一種橡塑改性環(huán)保材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及鞋材橡膠技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種橡塑改性環(huán)保材料及其制備方法；本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)包括按重量份計(jì)算的充油SBS?25～35份、SBS?20～30份、丁二烯-苯乙烯共聚物5～10份、苯乙烯3～8份、油5～15份、纖維20～30份、硬脂酸鋅0.1～0.5份，并在不同溫度下分批添加制備而得；本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)不僅質(zhì)輕，而且耐老化、耐磨、耐熱，尤其是使用了可再生的植物纖維，成本低廉，同時(shí)對(duì)環(huán)境友好，其廢棄的材料降解時(shí)間短。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及鞋材橡膠
，尤其是一種橡塑改性環(huán)保材料及其制備方法。?
技術(shù)介紹
用于鞋底的主要材料有天然橡膠或人工合成橡膠，人工合成橡膠里又分為耐磨橡膠，環(huán)保橡膠，空氣橡膠，粘性橡膠，硬質(zhì)橡膠，加碳橡膠等。這些材料做成的鞋底其優(yōu)缺點(diǎn)各不相同，其中天然橡膠非常的柔軟，彈性極佳，能適和于各種運(yùn)動(dòng)，但是其資源有限，制作過(guò)程會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，而且很不耐磨；人工合成橡膠（也叫熱塑彈性體）具有加工方便、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其耐磨性、耐老化性和耐熱性也還不夠理想。?隨著科技的發(fā)展，新材料的涌現(xiàn)，使鞋材的性能也大為改進(jìn)帶；例如SBS就是其中一種，SBS是苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物。SBS具有兩相結(jié)構(gòu)：聚丁二烯相—連續(xù)相，聚苯乙烯相—分散相；由于其受熱后材料可以流動(dòng)容易加工成型，冷卻到室溫后聚苯乙烯鏈段聚集成玻璃態(tài)微區(qū)，對(duì)聚丁二烯鏈段起到了物理交聯(lián)點(diǎn)的作用，其表現(xiàn)出優(yōu)異的橡膠特性，因此被廣泛應(yīng)用于鞋材的制備中。但是由于現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有較好的解決原料之間的溶解性、結(jié)晶狀態(tài)、耦合交聯(lián)等問(wèn)題，也沒(méi)有掌握好原料和助劑的投放時(shí)間、溫度、比例以及工藝條件的準(zhǔn)確把握，在制得材質(zhì)的性能上，還不能面面具到。?對(duì)于如何更大發(fā)揮SBS材質(zhì)在鞋業(yè)應(yīng)用上的性能，人們也進(jìn)行了大量研究和改進(jìn)，如：申請(qǐng)?zhí)?00810120386.4，專(zhuān)利技術(shù)名稱(chēng)為一種鞋底材料及其加工方法法就公開(kāi)了利用SBS制備鞋材的配方，雖然解決了鞋材強(qiáng)度和韌性的問(wèn)題，但其耐磨性、耐老化性和耐熱性仍不夠理想。又如：申請(qǐng)?zhí)?3136109.9，專(zhuān)利技術(shù)名稱(chēng)為一種超高耐磨耐熱塑性橡膠鞋底材料，公開(kāi)了一種磨痕長(zhǎng)度小于7mm，硬度為64（shore?A）的耐磨橡膠，但其資料利用不是很理想，而且對(duì)環(huán)境不友好，其廢舊材質(zhì)降解時(shí)間長(zhǎng)。?
