤3所得的母粒投入注塑机中，加热注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；步骤5，将步骤4所得的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压升温，进行模压；步骤6，将步骤5所得的鞋底，经过修饰，再冷却至室温，静置后得到改性鞋底的成品。
[0007]进一步地，所述的步骤1中，原料按重量份数计由以下成分组成：超高分子量聚丙烯粉55份～80份、石墨烯2份～10份、硬脂酸锌0.8份～1份、氧化锌1.5份～1.8份、交联剂
0.6份～0.9份、发泡剂2份～4份、色浆1份～2份。
[0008]进一步地，所述的步骤2中，在温度为125℃～140℃，转速为90rpm～110rpm的条件下，将超高分子量聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌进行混合。
[0009]进一步地，所述的步骤3中，造粒时的挤出温度为190℃～220℃。
[0010]进一步地，所述的步骤4中，注入鞋模时的温度为105℃～120℃。
[0011]进一步地，所述的步骤5中，将预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至15MPa～22MPa，升温至140℃～160℃，模压6min～8min，然后快速泄压。
[0012]进一步地，所述的步骤5中，快速泄压的时间为6s～10s。
[0013]进一步地，所述的硫化剂采用DCP。
[0014]进一步地，所述的硫化剂，按质量百分比计，用量为预硫化鞋底的1～2％。
[0015]本专利技术还提供了通过上述的方法制备的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底。
[0016]本专利技术提供的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底及其制备方法具有以下优点：
[0017]本专利技术在制备鞋底的原料中加入石墨烯，使其具有抗菌抑菌的优异效果，并且有效提高了鞋底材料的耐磨强度，同时降低了鞋底材料的重量，解决了鞋底不耐磨不耐穿的问题。
[0018]本方法制备的改性鞋底具有抗菌抑菌效果，并具有良好的耐磨性，而且生产过程简单，适合广泛应用。
具体实施方式
[0019]以下对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。
[0020]本专利技术提供的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底的制备方法，其包含：步骤1，按比例选取各原料；步骤2，将原料中的超高分子量聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌在加热条件下机械搅拌，混合均匀；步骤3，向步骤2所得的混合物加入交联剂、发泡剂、色浆，混合均匀，再进行造粒；步骤4，将步骤3所得的母粒投入注塑机中，加热注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；步骤5，将步骤4所得的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压升温，进行模压；步骤6，将步骤5所得的鞋底，经过修饰，再冷却至室温，静置后得到改性鞋底的成品。
[0021]该方法中，利用了超临界发泡技术。在将原料密炼共混后进行交联、造粒，模压得到预硫化鞋底，将此鞋底放入高压釜发泡装置中，向釜中通入物理发泡剂，采用降压法得到微孔发泡鞋底材料。这样的发泡工艺流程可以简单理解为在模压发泡的过程中，加入物理发泡剂，再加上一个快速泄压的操作，即可得到超临界发泡的鞋底。
[0022]优选地，步骤1中的原料，按重量份数计由以下成分组成：超高分子量聚丙烯粉55份～80份、石墨烯2份～10份、硬脂酸锌0.8份～1份、氧化锌1.5份～1.8份、交联剂0.6份～0.9份、发泡剂2份～4份、色浆1份～2份。
[0023]交联剂和发泡剂优选地采用适用于超高分子量聚丙烯的种类。
[0024]超高分子量聚丙烯(UHMWPP)，是一种分子量百万以上，具有超高的强度、超高的耐磨性、较强的抗氧化能力的热塑性工程塑料，可用于制备高强度、高模量、耐腐蚀、抗冲击、耐应力开裂的聚丙烯产品。
[0025]步骤2中，在温度为125℃～140℃，转速为90rpm～110rpm的条件下，将超高分子量
聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌进行混合。
[0026]步骤3中，向步骤2所得的混合物加入交联剂、发泡剂、色浆，维持同样的转速，通过机械搅拌，混合均匀，然后采用造粒机进行造粒，挤出温度为190℃～220℃。
[0027]步骤4中，注入鞋模时的温度为105℃～120℃。
[0028]步骤5中，将预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压至15MPa～22MPa，升温至140℃～160℃，模压6min～8min，然后快速泄压。
[0029]步骤5中，快速泄压的时间为6s～10s。
[0030]硫化剂采用DCP。
[0031]硫化剂的用量，按质量百分比计为预硫化鞋底的1～2％。
[0032]硫化剂DCP，即dicumyl peroxide(过氧化二异丙苯)，是一种强氧化剂，可作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底的制备方法，其特征在于，所述的方法包含：步骤1，按比例选取各原料；步骤2，将原料中的超高分子量聚丙烯粉、石墨烯、硬脂酸锌、氧化锌在加热条件下机械搅拌，混合均匀；步骤3，向步骤2所得的混合物加入交联剂、发泡剂、色浆，混合均匀，再进行造粒；步骤4，将步骤3所得的母粒投入注塑机中，加热注入鞋模，开模得到预硫化鞋底；步骤5，将步骤4所得的预硫化鞋底放入高压反应釜中，加入硫化剂，加压升温，进行模压；步骤6，将步骤5所得的鞋底，经过修饰，再冷却至室温，静置后得到改性鞋底的成品。2.如权利要求1所述的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，原料按重量份数计由以下成分组成：超高分子量聚丙烯粉55份～80份、石墨烯2份～10份、硬脂酸锌0.8份～1份、氧化锌1.5份～1.8份、交联剂0.6份～0.9份、发泡剂2份～4份、色浆1份～2份。3.如权利要求1所述的石墨烯和高分子量聚丙烯改性鞋底的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，在温度为125℃～140℃，转速为90rpm～110rpm的条件下，将超高分子量聚丙烯粉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙嫣，沙晓林，马立国，
申请(专利权)人：南通强生新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：