技术领域
[0001] 本
发明涉及鞋底,特别涉及一种抗菌防霉鞋材及鞋底制备方法。
背景技术
[0002] 根据使用环境的不同,鞋子的功能和样式也是各种各样,如登山鞋、跑步鞋、拖鞋等。登山鞋要求鞋底耐磨、防滑;跑步鞋要求鞋底缓震、防滑;而室内拖鞋长期应用于潮湿的卫生间,易生长霉菌,要求鞋底抗菌、防霉。常见的鞋底材料有
橡胶、PU、EVA、TPR等,其中EVA具有弹性好、轻便、抗老化、耐臭等优点。
[0003] 公告号为CN102850632B的中国
专利公开了一种高弹性抗菌鞋底材料的制备方法,该方法的步骤如下:(1)将60-70
质量份EVA、68-75质量份LDPE、7-8质量份载
铜磷酸锆、6质量份
银离子
抗菌剂、3.5-4质量份二
乙醇苯胺与3质量份
硬脂酸锌在密炼机混炼均匀;(2)将步骤(1)得到的混合材料混炼到70-75℃,混炼30-35分钟;(3)往步骤(2)得到的混合材料里面加入3质量份硫黄、1.5质量份偶氮二甲酰胺和2质量份
氧化锌,在130℃的
温度下混炼5分钟后排料;(4)将排出的材料通过抽粒机制成颗粒状组合物,即得到所述鞋底材料。
[0004] 上述抗菌鞋底材料通过加入银离子抗菌剂、载铜磷酸锆实现防霉抗菌的效果,该类无机抗菌剂也是目前流行应用的,其
金属离子是抗菌防霉的关键,Ag、Cu、Zn等对人体少或无毒
副作用且抗菌性优异。但是该类无机抗菌剂普遍粒径小,达纳米尺寸,存在较大的表面能,极易发生颗粒团聚现象,制约其在鞋材中的应用,有待改进。
发明内容
[0005] 针对上述技术
缺陷,本发明的目的是提供一种抗菌防霉鞋材,纳米抗菌剂的分散效果好,使得鞋材具有优良的抗菌防霉效果。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种抗菌防霉鞋材,包括如下重量份的组分:
EVA 23-27份;
POE 17-21份;
OBC 6-9份;
EDPM 4-6份;
填料 4-6份;
硫化剂 0.3-0.6份;
发泡剂 1.2-2份;
发泡助剂 0.8-1.2份;
润滑剂 0.4-0.6份;
硬脂酸锌 0.2-0.4份;
纳米抗菌剂 0.4-0.5份;
所述纳米抗菌剂的制备过程如下:按重量份计,将5-7份载银沸石加入到18-20份体积比为(6-8)∶1的无
水乙醇/水混合溶液中,再将1.2-1.5份异丁基三乙氧基
硅烷加入,接着加热至70-75℃,持续搅拌20-25min,最后过滤、烘干、
研磨,得到纳米抗菌剂。
[0007] 通过采用上述技术方案,EVA具有良好的成型加工型、柔软性、发泡后质量轻、
力学性能良好,其具有独立泡孔结构,内部泡孔和泡孔之间有壁膜隔开,不相互连通,因此防水性较好,适用于作为拖鞋鞋底的主料。POE的加入使EVA泡孔直径减小、
密度增大,孔径的均匀性得到改善;鞋材的密度减小、硬度和撕裂强度降低;提高鞋材的弹性、抗冲击性能、低温性能以及抗压缩性能。OBC提供了高耐热性、低压缩形变,并保持了弹性和柔性;改善注塑件由于冷却造成收缩不均匀的问题,减少收缩形变,提高尺寸
稳定性;且触感极佳。EDPM具有优异的耐氧化性、抗臭氧性、抗
腐蚀性以及一定的电绝缘性。
[0008] EVA/POE/OBC/EDPM复配而成的高分子材料,克服传统EVA材料低温性能差以及不耐磨的缺点,还进一步提高鞋材的防滑性、强度、弹性、耐氧化以及耐腐蚀等性能,且触感佳,适用于作为优质的拖鞋鞋材,满足人们对拖鞋各方面
基础性能的需求;且该体系相容性好。
[0009] 纳米抗菌剂以沸石作为载体、银离子作为杀菌物质。在众多具有抗菌作用的金属中,银的抗菌性能最佳,且对人体而言低毒。沸石具有
吸附性、离子交换性、耐酸耐热等性能,通过离子交换使银离子长期保留在沸石结构中,并缓释银离子,达到抗菌目的。载银沸石经过异丁基三乙氧基硅烷表面改性,其表面能降低,不易发生团聚,满足鞋材使用需求,且其表面接枝有机硅基团后,耐水性适当提高。
