專利名稱：一種低密度的pvc注射成型鞋材及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種發泡聚氯乙烯材料及其制備方法，尤其涉及一種注射成型的低密度聚氯乙烯鞋材及其制備方法。
背景技術：
聚氯乙烯(PVC)材料在國內的應用廣泛，由于其成本低廉，PVC在鞋材領域具有不 可替代的地位。但是，目前PVC鞋材的密度較高，穿著較笨重，且柔軟性不夠，穿著易疲勞。為了降低聚氯乙烯材料的密度，通常采用聚氯乙烯發泡來達到輕量的效果，常用的發泡方法有化學發泡和物理發泡。物理發泡能使材料具有很小的泡孔，且密度低，但是物理發泡要求設備精度高，技術控制難度大，相應的成本也高；而采用化學發泡相對成本低，是制作發泡鞋底的最合適方法。常見的化學發泡方法是通常是直接往料中加入化學發泡劑，然后通過注塑成型或者模壓成型工藝生產聚氯乙烯材料。PVC模壓成型工藝的發泡控制比較容易，因此低密度的模壓成型的PVC材料很常見。但對于注塑成型工藝而言，發泡控制難度較大，即泡孔結構、泡孔致密度很難控制，常出現塌孔和并孔，且泡孔不均勻。因此，目前市場上的聚氯乙烯注射成型的鞋材密度均在I. 2g/cm3以上。鮮有注塑發泡的低密度聚氯乙烯鞋材。
發明內容
因此，為了解決現有技術中注塑成型PVC鞋材的密度過高，柔軟性較差等問題，本發明提供一種發泡均勻、致密的高發泡聚氯乙烯注塑成型鞋材。本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是一種低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述低密度PVC注射成型鞋材包括以下重量份的原料
聚氯乙烯20.0-50.0穩定劑 O. 1-2.0
增塑劑 15.0-45.0潤滑劑 0.5-2.0
發泡劑 1.0-4.0橡膠粉 1.0-20· O
填料 0.0-50.0氯化聚乙烯0.0-10.0，所述發泡劑包括吸熱型發泡劑、放熱型發泡劑和交聯劑。所述橡膠粉為乙丙橡膠或丁腈橡膠粉。所述橡膠粉為全交聯橡膠粉或半交聯橡膠粉。所述吸熱型發泡劑是碳酸氫鈉或/和碳酸銨。所述放熱型發泡劑是偶氮類發泡劑、亞硝基類發泡劑或酰肼類發泡劑。所述交聯劑為丙烯酸酯類交聯劑或過氧化二異丙苯。所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類、二辛脂類和/或環氧類增塑劑。
所述的穩定劑是鈣鋅類穩定劑；所述的潤滑劑是硬脂酸或硬脂酸與聚乙烯蠟高分子復合潤滑劑。所述填料是硬質碳酸鈣或納米碳酸鈣。本發明還提供一種低密度PVC注射成型鞋材的制備方法，包括以下步驟(I)首先將吸熱型發泡劑、放熱型發泡劑和交聯劑機械混合均勻制備復合發泡劑；(2)混料、造粒先加入PVC原料和穩定劑、橡膠粉、潤滑劑混合均勻，然后加入部分增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入另一部分增塑劑直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收后，再加0-50重量份填料和0-10重量份氯化聚乙烯，最后加入發泡劑混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130-140°C。(3)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為105_120°C，干燥時間3_6h，在150_160°C
溫度下注射成型。所述步驟(I)的吸熱型發泡劑是碳酸氫鈉或/和碳酸銨；所述放熱型發泡劑是偶氮類發泡劑、亞硝基類發泡劑或酰肼類發泡劑。所述步驟(I)的交聯劑為丙烯酸酯類交聯劑或過氧化二異丙苯。所述步驟(2)的橡膠粉為乙丙橡膠或丁腈橡膠粉。所述步驟(2)的橡膠粉為全交聯橡膠粉或半交聯橡膠粉。所述步驟(2)的增塑劑為鄰苯二甲酸酯類、二辛脂類和/或環氧類增塑劑。所述步驟(2)的的穩定劑是鈣鋅類穩定劑；所述的潤滑劑是硬脂酸或硬脂酸與聚乙烯蠟高分子復合潤滑劑。所述步驟(2)的填料是硬質碳酸鈣或納米碳酸鈣。本發明加入橡膠粉末，大大增強了 PVC熔體的強度，從而有效地避免了高發泡過程中氣泡破裂導致的塌孔和并孔；再者本發明發泡劑中的交聯劑使得PVC體系交聯形成網絡，一定程度上提高了熔體強度，有助于將氣泡控制在熔體內。傳統的發泡過程中，由于放熱型發泡劑放熱劇烈引起泡孔破裂、氣體溢出，不僅材料中出現塌孔和并孔，且氣體外溢導致發泡程度不高，材料笨重。本發明采用放熱型發泡劑和吸熱型發泡劑組成的熱平衡體系有效地控制PVC發泡體系內的熱效應，再者本發明的橡膠粉末和交聯劑大大增強了熔體強度，從而能更有效地將氣體困在熔體內，成功實現了 PVC材料的高發泡。本發明克服了注射成型鞋材密度高的缺陷，提供了一種密度低的PVC注射成型鞋材；且本發明的PVC鞋材的泡孔致密、均勻，不僅穿著舒適、柔軟、更能節省原材料。
具體實施例方式本發明的發泡劑包括吸熱型發泡劑、放熱型發泡劑和交聯劑。以下是本發明所用的發泡劑及其制備方法
發泡劑I發泡劑中偶氮二甲酰胺碳酸氫鈉(NaHCO3)三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯=1:1:1
制造過程將偶氮二甲酰胺、NaHCO3先通過普通機械攪拌均勻，然后加入到三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中攪拌混合均勻即可。發泡劑2發泡劑中N，N-二亞硝基五亞甲基四胺NaHCO3 :過氧化二異丙苯為I : I : I制造過程將N，N-二亞硝基五亞甲基四胺和NaHCO3先通過普通機械攪拌均勻，然后加入到過氧化二異丙苯中攪拌混合均勻即可。發泡劑3發泡劑中4，4’ -氧代雙苯磺酰肼NH4HCO3 三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為2:1:1制造過程將4，4’_氧代雙苯磺酰肼和NH4HCO3先通過普通機械攪拌均勻，然后加入到三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中攪拌混合均勻即可。實施例實施例I