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的目的之一在于提供了一種橡塑改性環(huán)保材料；該熱塑彈性體的耐老化性、耐磨性、耐熱性都較現(xiàn)有技術(shù)有所增強(qiáng)，而且成本低廉，廢棄的材料降解時(shí)間短。?本專(zhuān)利技術(shù)的目的之二在于提供了所述橡塑改性環(huán)保材料的制備方法；該方法充分利用了各個(gè)原料的物化性質(zhì)，使制備而得的產(chǎn)品具有優(yōu)異的性能。?為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案如下：?一種橡塑改性環(huán)保材料，包括按重量份計(jì)算的如下原料：?較佳地，所述充油SBS為熔體流動(dòng)速率是2.5～3.0g/10min，邵氏硬度是90～95%，嵌段比S/B是40/60的充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；優(yōu)選巴陵石化YH-803。?較佳地，所述SBS的結(jié)構(gòu)呈線狀或輻射狀的多孔顆粒或粉末。?較佳地，所述SBS為熔體流動(dòng)速率是0.8～1.2g/10min，邵氏硬度是80～90%，嵌段比S/B是40/60，拉伸強(qiáng)度是160Mpa，密度是0.94千克/米3的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；優(yōu)選韓國(guó)LG411。?較佳地，所述油為石蠟油、環(huán)烷油中的一種或兩種組合物。?較佳地，所述纖維為植物纖維；優(yōu)選粒度為20～100目的秸稈纖維、棉花纖維、絲纖維、竹纖維、黃麻纖維、劍麻纖維、苧麻纖維中的一種或多種組合物。?制備所述橡塑改性環(huán)保材料的方法，包括如下制備步驟：?步驟A、將所述量的SBS、苯乙烯、油、纖維、硬脂酸鋅先進(jìn)行球磨，再送密煉機(jī)或捏合機(jī)中于80℃～100℃下密煉或捏合5～8分鐘，最后出料、冷卻、破碎，得到混合物Ⅰ；?步驟B、將混合物Ⅰ轉(zhuǎn)置到反應(yīng)器中，升溫至110℃～120℃后緩慢地加入充油SBS和丁二烯-苯乙烯共聚物，攪拌同混煉10～15分鐘，得到混合物Ⅱ；?步驟C、將混合物Ⅱ投入擠出機(jī)中在98℃～110℃下進(jìn)行熔融擠?出，再經(jīng)冷卻切粒、干燥后得到所述橡塑改性環(huán)保材料。?將所述橡塑改性環(huán)保材料用作鞋材。?如果需要有色熱塑彈性體，還可以在本專(zhuān)利技術(shù)中添加各種色素顏料。?本專(zhuān)利技術(shù)包括充油SBS、SBS、丁二烯-苯乙烯共聚物（簡(jiǎn)稱(chēng)BS）、苯乙烯（簡(jiǎn)稱(chēng)PS）、油、纖維和硬脂酸鋅，并通過(guò)在不同溫度下分批添加制備而得，該方法不僅保證了植物纖維和其它物質(zhì)的溶解性，同時(shí)用助劑對(duì)分子結(jié)構(gòu)作枝接改良，提升組分的混容性。?本專(zhuān)利技術(shù)優(yōu)選熔體流動(dòng)速率是2.5～3.0g/10min，邵氏硬度是90～95%，嵌段比S/B是40/60的充油SBS，同時(shí)優(yōu)選熔體流動(dòng)速率是0.8～1.2g/10min，邵氏硬度是80～90%，嵌段比S/B是40/60，拉伸強(qiáng)度是160Mpa，密度是0.94千克/米3的SBS，因?yàn)镾BS本體為三嵌段結(jié)構(gòu)，兩段為硬質(zhì)的苯乙烯，中間為柔軟的橡膠，要使其耐磨就需要改性，在保證一定柔軟度的基礎(chǔ)上使其與其他物質(zhì)進(jìn)行耦合交聯(lián)。而產(chǎn)品中的單體組成比很重要，隨著苯乙烯與丁二烯之比S/B增大，聚合物溶液黏度變小，拉伸強(qiáng)度和硬度增加，因此本專(zhuān)利技術(shù)應(yīng)用嵌段比S/B是40/60的SBS以及充油SBS進(jìn)行接枝。由于主鏈含有的雙鍵使SBS耐老化較差，丁二烯嵌段發(fā)生交聯(lián)，從而使硬度和黏度增加，要增加其耐磨性，就要打開(kāi)雙鍵，用助劑在高溫條件下使其發(fā)生反應(yīng)。?本專(zhuān)利技術(shù)采用植物纖維與之進(jìn)行混溶接枝，一方面，植物纖維屬于強(qiáng)極性、強(qiáng)吸水性物質(zhì)，具有較大表面能，橡膠材料為非極性或弱極性、疏水性物質(zhì)，兩者的相容性差，在復(fù)合過(guò)程中，植物纖維趨于相?互聚集。