一種含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料，由下述組分按重量份原料制得：EVA70、含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料20-40、發(fā)泡劑0.5-2、架橋劑0.5-2、活性劑0.5-3、潤滑劑0.5-1.5、硬脂酸0.5-1.5、耐磨劑1-5、光熱穩(wěn)定劑0.1-0.4、無機(jī)填料3-10，經(jīng)過密煉、開煉、造粒，再經(jīng)一次射出成型，得到橡塑發(fā)泡材料，具有質(zhì)輕、高彈、高耐磨、高止滑、高尺寸穩(wěn)定性等特點(diǎn)，并且具有優(yōu)良的抗拉強(qiáng)度和抗撕強(qiáng)度，可應(yīng)用于電氣和商業(yè)設(shè)備、保溫隔熱材料、健身器材等，特別適合各類鞋配件、鞋底材料等方面的應(yīng)用，舒適性好，使用壽命長。
【專利說明】一種含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)高分子化合物【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材 料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯（PC)是無毒、透明的非結(jié)晶性樹脂，具有典型的剛性分子鏈，卻具有優(yōu) 良的韌性。PC具有優(yōu)異的沖擊韌性、尺寸穩(wěn)定性、耐候性、使用溫度寬、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，尤 其是成型尺寸穩(wěn)定性佳，成型收縮率小，蠕動(dòng)變形及吸水尺寸變化等較小。將熱塑性彈性 體與PC共混，可以有效改善熱塑性彈性體的耐磨、韌性、耐候性、抗拉伸強(qiáng)度及成型加工性 能。
[0003] EVA發(fā)泡材料存在打滑、不耐穿刺和低溫變硬等特點(diǎn)。彈性體與EVA相容性很好， 易在體系中形成分散相，可以降低分子鏈之間的作用力，起到增塑作用，彈性體材料的加 入，可改善EVA發(fā)泡材料的壓縮變形、耐磨、防滑、耐折等性能，制得價(jià)格低廉、性能更優(yōu)越 的材料，以滿足人們對材料性能的特殊需要。同時(shí)，EVA發(fā)泡材料的密度、撕裂強(qiáng)度基本不 變，拉伸強(qiáng)度、硬度均呈下降趨勢，斷裂伸長率升高，材料柔軟性變好。
[0004] 專利CN102993546A報(bào)道了使用NR、EPDM改性EVA的質(zhì)輕高耐磨高彈性橡塑發(fā) 泡材料，改善了一般橡塑發(fā)泡存在的比重大、耐磨性較差、彈性差等問題。該發(fā)明的質(zhì)輕高 耐磨高彈性橡塑發(fā)泡材料，特別適合在鞋底等方面進(jìn)行應(yīng)用，舒適性好。相對于EPDM、NR等 其他橡膠，用苯乙烯型彈性體改性EVA發(fā)泡材料，在同樣發(fā)泡劑添加量的情況下，硬度要低 很多，成本也更低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種制備具有高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡材料 的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，包括如下步驟： 步驟1 :含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料的制備。將按重量份的苯乙烯型熱塑性彈 性體100份、聚碳酸酯類樹脂20-30份、相容劑3-4份和白礦油20-30份，在高速混合器中 預(yù)混3-10分鐘，然后將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機(jī)，在150-280°C下熔融擠出、冷卻造粒，得 到含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料。
[0007] 步驟2 :含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡粒子的制備。所述橡 塑發(fā)泡粒子包括以下組分：EVA、含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料、發(fā)泡劑、架橋劑、活性 齊U、快熟劑、潤滑劑、硬脂酸、耐磨劑、光熱穩(wěn)定劑、無機(jī)填料，并由下列按重量份的原料制備 而成。
[0008] EVA 70 份 含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料 25 - 35份 發(fā)泡劑 0. 5 - 2份 架橋劑 0. 5 - 2份 活性劑 0. 5 - 3份 潤滑劑 0.5 - 1.5份 硬脂酸 0.5 - 1.5份 耐磨劑 1 - 5份 光熱穩(wěn)定劑 0. 1 - 0. 4份 無機(jī)填料 3 - 10份 先將除了架橋劑以及發(fā)泡劑之外的其他原料混合進(jìn)行密煉，調(diào)整密煉溫度控制 為90-100°C，保持4-6min，然后加入架橋劑以及發(fā)泡劑，繼續(xù)密煉升溫，出料溫度為 113-130°C，密煉結(jié)束后進(jìn)行開煉、造粒，得到含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡 塑發(fā)泡粒子。
