本發(fā)明涉及一種鞋底材料，具體是一種納米材料鞋底及其制備方法。

背景技術(shù)：

鞋是人們的生活必需品，可以保暖，還可以保護(hù)腳，然而鞋底對(duì)于鞋是非常重要的，因?yàn)樗Ｅc地面接觸，遇到的摩擦最大，一般的材質(zhì)的耐磨性不夠，壽命很短，有些用的是天然橡膠，天然橡膠的優(yōu)點(diǎn)就在于它非常的柔軟，彈性及佳，但是缺點(diǎn)就是不耐磨。

橡膠磨耗被認(rèn)為是一種破壞現(xiàn)象，但它與拉伸試驗(yàn)和撕裂試驗(yàn)的情況不同，是由反復(fù)向橡膠材料表面施加摩擦力引起的微小區(qū)域的破壞。耐磨性能是一個(gè)與橡膠制品使用壽命密切相關(guān)的力學(xué)性能。提高橡膠材料的耐磨性能在節(jié)約能源方面具有重要意義。

傳統(tǒng)的橡膠增強(qiáng)填料如炭黑，不但可以對(duì)橡膠制品起到補(bǔ)強(qiáng)的作用還可以大幅提高耐磨性能，但是炭黑本身會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。新的抗磨損材料主要是在橡膠中加入顆粒、晶須和纖維等增強(qiáng)填料來(lái)提高耐磨性能，但是晶須或者纖維材料的加入往往難以解決界面問(wèn)題或者因粒子尺寸太大而嚴(yán)重影響材料或制品的應(yīng)用性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨、抗靜電的納米材料鞋底及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA3O-50份、氯丁橡膠5-15份、硬脂酸鈣10-20份、改性淀粉10-20份、補(bǔ)強(qiáng)填料10-20份、納米碳酸鈣5-10份、植物纖維5-10份、硬脂酸鋅5-10份、改性木質(zhì)素10-14份、納米氧化鈦5-8份、納米氮化硅2-6份、納米二硫化鉬1-5份、納米氧化鋅1-3份、硫化劑1-3份、表面活性劑2-5份、交聯(lián)劑2-6份、相容劑5-10份、抗老化劑2-8份、環(huán)氧樹(shù)脂5-15份、穩(wěn)定劑5-10份、發(fā)泡劑2-5份、軟化劑1-3份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA35-45份、氯丁橡膠8-12份、硬脂酸鈣12-18份、改性淀粉12-18份、補(bǔ)強(qiáng)填料12-18份、納米碳酸鈣6-9份、植物纖維6-9份、硬脂酸鋅6-9份、改性木質(zhì)素11-13份、納米氧化鈦6-7份、納米氮化硅3-5份、納米二硫化鉬2-4份、納米氧化鋅1.5-2.5份、硫化劑1.5-2.5份、表面活性劑3-4份、交聯(lián)劑3-5份、相容劑6-9份、抗老化劑4-6份、環(huán)氧樹(shù)脂8-12份、穩(wěn)定劑6-9份、發(fā)泡劑3-4份、軟化劑1.5-2.5份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA40份、氯丁橡膠10份、硬脂酸鈣15份、改性淀粉15份、補(bǔ)強(qiáng)填料15份、納米碳酸鈣8份、植物纖維8份、硬脂酸鋅8份、改性木質(zhì)素12份、納米氧化鈦6.5份、納米氮化硅4份、納米二硫化鉬3份、納米氧化鋅2份、硫化劑2份、表面活性劑3.5份、交聯(lián)劑4份、相容劑8份、抗老化劑5份、環(huán)氧樹(shù)脂10份、穩(wěn)定劑8份、發(fā)泡劑3.5份、軟化劑2份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述相容劑為硅烷偶聯(lián)劑、欽酸醋偶聯(lián)劑、TPU和聚乙烯的混合物。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述硫化劑為硫磺。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述軟化劑為石蠟，所述改性木質(zhì)素為羥丙基木質(zhì)素。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述表面活性劑為聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯的混合物，所述聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯的質(zhì)量比為2.5：3.5。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述改性淀粉為淀粉乙酰酸酯和高脂肪族羧酸酯的混合物，所述淀粉乙酰酸酯和高脂肪族羧酸酯的質(zhì)量比為3:5。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到40-60ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離0.5-1.5h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為80-100份的水中加入0.8-1份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在170-190℃下，捏合10-15min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合5-10min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在190-210℃下，捏合5-10min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合8-12min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合8-12min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、改性木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫化劑、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和軟化劑，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合20-40min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明耐磨性好、柔軟舒適、機(jī)械性能好，材料環(huán)保，使用超聲法剝離后的納米二硫化鉬和納米氮化硅作為耐磨填料，與橡膠共混，得到的橡膠納米復(fù)合材料具有高耐磨性能，制備方法簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低，節(jié)約成本，有很好的市場(chǎng)前景。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA3O份、氯丁橡膠5份、硬脂酸鈣10份、改性淀粉10份、補(bǔ)強(qiáng)填料10份、納米碳酸鈣5份、植物纖維5份、硬脂酸鋅5份、羥丙基木質(zhì)素10份、納米氧化鈦5份、納米氮化硅2份、納米二硫化鉬1份、納米氧化鋅1份、硫磺1份、表面活性劑2份、交聯(lián)劑2份、相容劑5份、抗老化劑2份、環(huán)氧樹(shù)脂5份、穩(wěn)定劑5份、發(fā)泡劑2份、石蠟1份。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到40ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離0.5h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為80份的水中加入0.8份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在170℃下，捏合10min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合5min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在190℃下，捏合5min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合8min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合8min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、羥丙基木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫磺、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和石蠟，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合20min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

