【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及鞋底材料，具体为一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着社会的发展与人们生活水平的提高，消费者对鞋子的需求已不再局限于单一的功能性，而是向着多样化、个性化方向发展。在选购鞋子时，消费者越来越注重鞋子的外观设计(即时尚性)、穿着感受(即舒适性)以及产品的整体质量(即品质性)。这些因素共同构成了现代消费者选购鞋子时的核心考量标准。
2、鞋底作为鞋子的重要组成部分之一，直接影响到鞋子的使用寿命、穿着体验以及安全性。因此，鞋底材料的研究与发展一直是鞋业技术创新的重点。近年来，为了满足消费者对鞋底功能性和品质性的更高要求，研究者们致力于开发出更加适合制鞋需求的新材料与新工艺。
3、例如，中国专利技术专利cn118240305a所述的一种轻量化复合材料及其制备方法，该技术利用聚丙烯(pp)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)及聚烯烃弹性体(poe)的混合物作为主要成分，并引入改性钙矾石作为增强材料，辅以适量的添加剂，通过一系列加工步骤如造粒、注塑成型等手段，生产出了一种具有轻质、高强度、高韧性及耐磨特性的好材料。
4、然而，尽管上述技术方案在一定程度上改善了鞋底材料的物理性能，但在实际应用过程中发现，高苯乙烯橡胶作为一种特殊的丁苯橡胶品种，虽然能够显著提升混炼胶的硬度、机械强度、抗撕裂性、耐磨性及耐折性，且能有效降低高硬度胶料的门尼粘度，从而改善胶料的加工性能，但它的使用也带来了新的挑战。具体来说，高苯乙烯橡胶的加入显著影响了天然橡胶原有的柔软性和弹性，导致最终制
5、鉴于此，如何在保持或提升鞋底材料其他优良性能的同时，克服因引入高苯乙烯橡胶而导致的柔韧性和回弹性能下降的问题，成为了亟待解决的技术难题。
6、因此，有必要制备一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料来解决上述问题。
技术实现思路
1、为解决现有的技术问题，本专利技术提供了一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，按重量份数计，原料组分包括：天然橡胶85～105份，改性高苯乙烯15～22份，空心玻璃微珠3～8份，偶联剂1～1.5份，碳酸锌2～3份，硬脂酸1～3份，微晶石蜡10～16份，活性剂8～12份，防老剂1.5～6份，促进剂3～8份，聚二甲基硅氧烷20～35份。
2、进一步地，所述改性高苯乙烯是将复合短纤维和高苯乙烯橡胶混炼后加入氯磺化聚乙烯和改性氮化硅的混合物继续密炼得到。
3、进一步地，所述改性氮化硅为水杨醛改性氮化硅。
4、进一步地，复合短纤维由橡胶改质剂spe-100、tpu使用偏芯型喷嘴进行双组分静电纺丝、切割得到。
5、进一步地，所述偶联剂采用硅烷偶联剂kh550与不饱和硅烷偶联剂的混合物；不饱和硅烷偶联剂包括乙烯基三氯硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物中的任意一种。
6、偶联剂一方面能与高分散性的空心玻璃微珠形成键结，另一方面与橡胶键结，使其在硫化后产生静态与动态的优异物性，产品性能也更稳定；同时偶联剂中氨基在微波辐射下与改性高苯乙烯中的醛基反应，形成席夫碱衍生物，使耐高温超耐磨轻量化鞋底材料具备抗菌性。
7、进一步地，防老剂为苯乙烯化苯酚、2-巯基苯并咪唑和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉按重量比0.8～1.2：0.8～1.2:1.6～2.8组成。
8、进一步地，活性剂优选为聚乙二醇。
9、进一步地，促进剂优选为2、2’-二硫代二苯并噻唑。
10、本专利技术还提供了一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
11、(1)向密炼机中依次加入85～105质量份天然橡胶、15～22质量份改性高苯乙烯，混炼50～70s；
12、(2)向步骤(1)的密炼机中继续加入3～8质量份空心玻璃微珠，继续混炼50～70s；
13、(3)向步骤(2)密炼机中继续依次放入1～1.5质量份偶联剂、2～3质量份碳酸锌、1～3质量份硬脂酸、10～16质量份微晶石蜡、8～12质量份活性剂、1.5～6质量份防老剂、3～8质量份促进剂、20～35质量份聚二甲基硅氧烷；加热到80～100℃时清扫、翻料、重锤各三次，恒温时间3-6min；待温度升至120～130℃，导出团状物，在500w微波下处理5min，再经双辊压延机出片成5mm厚的片材，将片材过水冷却，干燥处理后至少放置24h，得到耐高温超耐磨轻量化鞋底材料。
14、进一步地，步骤(1)所述的改性高苯乙烯具体步骤如下：
15、s1.将复合短纤维和高苯乙烯橡胶按照1：2～3的重量份比例加入密炼机中混炼3～5min，待升温至90～110℃，恒温2～3min导出团状物；
16、s2.将氯磺化聚乙烯和改性氮化硅按1：1～3的重量份比例充分混合均匀；
17、s3.将步骤s1的团状物与s2混合后的产物按16～23：2～3的重量份比例加入密炼机，加热到90℃，恒温3～6min，再加热到100～110℃，导出混合物得到改性高苯乙烯。
18、进一步地，所述复合短纤维的制备方法如下：将tpu溶解在dmf中制备得到12wt％的tpu纺丝液；将橡胶改质剂spe-100溶解在四氢呋喃中制备得到22％的spe-100纺丝液；以spe-100纺丝液为芯层、tpu纺丝液为壳层分别放入两个注射泵中挤出，并在偏芯型喷嘴出口处汇合，共同受到高压静电发生器施加的高压作用，形成纤维后再落在滚筒上，随后切割成0.2～0.4mm长的短纤维，其中，高压静电电压为25kv，喷嘴头端到接收滚筒的距离为15cm，spe-100纺丝液、tpu纺丝液流速比为1：1，溶液挤出速度为0.6ml/h，滚筒转速为40r/min；空气温度为20(±2)℃，相对湿度50％～60％；其中，tpu是由结晶性的硬链段和无定形的软链段交替形成的嵌段共聚物，其具有较好的弹性和柔性，当受到应力时，分布在软段组成的基质中的硬段，会起到骨架作用，分散到整个体系中，为软链段提供支点空间，使tpu链段可以运动，因此，tpu具有极佳的柔性和弹性回复性能，在改性高苯乙烯中添加tpu和橡胶改质剂spe100制备的复合纤维可以改善鞋底材料的柔性和弹性回复性，而橡胶改质剂spe100的刚性远大于tpu，当两种材料进行偏芯纺丝时，两者之间形成了界面的相互作用，在受到一定的应力作用后，会在纤维轴向上形成不对称收缩，从而形成螺旋结构，进而在改性高苯乙烯中添加tpu和橡胶改质剂spe100制备的复合纤维可以进一步增强鞋底材料的柔性和弹性回复性。