[0009] 步驟3 :將含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡粒子加入到EVA射 出機(jī)臺(tái)的料斗里，經(jīng)一次射出成型，控制溫度為170-190°C，時(shí)間為180-300秒，得到含聚 碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡材料。
[0010] 其中，步驟1的苯乙烯型熱塑性彈性體，至少包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共 聚物（SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯 彈性體（SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯彈性體（SEPS)其中的一種。
[0011] 步驟1的苯乙烯型熱塑性彈性體，至少包括線型結(jié)構(gòu)分子或者星型結(jié)構(gòu)分子其中 的一種。
[0012] 步驟1中所述聚碳酸酯類樹脂是雙酚A型聚碳酸酯類樹脂，至少包括聚碳酸酯/ 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金（PC/ABS)、聚碳酸酯/聚苯乙烯合金（PC/PS)、聚碳酸 酯/聚對苯二甲酸丁二醇酯合金（PC/PBT)、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯合金（PC/ PET)其中的一種。
[0013] 步驟1中所述相容劑，至少包括甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS)、聚苯 乙烯馬來酸酐接枝共聚物（SMA)、馬來酸酐接枝SBS(SBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝SBS (SBS-g-MMA)、馬來酸酐接枝SEBS(SEBS-g-MAH)、馬來酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、甲基丙烯 酸甲酯接枝SEBS(SEBS-g-MMA)其中的一種。
[0014] 進(jìn)一步的是： 步驟2中所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡粒子由以下組分按下列重量份的原料制備而成： EVA 70 份 含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料 25 - 35份 發(fā)泡劑 1-1. 5份 架橋劑 0. 8-1. 3份 活性劑 1-1. 5份 潤滑劑 0. 5-0. 9份 硬脂酸 0. 5-0. 9份 耐磨劑 2-3份 光熱穩(wěn)定劑 0. 25-0. 3份 無機(jī)填料 4-6份。
[0015] 其中，步驟2中發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺（AC);架橋劑為過氧化二異丙苯（DCP)、 二_(叔丁基過氧化異丙基）苯（BIBP);活性劑為ZnO;潤滑劑為硬脂酸鋅；耐磨劑為 AG-209;無機(jī)填料包括滑石粉、碳酸鈣；光熱穩(wěn)定劑，至少包括烷基化多酚、硫代二丙酸二 月桂酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、受阻酚、羥基苯并三唑、肉桂酸酯這些化合物中的一 種。
[0016] 其中，步驟3中一次射出成型，控制溫度優(yōu)選為175-185°C，時(shí)間優(yōu)選為250-270 秒。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0018] 實(shí)施例1 : 本實(shí)施例中，EVA選用臺(tái)塑的5110J和杜邦的40W，含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn) 定性橡塑發(fā)泡材料及其制備方法包括如下步驟： 步驟1:含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料的制備。將按重量份的SBS815 100份、PC/ABS合金25份、MBS3份和白礦油15份，在高速混合器中預(yù)混8分鐘，然后將預(yù)混料通過雙 螺桿擠出機(jī)，在190°C下熔融擠出、冷卻造粒，得到含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料。
[0019] 步驟2 :含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡粒子的制備。所述橡 塑發(fā)泡粒子包括以下重量份的組分：EVA5110J40份、EVA40W30份、含聚碳酸酯的苯乙 烯型彈性體材料30份、發(fā)泡劑1. 3份、BIBP1份、活性劑1. 3份、潤滑劑0. 7份、硬脂酸0. 7 份、耐磨劑2. 5份、光熱穩(wěn)定劑0. 3份、納米碳酸鈣4份。先將除了架橋劑以及發(fā)泡劑之外 的其他原料混合進(jìn)行密煉，調(diào)整密煉溫度控制為95-KKTC，保持4-6min，然后加入架橋劑 以及發(fā)泡劑，繼續(xù)密煉升溫，出料溫度為115-120°C，密煉結(jié)束后進(jìn)行開煉、造粒，得到含聚 碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡粒子。
