本發(fā)明屬于發(fā)泡鞋材，具體涉及一種高強度發(fā)泡鞋材及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著材料技術(shù)的進步，許多廠商在鞋材領(lǐng)域也開始技術(shù)革新。一般鞋子包括鞋面、中底和大底，中底的作用是提供穩(wěn)定性、緩沖和回彈，吸收運動中產(chǎn)生的沖擊力，提供舒適的腳感和安全保護。

2、中底材料主要有eva、tpu、poe、edpm等，一般的發(fā)泡方法是將原料混合發(fā)泡劑和促進劑等助劑造粒，用模具高溫高壓發(fā)泡，屬于化學(xué)發(fā)泡。近年來，越來越多廠商使用超臨界發(fā)泡技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)泡，超臨界發(fā)泡具有明顯的優(yōu)勢，采用二氧化碳?xì)怏w或氮氣作為物理發(fā)泡劑，這些流體在高溫高壓下溶解并擴散到聚合物基體中，然后通過快速泄壓使氣體析出，形成具有微納米尺寸、高孔密度的泡孔結(jié)構(gòu)，可以同時達到提供支撐、緩震和保持輕便的目的，廣受消費者青睞。

3、一些發(fā)泡鞋材在使用過程中容易出現(xiàn)褶皺、變形，是因為其壓縮永久變形率過大，需要增加發(fā)泡鞋材的耐疲勞性能和回彈性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強度發(fā)泡鞋材及其制備方法，通過原料配合，提高發(fā)泡鞋材的回彈性并減少其壓縮永久變形。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種高強度發(fā)泡鞋材的制備方法，包括如下步驟：

4、eva彈性體、聚醚嵌段聚酰胺彈性體、eva-g-mah彈性體、聚脲彈性體、增強纖維和成核劑按照60-70：25-30：8-12：5-8：5-6：0.5-0.8的質(zhì)量比密煉混合后用雙螺桿擠出機擠出造粒，得到發(fā)泡粒子后用射出機注塑至模具中保壓成型，得到鞋材坯體，將鞋材坯體放入發(fā)泡釜中，以氮氣為超臨界氣體，在25-28mpa的壓力和145-150℃的溫度下，采用超臨界發(fā)泡的方式進行發(fā)泡，泄壓后得到高強度發(fā)泡鞋材。

5、進一步地，成核劑為納米二氧化鈦、納米氧化鋅和納米碳酸鈣中的任意一種。

6、進一步地，增強纖維通過如下步驟制備：

7、步驟一：將生物基木質(zhì)素、聚乙二醇400和丙三醇按照1：2：1的質(zhì)量比加入反應(yīng)釜中攪拌混合，然后向反應(yīng)釜中加入滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的硫酸，在130-140℃和200-300r/min的條件下攪拌反應(yīng)1.2-1.5h，自然冷卻，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph值呈中性，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去水分，得到生物基木質(zhì)素多元醇。

8、步驟二：將異氟爾酮二異氰酸酯、生物基木質(zhì)素多元醇、二月桂酸二丁基錫加入反應(yīng)釜中攪拌混合，然后在45-50℃的條件下保溫20-24h，將固化產(chǎn)物用無水乙醇洗滌2-3次，真空干燥，得到多羥基木質(zhì)素聚氨酯。

9、步驟三：將含有脲基的聚酰亞胺、多羥基木質(zhì)素聚氨酯加入反應(yīng)釜中用二甲亞砜溶解，經(jīng)過銅網(wǎng)過濾后得到紡絲液，將紡絲液利用靜電紡絲法制備成納米纖維膜，將納米纖維膜粉碎后用高速勻漿機將納米纖維破碎并均勻分散，得到長度為1±0.2mm的增強纖維。

10、進一步地，異氟爾酮二異氰酸酯、生物基木質(zhì)素多元醇和二月桂酸二丁基錫的質(zhì)量比為20：30-32：0.3。

11、進一步地，含有脲基的聚酰亞胺、多羥基木質(zhì)素聚氨酯和二甲亞砜的用量比為10g：4-5g：50ml。

12、進一步地，靜電紡絲法的具體步驟為：在20-25℃的環(huán)境溫度和40％的環(huán)境濕度下，將紡絲液利用靜電紡絲設(shè)備在20-22kv的紡絲電壓下紡絲，紡絲液流速為1-1.2ml/h，滾筒接收距離為18-20cm，滾筒轉(zhuǎn)速為450r/min。