實(shí)施例2

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA35份、氯丁橡膠8份、硬脂酸鈣12份、改性淀粉12份、補(bǔ)強(qiáng)填料12份、納米碳酸鈣6份、植物纖維6份、硬脂酸鋅6份、羥丙基木質(zhì)素11份、納米氧化鈦6份、納米氮化硅3份、納米二硫化鉬2份、納米氧化鋅1.5份、硫磺1.5份、表面活性劑3份、交聯(lián)劑3份、相容劑6份、抗老化劑4份、環(huán)氧樹(shù)脂8份、穩(wěn)定劑6份、發(fā)泡劑3份、石蠟1.5份。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到45ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離0.8h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為85份的水中加入0.85份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在175℃下，捏合11min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合6min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在195℃下，捏合6min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合9min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合9min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、羥丙基木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫磺、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和石蠟，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合25min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

實(shí)施例3

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA40份、氯丁橡膠10份、硬脂酸鈣15份、改性淀粉15份、補(bǔ)強(qiáng)填料15份、納米碳酸鈣8份、植物纖維8份、硬脂酸鋅8份、羥丙基木質(zhì)素12份、納米氧化鈦6.5份、納米氮化硅4份、納米二硫化鉬3份、納米氧化鋅2份、硫磺2份、表面活性劑3.5份、交聯(lián)劑4份、相容劑8份、抗老化劑5份、環(huán)氧樹(shù)脂10份、穩(wěn)定劑8份、發(fā)泡劑3.5份、石蠟2份。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到50ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離1h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為90份的水中加入0.9份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合12min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合8min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在200℃下，捏合8min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合10min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合10min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、羥丙基木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫磺、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和石蠟，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合30min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