聚氯乙烯50I丐鋅穩定劑 0.5
二辛脂45硬脂酸2.0
發泡劑I1.0
全交聯丁腈橡膠粉 5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入23份二辛脂增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的二辛脂增塑劑直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收。最后加入發泡劑I混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間5h，在160°C溫度下注射成型。對比實施例I聚氯乙烯50鈣鋅穩定劑O. 5二辛脂45硬脂酸2. O偶氮二甲酰胺 1.0對比實施例I’聚氯乙烯 50 鈣鋅穩定劑 0.5、
二辛脂 45 硬脂酸2. O發泡劑I 1.0對比實施例I和I’的制備方法除原料配方不同外步驟同實施例I。實施例2聚氯乙稀 50硬質碳酸 韓50
鈣鋅穩定劑 0.5環氧大豆油45
硬脂酸和聚乙烯蠟2.0(兩者質量比為1:1)
發泡劑I 1.0
全交聯丁腈橡膠粉 2. 5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸和聚乙烯蠟組成的復合潤滑劑混合均勻，然后23份環氧大豆油增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的環氧大豆油直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入硬質碳酸鈣混合。最后加入發泡劑I混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間5h，在160°C溫度下注射成型。實施例3聚氯乙烯 50 環氧大豆油15鈣鋅穩定劑 2.0 硬脂酸0.5發泡劑2: 1.0 全交聯丁腈橡膠粉5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入5份環氧大豆油增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的環氧大豆油直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收。最后加入發泡劑2混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間5h，在160°C溫度下注射成型。實施例4
聚氯乙烯20硬質碳酸鈣15
鈣鋅穩定劑 0.5 二辛脂和環氧大豆油30 (兩者配比為1:1)硬脂酸 0.5發泡劑3 1.0
全交聯丁腈橡膠粉 I 氯化聚乙烯2.0本實施例的低密度PV°C注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入20份環氧大豆油和二辛脂增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的環氧大豆油和二辛脂直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入硬質碳酸鈣和氯化聚乙烯混合。最后加入發泡劑3混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為140°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為105°C，干燥時間3h，在150°C溫度下注射成型。實施例5
聚氯乙稀50納米碳酸鑰10 鈣鋅穩定劑 0.6發泡劑I 4.0
硬脂酸和聚乙烯蠟復合潤滑劑0.5 (兩者為3:2)
二辛脂、環氧大豆油和鄰苯二甲酸二丁酯 15 (三者配比為10:4:1)
半交聯丁腈橡膠粉 5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸和聚乙烯蠟復合潤滑劑混合均勻，然后加入5份二辛脂、環氧大豆油和鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的增塑劑直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入納米碳酸鈣混合。最后加入發泡劑I混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間6h，在160°C溫度下注射成型。實施例6
聚氯乙烯50硬質碳酸鈣40
鈣鋅穩定劑 0.6硬脂酸0.5
鄰苯二甲酸二丁酯20發泡劑I 2.0
半交聯丁腈橡膠粉 20氯化聚乙烯10. O本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入10份鄰苯二甲酸二丁酯增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的鄰苯二甲酸二丁酯直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入硬質碳酸鈣和氯化聚乙烯混合。最后加入發泡劑I混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為140°c。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為105°C，干燥時間3h，在150°C溫度下注射成型。
實施例7
聚氯乙烯 30硬質碳酸鈣20
釣鋅穩定劑 O. 4硬脂酸O. 5
二辛脂和環氧大豆油40 (兩者配比為1:1)