19、进一步地，所述改性氮化硅的制备方法如下：将纳米氮化硅、水杨醛按质量比1：0.04～0.06加入纳米氮化硅质量50倍的丙酮中，采用高剪切分散乳化机以2000rpm剪切5min，随后30℃下恒温搅拌7.8～8.2h，加热挥发除去丙酮得到改性氮化硅。
20、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，按重量份数计，原料组分包括：天然橡胶85～105份，改性高苯乙烯15～22份，空心玻璃微珠3～8份，偶联剂1～1.5份，碳酸锌2～3份，硬脂酸1～3份，微晶石蜡10～16份，活性剂8～12份，防老剂1.5～6份，促进剂3～8份，聚二甲基硅氧烷20～35份。
2.根据权利要求1所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述改性高苯乙烯是将复合短纤维和高苯乙烯橡胶混炼后加入氯磺化聚乙烯和改性氮化硅的混合物继续密炼得到。
3.根据权利要求2所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述改性氮化硅为水杨醛改性氮化硅。
4.根据权利要求2所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述复合短纤维由橡胶改质剂SPE-100、TPU使用偏芯型喷嘴进行双组分静电纺丝、切割得到。
5.根据权利要求1所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH550与不饱和硅烷偶联剂的混合物。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其
7.根据权利要求6所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的改性高苯乙烯具体步骤如下：
8.根据权利要求7所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，所述复合短纤维的制备方法如下：将TPU溶解在DMF中制备得到12wt％的TPU纺丝液；将橡胶改质剂SPE-100溶解在四氢呋喃中制备得到22％的SPE-100纺丝液；以SPE-100纺丝液为芯层、TPU纺丝液为壳层分别放入两个注射泵中挤出，并在偏芯型喷嘴出口处汇合，共同受到高压静电发生器施加的高压作用，形成纤维后再落在滚筒上，随后切割成0.2～0.4mm长的短纤维，其中，高压静电电压为25KV，喷嘴头端到接收滚筒的距离为15cm，SPE-100纺丝液、TPU纺丝液流速比为1：1，溶液挤出速度为0.6mL/h，滚筒转速为40r/min；空气温度为20(±2)℃，相对湿度50％～60％。
9.根据权利要求7所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，所述改性氮化硅的制备方法如下：将纳米氮化硅、水杨醛按质量比1：0.04～0.06加入纳米氮化硅质量50倍的丙酮中，采用高剪切分散乳化机以2000rpm剪切5min，随后30℃下恒温搅拌7.8～8.2h，加热挥发除去丙酮得到改性氮化硅。
10.根据权利要求9所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂中硅烷偶联剂KH550与不饱和硅烷偶联剂重量份比例为0.5：0.5～1。
...【技术特征摘要】
1.一种耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，按重量份数计，原料组分包括：天然橡胶85～105份，改性高苯乙烯15～22份，空心玻璃微珠3～8份，偶联剂1～1.5份，碳酸锌2～3份，硬脂酸1～3份，微晶石蜡10～16份，活性剂8～12份，防老剂1.5～6份，促进剂3～8份，聚二甲基硅氧烷20～35份。
2.根据权利要求1所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述改性高苯乙烯是将复合短纤维和高苯乙烯橡胶混炼后加入氯磺化聚乙烯和改性氮化硅的混合物继续密炼得到。
3.根据权利要求2所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述改性氮化硅为水杨醛改性氮化硅。
4.根据权利要求2所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述复合短纤维由橡胶改质剂spe-100、tpu使用偏芯型喷嘴进行双组分静电纺丝、切割得到。
5.根据权利要求1所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料，其特征在于，所述偶联剂采用硅烷偶联剂kh550与不饱和硅烷偶联剂的混合物。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的耐高温超耐磨轻量化鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的改性高苯乙烯具体步骤如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：李树和，黄忠达，梁云鸿，周利，丁春流，戴方局，杜鹃，
申请(专利权)人：温州市康森鞋底有限公司，
类型：发明
国别省市：
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