實(shí)施例4

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA45份、氯丁橡膠12份、硬脂酸鈣18份、改性淀粉18份、補(bǔ)強(qiáng)填料18份、納米碳酸鈣9份、植物纖維9份、硬脂酸鋅9份、羥丙基木質(zhì)素13份、納米氧化鈦7份、納米氮化硅5份、納米二硫化鉬4份、納米氧化鋅2.5份、硫磺2.5份、表面活性劑4份、交聯(lián)劑5份、相容劑9份、抗老化劑6份、環(huán)氧樹(shù)脂12份、穩(wěn)定劑9份、發(fā)泡劑4份、石蠟2.5份。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到55ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離1.2h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為95份的水中加入0.95份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在185℃下，捏合14min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合9min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在205℃下，捏合9min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合11min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合11min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、羥丙基木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫磺、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和石蠟，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合35min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

實(shí)施例5

一種納米材料鞋底，按照重量份的原料包括：EVA50份、氯丁橡膠15份、硬脂酸鈣20份、改性淀粉20份、補(bǔ)強(qiáng)填料20份、納米碳酸鈣10份、植物纖維10份、硬脂酸鋅10份、羥丙基木質(zhì)素14份、納米氧化鈦8份、納米氮化硅6份、納米二硫化鉬5份、納米氧化鋅3份、硫磺3份、表面活性劑5份、交聯(lián)劑6份、相容劑10份、抗老化劑8份、環(huán)氧樹(shù)脂15份、穩(wěn)定劑10份、發(fā)泡劑5份、石蠟3份。

所述納米材料鞋底的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照重量份稱取各原料；

（2）首先將納米二硫化鉬和納米氮化硅加入到60ml的1g/100ml的N-甲基吡咯烷酮懸浮劑中，經(jīng)過(guò)超聲剝離1.5h制得懸浮液備用；

（3）在質(zhì)量為100份的水中加入1份的濃硫酸溶液，攪拌混合均勻，制得絮凝水備用；

（4）將EVA、硬脂酸鈣、納米碳酸鈣和納米氧化鋅加入到高速捏合機(jī)中，在190℃下，捏合15min，繼續(xù)加入發(fā)泡劑，捏合10min，得到預(yù)發(fā)泡的EVA材料；

（5）將氯丁橡膠、改性淀粉、植物纖維和硬脂酸鋅加入高速捏合機(jī)中，在210℃下，捏合10min，繼續(xù)加入硬脂酸鋅、納米氧化欽，捏合12min，得到橡膠膠料備用；

（6）將步驟（4）得到的預(yù)泡發(fā)的EVA材料和環(huán)氧樹(shù)脂加入至速捏合機(jī)中，在180℃下，捏合12min，再加入補(bǔ)強(qiáng)填料、納米碳酸鈣、羥丙基木質(zhì)素、納米氧化鈦、硫磺、表面活性劑、交聯(lián)劑、相容劑、抗老化劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑和石蠟，得到膠結(jié)料；

（7）將橡膠膠料、膠結(jié)料放入預(yù)混合攪拌釜中，再加入懸浮液，攪拌混合40min后再加入絮凝水，攪拌直至絮凝完全，洗滌至中性，烘干制得鞋底材料；

（8）將制備得到的鞋底材料加入至中底模具中，加壓加熱，冷卻后得到納米材料鞋底成品。

所述相容劑為硅烷偶聯(lián)劑、欽酸醋偶聯(lián)劑、TPU和聚乙烯的混合物；所述表面活性劑為聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯的混合物，所述聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯和山梨糖醇酐油酸酯的質(zhì)量比為2.5：3.5；所述改性淀粉為淀粉乙酰酸酯和高脂肪族羧酸酯的混合物，所述淀粉乙酰酸酯和高脂肪族羧酸酯的質(zhì)量比為3:5。

本發(fā)明耐磨性好、柔軟舒適、機(jī)械性能好，材料環(huán)保，使用超聲法剝離后的納米二硫化鉬和納米氮化硅作為耐磨填料，與橡膠共混，得到的橡膠納米復(fù)合材料具有高耐磨性能，制備方法簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低，節(jié)約成本，有很好的市場(chǎng)前景。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。