發泡劑2 1.0三元乙丙橡 5
本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入20份二辛脂和環氧大豆油增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的二辛脂和環氧大豆油直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入硬質碳酸鈣混合。最后加入發泡劑2混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間5h，在160°C溫度下注射成型。對比實施例7
聚氯乙烯30硬質碳酸鈣20
鈣鋅穩定劑 0.4硬脂酸0.5
二辛脂和環氧大豆油 40 (兩者配比為1:1)
碳酸氫鈉 I. O
二兀乙丙橡 5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是步驟同實施例7，將原料改為上述配方的原料。實施例8
聚氯乙烯40硬質碳酸鈣40
鈣鋅穩定劑 0.7二辛脂和環氧大豆油40 (兩者配比為1:1)
硬脂酸0.5發泡劑I 3.5
全交聯丁腈橡膠粉 5本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是步驟同實施例I，將原料改為上述配方的原料。
本實施例的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法是(I)首先混料、造粒先將PVC原料、鈣鋅穩定劑、橡膠粉、硬脂酸潤滑劑混合均勻，然后加入20份二辛脂和環氧大豆油增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入剩余的二辛脂和環氧大豆油直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收，再加入硬質碳酸鈣混合。最后加入發泡劑I混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130°C。(2)注塑成型注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為120°C，干燥時間5h，在160°C溫度下注射成型。對比實施例8
權利要求
1.一種低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述低密度PVC注射成型鞋材包括以下重量份的原料聚氯乙烯20.0-50.0穩定劑 0. 1-2.0增塑劑 15.0-45.0潤滑劑 0.5-2.0發泡劑 1.0-4.0橡膠粉 1.0-20.0填料 0.0-50.0氯化聚乙烯0.0-10.0， 所述發泡劑包括吸熱型發泡劑、放熱型發泡劑和交聯劑。
2.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述橡膠粉為乙丙橡膠或丁腈橡膠粉。
3.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述橡膠粉為全交聯橡膠粉或半交聯橡膠粉。
4.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述吸熱型發泡劑是碳酸氫鈉或/和碳酸銨；所述放熱型發泡劑是偶氮類發泡劑、亞硝基類發泡劑或酰肼類發泡劑。
5.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述交聯劑為丙烯酸酯類交聯劑或過氧化二異丙苯。
6.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類、二辛脂類和/或環氧類增塑劑。
7.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述的穩定劑是鈣鋅類穩定劑；所述的潤滑劑是硬脂酸或硬脂酸與聚乙烯蠟高分子復合潤滑劑。
8.如權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材，其特征在于，所述填料是硬質碳酸鈣或納米碳酸鈣。
9.一種權利要求I所述的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 (1)首先將吸熱型發泡劑、放熱型發泡劑和交聯劑機械混合均勻制備復合發泡劑； (2)混料、造粒 先將PVC原料和穩定劑、橡膠粉、潤滑劑混合均勻，然后加入部分增塑劑，在80°C以下高混均勻，然后加入另一部分增塑劑直至高混均勻，待增塑劑完全被樹脂吸收后，再加0-50重量份填料和0-10重量份氯化聚乙烯混勻，最后加入發泡劑混合均勻。然后送入雙螺桿擠出機造粒，造粒溫度為130-140°C。
(3)注塑成型 注塑前，先對粒料進行干燥，干燥溫度為105-120°C，干燥時間3-6h，在150-160°C溫度下注射成型。
10.如權利要求9所述的低密度PVC注射成型鞋材的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)的吸熱型發泡劑是碳酸氫鈉或/和碳酸銨；所述放熱型發泡劑是偶氮類發泡劑、亞硝基類發泡劑或酰肼類發泡劑；所述步驟(2)的橡膠粉為乙丙橡膠或丁腈橡膠粉。
全文摘要
本發明提供一種低密度的PVC注射成型鞋材及其制備方法，原料中含有聚氯乙烯、穩定劑、增塑劑、潤滑劑、發泡劑、橡膠粉。本發明先制備復合發泡劑，然后將上述原料混煉造粒，最后再注塑成型制成鞋材。本發明克服了現有的PVC注射成型鞋材不能高效發泡的缺陷，提供的鞋材發泡效果好、密度低。
文檔編號C08K5/14GK102634131SQ20121010536
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者張強, 杜超, 王曉強, 管映亭 申請人:深圳市新綸科技股份有限公司