[0020] 步驟3 :將含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡粒子加入到EVA射 出機(jī)臺(tái)的料斗里，經(jīng)一次射出成型，控制溫度為182°C，時(shí)間為260秒，得到含聚碳酸酯的 高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡塑發(fā)泡材料。
[0021] 上述制備得到的橡塑發(fā)泡材料，密度0.372g/cm3,邵氏硬度A37,DIN耐磨86 cm3,尺寸收縮0? 12%，回彈率64%，干式止滑系數(shù)（平滑）0? 95、濕式止滑系數(shù)（平滑）0? 70。
[0022] 實(shí)施例2 : 本實(shí)施例中，EVA選用臺(tái)塑的5110J和杜邦的40W，含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn) 定性橡塑發(fā)泡材料的制備方法基本與實(shí)施例1中的制備方法相同，所不同的是： 步驟（2)中，EVA5110J30份、EVA40W40份、含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料25 份、納米碳酸鈣6份。
[0023] 上述制備得到的橡塑發(fā)泡材料，密度0.381g/cm3,邵氏硬度A40,DIN耐磨98 cm3,尺寸收縮0? 18%，回彈率59%，干式止滑系數(shù)（平滑）0? 83、濕式止滑系數(shù)（平滑）0? 61。
[0024] 實(shí)施例3 : 本實(shí)施例中，EVA選用臺(tái)塑的7470M，含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性橡塑發(fā) 泡材料的制備方法基本與實(shí)施例1中的制備方法相同，所不同的是： 步驟（2)中，EVA7470M70份、含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料35份、潤滑劑0. 9 份、硬脂酸0.9份。
[0025] 上述制備得到的橡塑發(fā)泡材料，密度0.379g/cm3,邵氏硬度A38,DIN耐磨79 cm3,尺寸收縮0.1%，回彈率66%，干式止滑系數(shù)（平滑）0.98、濕式止滑系數(shù)（平滑）0.71。
[0026] 實(shí)施例4 : 本實(shí)施例中，EVA選用臺(tái)塑的5110J和杜邦的40W，含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn) 定性橡塑發(fā)泡材料的制備方法基本與實(shí)施例1中的制備方法相同，所不同的是： 步驟（1)中，聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料是將按重量份的日本可樂麗SEPS2006 100份、PC/PS合金25份、MBS3份和白礦油20份； 步驟（2)中，含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料40份。
[0027] 步驟（3)中，一次射出成型，控制溫度為185°C，時(shí)間為270秒。
[0028] 上述制備得到的橡塑發(fā)泡材料，密度0.361g/cm3,邵氏硬度A35,DIN耐磨89 cm3,尺寸收縮0.1%，回彈率65%，干式止滑系數(shù)（平滑）0.94、濕式止滑系數(shù)（平滑）0.68。
[0029] 實(shí)施例5 : 本實(shí)施例中，EVA選用三星的E210F和杜邦的40W，含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn) 定性橡塑發(fā)泡材料的制備方法基本與實(shí)施例1中的制備方法相同，所不同的是： 步驟（1)中，聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料是將按重量份的SEBSYH561 100份、PC/ABS合金25份、SEBS-g-MAH4份和白礦油20份； 步驟（2)中，三星的E210F50份、杜邦的40W20份。
[0030] 步驟（3)中，一次射出成型，控制溫度為180°C，時(shí)間為280秒。
[0031] 上述制備得到的橡塑發(fā)泡材料，密度0.358g/cm3,邵氏硬度A37,DIN耐磨94 cm3,尺寸收縮0.17%，回彈率62%，干式止滑系數(shù)（平滑）0. 87、濕式止滑系數(shù)（平滑）0.64。
[0032] 將上述實(shí)施例1?5的數(shù)據(jù)整理后，得到如下表1(注：邵氏硬度A按照IS07619 : 1997測試，DIN耐磨按照TM174 :1994測試，尺寸收縮按照ISO20873 :2001測試，回彈率測 試采用GT-7042-RE型沖擊彈性試驗(yàn)機(jī)，止滑系數(shù)按照TM144 :2011測試）：

【權(quán)利要求】
1. 本發(fā)明公開了一種含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：包括如下步 驟： 步驟1 :制備含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料，將按重量份的苯乙烯型熱塑性彈性 體100份、聚碳酸酯類樹脂20-30份、相容劑3-4份和白礦油15-25份，在高速混合器中預(yù) 混3-10分鐘，然后將預(yù)混料通過雙螺桿擠出機(jī)，在150-280°C下熔融擠出、冷卻造粒，得到 含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料； 步驟2 :制備含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡粒子，所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡粒子由以下組 分按下列重量份的原料制備而成： EVA 70 份 含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料 25 - 35份 發(fā)泡劑 0. 