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)最初的機(jī)械球磨和后續(xù)的加熱攪拌使纖維素和木質(zhì)素的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，同時(shí)使之與聚合物產(chǎn)生力學(xué)接枝，從而改變纖維素表面化學(xué)性質(zhì)，形成非極性化改進(jìn)，并使纖維的其它化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生變化，增加其在天然橡膠中的分散，并且加強(qiáng)其與非極性高分子鏈的界面結(jié)合。同時(shí)通過(guò)苯乙烯和硬脂酸鋅等助劑及力化學(xué)方式對(duì)植物細(xì)胞壁纖維物質(zhì)的改性，在不改變植物纖維機(jī)械性能的情況下，能夠改善其物理和化學(xué)性能，使改性植物纖維能夠均勻分散于橡膠中，與橡膠形成良好的界面結(jié)合，植物纖維分散相起物理交聯(lián)點(diǎn)作用，提高了與橡膠烴大分子間范德華力的作用和分子鏈的纏結(jié)，對(duì)橡膠高分子鏈活動(dòng)能力產(chǎn)生較強(qiáng)的限制作用，從而使材料的抗拉伸、撕裂強(qiáng)度提高；纖維粒子形成纖維網(wǎng)的骨架支撐，保證了體系穩(wěn)定抗形變能力，改變了其化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，耐化學(xué)腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)充油SBS是在SBS與油和其它助劑進(jìn)行反應(yīng)后再添加的，作為一種補(bǔ)給，進(jìn)一步增強(qiáng)了其耐熱性和耐磨性，比直接用一起混合效果更好，利用率更大。另一方面，植物纖維不僅資源豐富、可生物降解、密度小，為輕質(zhì)填料，具有較大的長(zhǎng)徑比，且具有比強(qiáng)度高、硬度低的特點(diǎn)；尤其植物纖維是一種廣泛易得的可再生資源。?總之，本專(zhuān)利技術(shù)不僅質(zhì)輕，彈性?xún)?yōu)秀、耐磨耗性?xún)?yōu)秀、硬度隨溫度變化少、低溫下也具有彈性、著色容易，同一般硫化橡膠相比，具有優(yōu)秀的硬度、拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率、與其它樹(shù)脂的相融性?xún)?yōu)秀、勿需硫化工藝，可重復(fù)加工、同一般塑料相仿，可進(jìn)行擠壓成型和注射成型?加工；而且、耐老化、耐磨、耐熱，尤其是使用了能再生的植物纖維，使其成本低廉，廢棄的材料降解時(shí)間短。?具體實(shí)施方式實(shí)施例1?一種橡塑改性環(huán)保材料，包括充油SBS?35Kg、SBS?20Kg、丁二烯-苯乙烯共聚物5Kg、苯乙烯4.5Kg、環(huán)烷油5Kg、竹纖維30Kg、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，包括按重量份計(jì)算的如下原料：FDA00001985584100011.jpg

【技術(shù)特征摘要】
1.一種橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，包括按重量份計(jì)算的如下原料：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，所述充油SBS
為熔體流動(dòng)速率是2.5～3.0g/10min，邵氏硬度是90～95%，嵌段比S/B是40/60
的充油苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，所述SBS的結(jié)
構(gòu)呈線狀或輻射狀的多孔顆粒或粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，所述SBS為熔
體流動(dòng)速率是0.8～1.2g/10min，邵氏硬度是80～90%，嵌段比S/B是40/60，
拉伸強(qiáng)度是160Mpa，密度是0.94千克／米3的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚
物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑改性環(huán)保材料，其特征在于，所述油為石蠟
油、環(huán)烷油中的一種或兩種組合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡塑改性環(huán)保材...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：邵钅監(jiān)棠，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：東莞市國(guó)立科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：