[0010] 本发明进一步设置为:所述纳米抗菌剂经过改性,其改性过程如下:按重量份,将5-6份十二烷基苯磺酸钠加入40-45份水中,混合均匀,再将15-18份纳米抗菌剂加入其中,接着加热至90-95℃,持续搅拌30-40min,最后过滤、烘干、研磨,得到改性后的纳米抗菌剂。
[0011] 通过采用上述技术方案,载银沸石作为纳米抗菌剂加入,虽然能提高鞋材的抗菌防霉性能,但是发现其对EVA泡孔的成型有不利影响,容易导致部分泡孔破裂,一方面使得鞋材的机械性能下降,另一方面使得鞋材的吸水性提高,而载银沸石本身耐水性、耐洗性不好,因此长期使用后鞋材的抗菌性大大下降。且该材料应用于拖鞋鞋底时若吸水增重,穿着不舒适,行走时易弄脏室内地面,仅适合用作运动鞋内底、
鞋垫。
[0012] 对载银沸石进行改性处理后,在其表面形成包覆膜,一方面起到二次分散处理作用,提高载银沸石在高聚物内的分散性,另一方面不会影响EVA密闭泡孔的形成,保证鞋材的性能。
[0013] 本发明进一步设置为:还包括7-10份天然橡胶。
[0014] 通过采用上述技术方案,天然橡胶混入EVA体系后,起到防粘易脱模的效果,使制品表皮光洁、无凹凸痕,还可提高鞋材的弹性以及泡孔均匀性和稳定性,抵消载银沸石的不利影响。
[0015] 本发明进一步设置为:所述POE包括40-50%VA含量为28%的POE和50-60%VA含量为33%的POE。
[0016] 通过采用上述技术方案,VA含量增加时其回弹性、柔韧性、耐
应力开裂性、抗冲击性等性能均会有所提高;VA含量下降时其刚性、
耐磨性及电绝缘性增加。因此高VA含量的POE加入后,鞋材的回弹、柔韧性好,适用于作为拖鞋鞋底,且促进天然橡胶和EDPM相容的效果好。
[0017] 本发明进一步设置为:还包括0.2-0.3份
植物抗菌剂,所述植物抗菌剂的制备过程如下:第一步,采集银杏
叶片、榕树叶片,洗净后
粉碎、烘干,得到叶片粉末;
第二步,按重量份计,将5-6份叶片粉末浸入25-30份乙醇/丙
酮/水混合溶液中,在40-
45℃下振荡提取8-10h,接着离心,取上清液减压
蒸发,得到植物抗菌剂。
[0018] 通过采用上述技术方案,银杏叶片和榕树叶片内部存在组成性抗菌物质,如类帖、
生物碱、类黄酮等次级
代谢物,浸提后可作为有机抗菌剂与无机的纳米抗菌剂复配,增广和加强对各类霉菌、细菌的抑制效果。植物抗菌剂的分子结构中存在大量活性基团,可与载银沸石表面的活性基团反应,形成稳定抗菌分子链,不容易因鞋底长期
接触水而导致抗菌性快速下降。
[0019] 本发明进一步设置为:所述发泡剂为AC发泡剂,所述发泡助剂为氧化锌。
[0020] 通过采用上述技术方案,常用的发泡组合,发泡均匀,细孔结构理想。
[0021] 本发明进一步设置为:所述硫化剂为无味DCP。
[0022] 通过采用上述技术方案,硫化、交联效果好,制品性能比较稳定,适用于拖鞋鞋底。
[0023] 本发明进一步设置为:所述填料为滑石粉。
[0024] 通过采用上述技术方案,滑石粉可调整EVA材料的密度、细腻度,提高塑料尺寸稳定性、硬度、刚性,还可改善加工性能、手感,并起到一定的止滑作用,适用于作为拖鞋鞋底材料的填料。
[0025] 本发明进一步设置为:所述润滑剂为硬脂酸。
[0026] 通过采用上述技术方案,硬脂酸起外润滑作用,改善稳定性。
[0027] 本发明另一目的是提供一种抗菌防霉拖鞋鞋底制备方法。
[0028] 一种鞋底制备方法,包括如下步骤:S1密炼:将各组分按重量份配好送入密炼机密炼,分四阶段进行,第一阶段温度94-98℃,持续320-400s;第二阶段温度108-112℃,持续110-130s;第三阶段温度118-122℃,持续
110-130s;第四阶段温度124-126℃,持续110-130s;
S2开炼:将密炼所得混合物送入开炼机,
温度控制78-82℃,打薄2次;
S3
造粒:将开炼所得混合物送入造粒机,造粒过程中温度从110℃降温至50℃;
S4成型:将造粒所得胶粒倒入鞋模,加热至熔融,最后冷却成型,得到鞋底。