13、進一步地，含有脲基的聚酰亞胺通過如下步驟制備：

14、步驟1：向反應(yīng)釜中加入4,4'-二氨基二苯醚和n,n-二甲基乙酰胺，200-300r/min攪拌15-20min，向反應(yīng)釜中加入聯(lián)苯四甲酸二酐后在30-35℃的條件下攪拌反應(yīng)4.5-5h，得到氨基封端的聚酰胺酸溶液；4,4'-二氨基二苯醚、n,n-二甲基乙酰胺和聯(lián)苯四甲酸二酐的用量比為20g：250ml：27.3-27.6g。

15、步驟2：向反應(yīng)釜中加入4,4'-二氨基二苯醚和n,n-二甲基乙酰胺，200-300r/min攪拌15-20min，向反應(yīng)釜中加入異氟爾酮二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫后在70-75℃的條件下攪拌反應(yīng)4.5-5h，得到異氰酸酯基封端的聚脲溶液；4,4'-二氨基二苯醚、n,n-二甲基乙酰胺、異氟爾酮二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫的用量比為20g：250ml：23.3-24.4g：0.3g。

16、步驟3：將氨基封端的聚酰胺酸溶液和異氰酸酯基封端的聚脲溶液加入反應(yīng)釜中攪拌混合，在70-75℃的條件下反應(yīng)1-1.2h，然后向反應(yīng)釜中加入聯(lián)苯四甲酸二酐作為交聯(lián)劑，繼續(xù)反應(yīng)4-4.5h，得到含有脲基的聚酰胺酸溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，將產(chǎn)物在200-220℃的條件下亞胺化6-8h，用無水乙醇和去離子水分別洗滌2-3次，干燥得到含有脲基的聚酰亞胺。

17、進一步地，氨基封端的聚酰胺酸溶液、異氰酸酯基封端的聚脲溶液和聯(lián)苯四甲酸二酐的用量比為250ml：75-100ml：1.2-1.6g。

18、進一步地，聚脲彈性體通過如下步驟制備：

19、向反應(yīng)釜中加入4,4'-二氨基二苯醚和n,n-二甲基乙酰胺，200-300r/min攪拌15-20min，向反應(yīng)釜中加入異氟爾酮二異氰酸酯和二月桂酸二丁基錫后在70-75℃的條件下攪拌反應(yīng)4.5-5h，得到氨基封端的預(yù)聚物溶液，然后向反應(yīng)釜中加入二硫化碳，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30-40min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，將產(chǎn)物用無水乙醇和去離子水分別洗滌2-3次，干燥得到聚脲彈性體。

20、進一步地，4,4'-二氨基二苯醚、n,n-二甲基乙酰胺、異氟爾酮二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫和二硫化碳的用量比為40g：250—300ml：22.2g：0.3-0.35g：7.6g。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明高強度發(fā)泡鞋材原料包括eva彈性體、聚醚嵌段聚酰胺彈性體、eva-g-mah彈性體、聚脲彈性體、增強纖維和成核劑，其中eva彈性體提供輕質(zhì)和緩沖性能，聚醚嵌段聚酰胺彈性體提供耐磨性和抗沖擊性，在保證發(fā)泡鞋材在低溫下保持彈性和柔韌性，eva-g-mah彈性體提高原料件的相容性和粘結(jié)性，聚脲彈性體有助于提升發(fā)泡鞋材的撕裂強度，增強纖維有助于提升材料的機械強度。

23、本發(fā)明增強纖維可以提高發(fā)泡鞋材的強度和韌性，原料包括含有脲基的聚酰亞胺和多羥基木質(zhì)素聚氨酯，添加多羥基木質(zhì)素聚氨酯可以提高增強纖維的柔韌性，有助于減少發(fā)泡鞋材硬度的增加。羥基木質(zhì)素聚氨酯含有的大量羥基，在發(fā)泡過程中可以和eva-g-mah彈性體中的馬來酸酐反應(yīng)，有助于提高增強纖維和基體的相容性，減少納米纖維與鞋材基體材料之間形成界面層，避免影響泡核的形成，使泡孔分布均勻，從而避免影響發(fā)泡鞋材的回彈性。

24、本發(fā)明聚脲彈性體中含有硫脲基和脲基，不僅自身以氫鍵的方式結(jié)合，其中的硫脲基還可以與增強纖維中的脲基形成氫鍵，起到自修復(fù)的作用，有助于增強發(fā)泡鞋材耐疲勞性、回彈性和撕裂強度。