5 - 2份 架橋劑 0. 5 - 2份 活性劑 0. 5 - 3份 潤滑劑 0.5 - 1.5份 硬脂酸 0.5 - 1.5份 耐磨劑 1 - 5份 光熱穩(wěn)定劑 0. 1 - 0. 4份 無機(jī)填料 3 - 10份 先將除了架橋劑以及發(fā)泡劑之外的其他原料混合進(jìn)行密煉，調(diào)整密煉溫度控制 為90-KKTC，保持4-6min，然后加入架橋劑以及發(fā)泡劑，繼續(xù)密煉升溫，出料溫度為 113-130°C，密煉結(jié)束后進(jìn)行開煉、造粒，得到含聚碳酸酯的高彈高耐磨、高尺寸穩(wěn)定性的橡 塑發(fā)泡粒子； 步驟3 :將含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡粒子加入到EVA射出機(jī)臺(tái)的料斗里，經(jīng)一次射出成 型，控制溫度為170_190°C，時(shí)間為180-300秒，得到含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟1 中所述苯乙烯型熱塑性彈性體，至少包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)、苯乙 烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯彈性體（SEBS)、苯 乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯彈性體（SEPS)其中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟1 中所述苯乙烯型熱塑性彈性體，至少包括線型結(jié)構(gòu)分子或者星型結(jié)構(gòu)分子其中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟1 中所述聚碳酸酯類樹脂是雙酚A型聚碳酸酯類樹脂，至少包括聚碳酸酯/丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物合金（PC/ABS)、聚碳酸酯/聚苯乙烯合金（PC/PS)、聚碳酸酯/聚對苯二 甲酸丁二醇酯合金（PC/PBT)、聚碳酸酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯合金（PC/PET)其中的一 種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟1 中所述相容劑，至少包括甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS)、聚苯乙烯馬來酸酐接 枝共聚物（SMA)、馬來酸酐接枝SBS (SBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝SBS (SBS-g-MMA)、 馬來酸酐接枝SEBS (SEBS-g-MAH)、馬來酸酐接枝ABS(ABS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝 SEBS (SEBS-g-MMA)其中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟2 中所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡粒子由以下組分按下列重量份的原料制備而成： EVA 70 份 含聚碳酸酯的苯乙烯型彈性體材料 25 - 35份 發(fā)泡劑 1-1. 5份 架橋劑 0. 8-1. 3份 活性劑 1-1. 5份 潤滑劑 0. 5-0. 9份 硬脂酸 0. 5-0. 9份 耐磨劑 2-3份 光熱穩(wěn)定劑 0. 25-0. 3份 無機(jī)填料 4-6份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟2 中發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺（AC);架橋劑為過氧化二異丙苯（DCP)、二-(叔丁基過氧化異丙 基)苯（BIBP);活性劑為ZnO;潤滑劑為硬脂酸鋅；耐磨劑為AG-209;無機(jī)填料包括滑石 粉、碳酸鈣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟2 中光熱穩(wěn)定劑，至少包括烷基化多酚、硫代二丙酸二月桂酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸三苯酯、 受阻酚、羥基苯并三唑、肉桂酸酯這些化合物中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含聚碳酸酯的橡塑發(fā)泡材料的制備方法，其特征是：步驟3中 所述一次射出成型，控制溫度為175-185°C，時(shí)間為250-270秒。
【文檔編號(hào)】C08K5/098GK104277315SQ201410328571
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】盧鑫, 丁思博, 羅顯發(fā), 曾建偉, 於偉, 金校紅 申請人:茂泰(福建)鞋材有限公司