[0029] 综上所述,本发明具有以下有益效果:1.EVA/POE/OBC/EDPM/天然橡胶复配而成的高分子材料,克服传统EVA材料低温性能差以及不耐磨的缺点,还进一步提高鞋材的防滑性、强度、弹性、耐氧化以及耐腐蚀等性能,且触感佳,适用于作为优质的拖鞋鞋底材料,满足人们对拖鞋各方面基础性能的需求;
2.纳米抗菌剂和植物抗菌剂的复配加入,使得鞋材的抗菌防霉性能优异且耐洗性提高;
3.载银沸石经过二次分散改性,其在高聚物体系中的分散性能大大提高,不易团聚。
附图说明
具体实施方式
[0031] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0032] 实施例一:一种抗菌防霉鞋材,包括如下重量份的组分:
EVA 23份;
POE 17份,其包括40%VA含量为28%的POE和60%VA含量为33%的POE;
OBC 6份;
EDPM 4份;
天然橡胶 7份;
滑石粉 4份;
无味DCP 0.3份;
AC发泡剂 1.2份;
氧化锌 0.8份;
硬脂酸 0.4份;
硬脂酸锌 0.2份;
纳米抗菌剂 0.4份;
植物抗菌剂 0.2份。
[0033] 纳米抗菌剂的制备过程如下:一、按重量份计,将5份载银沸石加入到18份体积比为6∶1的无水乙醇/水混合溶液中,再将1.2份异丁基三乙氧基硅烷加入,接着加热至70℃,持续搅拌20min,最后过滤、烘干、研磨,得到纳米抗菌剂;
二、将5份十二烷基苯磺酸钠加入40份水中,混合均匀,再将15份纳米抗菌剂加入其中,接着加热至90℃,持续搅拌30min,最后过滤、烘干、研磨,得到改性后的纳米抗菌剂。
[0034] 植物抗菌剂的制备过程如下:第一步,采集银杏叶片、榕树叶片,银杏叶片以未发黄为准,采集洗净后粉碎、烘干,得到叶片粉末;
第二步,按重量份计,将5份叶片粉末浸入25份乙醇/丙酮/水混合溶液中,在40℃、
130rpm下振荡提取8h,接着离心,取上清液减压蒸发,得到植物抗菌剂。
[0035] 一种鞋底制备方法,如图1所示,包括如下步骤:S1密炼:将各组分按重量份配好送入密炼机密炼,分四阶段进行,第一阶段温度94℃,持续320s;第二阶段温度108℃,持续110s;第三阶段温度118℃,持续110s;第四阶段温度
124℃,持续110s;
S2开炼:将密炼所得混合物送入开炼机,温度控制78℃,打薄2次;
S3造粒:将开炼所得混合物送入造粒机,造粒过程中温度从110℃降温至50℃;
S4成型:将造粒所得胶粒倒入鞋模,加热至熔融,最后冷却成型,得到鞋底。
[0036] 实施例二:一种抗菌防霉鞋材,包括如下重量份的组分:
EVA 27份;
POE 21份,其包括50%VA含量为28%的POE和50%VA含量为33%的POE;
OBC 9份;
EDPM 6份;
天然橡胶 10份;
滑石粉 6份;
无味DCP 0.6份;
AC发泡剂 2份;
氧化锌 1.2份;
硬脂酸 0.6份;
硬脂酸锌 0.4份;
纳米抗菌剂 0.5份;
植物抗菌剂 0.3份。
[0037] 纳米抗菌剂的制备过程如下:一、按重量份计,将7份载银沸石加入到20份体积比为8∶1的无水乙醇/水混合溶液中,再将1.5份异丁基三乙氧基硅烷加入,接着加热至75℃,持续搅拌25min,最后过滤、烘干、研磨,得到纳米抗菌剂;
二、将6份十二烷基苯磺酸钠加入45份水中,混合均匀,再将18份纳米抗菌剂加入其中,接着加热至95℃,持续搅拌40min,最后过滤、烘干、研磨,得到改性后的纳米抗菌剂。
[0038] 植物抗菌剂的制备过程如下:第一步,采集银杏叶片、榕树叶片,银杏叶片以未发黄为准,采集洗净后粉碎、烘干,得到叶片粉末;
第二步,按重量份计,将6份叶片粉末浸入30份乙醇/丙酮/水混合溶液中,在45℃、
130rpm下振荡提取10h,接着离心,取上清液减压蒸发,得到植物抗菌剂。
[0039] 一种鞋底制备方法,如图1所示,包括如下步骤:S1密炼:将各组分按重量份配好送入密炼机密炼,分四阶段进行,第一阶段温度98℃,持续400s;第二阶段温度112℃,持续130s;第三阶段温度122℃,持续130s;第四阶段温度
126℃,持续130s;
S2开炼:将密炼所得混合物送入开炼机,温度控制82℃,打薄2次;
S3造粒:将开炼所得混合物送入造粒机,造粒过程中温度从110℃降温至50℃;
S4成型:将造粒所得胶粒倒入鞋模,加热至熔融,最后冷却成型,得到鞋底。
[0040] 实施例三:一种抗菌防霉鞋材,包括如下重量份的组分:
EVA 25份;
POE 19份,其包括45%VA含量为28%的POE和55%VA含量为33%的POE;
OBC 8份;
EDPM 5份;
天然橡胶 8份;
滑石粉 5份;
无味DCP 0.45份;
AC发泡剂 1.6份;
氧化锌 1份;
硬脂酸 0.5份;
硬脂酸锌 0.3份;
纳米抗菌剂 0.45份;
植物抗菌剂 0.25份。
[0041] 纳米抗菌剂的制备过程如下:一、按重量份计,将6份载银沸石加入到19份体积比为7∶1的无水乙醇/水混合溶液中,再将1.3份异丁基三乙氧基硅烷加入,接着加热至72℃,持续搅拌23min,最后过滤、烘干、研磨,得到纳米抗菌剂;
二、将5.5份十二烷基苯磺酸钠加入42份水中,混合均匀,再将17份纳米抗菌剂加入其中,接着加热至92℃,持续搅拌35min,最后过滤、烘干、研磨,得到改性后的纳米抗菌剂。
[0042] 植物抗菌剂的制备过程如下:第一步,采集银杏叶片、榕树叶片,银杏叶片以未发黄为准,采集洗净后粉碎、烘干,得到叶片粉末;
第二步,按重量份计,将5.5份叶片粉末浸入28份乙醇/丙酮/水混合溶液中,在42℃、
130rpm下振荡提取9h,接着离心,取上清液减压蒸发,得到植物抗菌剂。
[0043] 一种鞋底制备方法,如图1所示,包括如下步骤:S1密炼:将各组分按重量份配好送入密炼机密炼,分四阶段进行,第一阶段温度96℃,持续360s;第二阶段温度110℃,持续120s;第三阶段温度120℃,持续120s;第四阶段温度
125℃,持续120s;
S2开炼:将密炼所得混合物送入开炼机,温度控制80℃,打薄2次;
S3造粒:将开炼所得混合物送入造粒机,造粒过程中温度从110℃降温至50℃;
S4成型:将造粒所得胶粒倒入鞋模,加热至熔融,最后冷却成型,得到鞋底。
[0044] 实施例四:与实施例三不同的是,鞋材不包括天然橡胶。
[0045] 实施例五:与实施例三不同的是,鞋材不包括植物抗菌剂。
[0046] 实施例六:与实施例三不同的是,纳米抗菌剂未经过十二烷基苯磺酸钠改性。
[0047] 对比例一:与实施例三不同的是,纳米抗菌剂为载银沸石且不包括植物抗菌剂。
[0048] 对比例二:与实施例三不同的是,鞋材不包括纳米抗菌剂。
[0049] 对比例三:与实施例三不同的是,鞋材不包括纳米抗菌剂和植物抗菌剂。
[0050] 机械性能测试:根据国家标准《GB/T 1040.2-2006》中记载的方法,对实施例一至三的鞋底进行拉伸强度、断裂伸长率测试,所得结果见表1。
[0051] 表1鞋底机械性能测试结果表 拉伸强度/MPa 断裂伸长率/%
实施例一 13.6 498
实施例二 12.9 511
实施例三 14.8 530
可见,实施例一至三的鞋底机械性能满足甚至远超行业标准《QB/T 2977-2008》的规定。
[0052] 防霉抗菌测试:根据行业标准《QB/T 2881-2013》中记载的方法,对实施例一至六、对比例一至三的鞋底进行抗菌测试,检测菌种为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌,洗涤20次后再次进行测试,所得结果见表2。
[0053] 根据《GJB 150.10A-2009》中记载的方法,对实施例一至六、对比例一至三的鞋底进行防霉测试,检测霉菌为黑曲霉,洗涤20次后再次进行测试,所得结果见表2。
[0054] 表2鞋底抗菌防霉测试结果表本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本
说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的
修改,但只要在本发明的
权利要求范围内都受到专利法的保护。