阅读说明：本技术 一种tpr鞋底及其制备方法 (TPR sole and preparation method thereof ) 是由 张昌其 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种TPR鞋底及其制备方法,按重量份数计,其原料包括以下组分：SBS 100-120份；聚苯乙烯8-10份；顺丁橡胶6-8份；软化剂35-40份；填料5-7份；树脂6-8份；交联剂4-6份；抗老化剂1-2份；润滑剂4-5份。聚苯乙烯和SBS具有很好的相容性,可以改善SBS的硬度、耐磨性、抗撕裂性能和流动性能,增强剪切强度。顺丁橡胶分子链比较规整,滞后和生热量小,具有很大的高弹性、耐磨性和耐低温性,且顺丁橡胶和SBS的软段“B”极性相同,结构相似,顺丁橡胶和SBS具有很好的相容性。在SBS/PS胶中加入顺丁橡胶,能够有效提高TPR的耐磨性、耐屈挠性及耐低温性,使TPR鞋底在很冷的地方穿着也很舒服,不会因低温变硬,加入顺丁橡胶也减少了TPR鞋在苛刻条件下的生热量,延长其使用寿命。(The invention discloses a TPR sole and a preparation method thereof, wherein the TPR sole comprises the following raw materials in parts by weight: SBS 100-120 parts; 8-10 parts of polystyrene; 6-8 parts of butadiene rubber; 35-40 parts of a softener; 5-7 parts of a filler; 6-8 parts of resin; 4-6 parts of a cross-linking agent; 1-2 parts of an anti-aging agent; 4-5 parts of a lubricant. The polystyrene and the SBS have good compatibility, and can improve the hardness, the wear resistance, the tear resistance and the flow property of the SBS and enhance the shear strength. The butadiene rubber has regular molecular chains, small hysteresis and heat generation, high elasticity, wear resistance and low temperature resistance, the polarity of the soft segment B of the butadiene rubber and the SBS is the same, the structure is similar, and the butadiene rubber and the SBS have good compatibility. The addition of the butadiene rubber into the SBS/PS rubber can effectively improve the wear resistance, the flexing resistance and the low temperature resistance of the TPR, so that the TPR sole is comfortable to wear in a cold place and cannot be hardened due to low temperature, the heat generation quantity of the TPR shoe under severe conditions is reduced due to the addition of the butadiene rubber, and the service life of the TPR shoe is prolonged.)

一种TPR鞋底及其制备方法

技术领域

本发明涉及鞋材的技术领域，更具体地说，它涉及一种TPR鞋底及其制备方法。

背景技术

TPR材料是热塑性橡胶材料，TPR鞋底一般是用热塑性弹性体SBS与其它功能助剂共混改性的一种高分子材料，经过挤出、注射、模压等工艺加工后成型制成，具有防滑、弯曲性强、透气性好、粘结强度牢等优点。

公布号为CNA的中国专利公开了一种高抗折SBS复合鞋底材料的制备方法，其步骤如下：(1)将聚丙烯网状纤维溶于甲苯，置于超声振荡器中振荡清除聚丙烯网状纤维表面的油渍和杂质，2小时后取出用去离子水洗净，置于烘箱中烘干2小时，移至等离子处理室中，抽真空后通入氩气并打开射频电源进行等离子处理，3分钟后取出，得到改性聚丙烯网状纤维备用；(2)将SBS、MAH溶于甲乙酮，搅拌至完全溶解后移至恒温水浴槽中，通氮气保护下滴加BPO，SBS、MAH、BPO的重量比为100:40:3，反应1小时后减压蒸馏去除甲乙酮，用甲酮抽提去除没有参加反应的SBS、MAH，置于真空干燥箱干燥至恒重，得到SBS-g-MAH备用；(3)将SBS、PTFE、步骤(2)得到的SBS-g-MAH加入高混机中混合10分钟，得到共混料，将共混料与丙酮混合后超声搅拌至分散均匀，得到预浸料，将步骤(1)得到的改性聚丙烯网状纤维浸泡于预浸料中，20小时后取出晾干，裁剪后平铺于模具中，用平板压机模压，冷却脱模后得到高抗折SBS复合鞋底材料；步骤(3)中，按重量份计，SBS 52-63份，PTFE 10-14份，SBS-g-MAH5-6份，改性聚丙烯网状纤维25-30份。

上述技术方案中，对鞋底的改性方向主要侧重于抗折性能上，但是未能解决SBS材料在耐磨性上较为欠缺的问题，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种TPR鞋底及其制备方法，具有良好的耐磨性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种TPR鞋底，按重量份数计，其原料包括以下组分：

通过采用上述技术方案，SBS是A-B-A型苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物，在结构上具有橡胶性软段“B”和塑料性硬段“S”，SBS无论是线性还是星型结构，其中央“软段”聚丁二烯分子链端部均被“硬段”聚苯乙烯镶嵌。由于聚苯乙烯分子内聚力较大，并由缔合作用，使中央段的聚二丁烯分子链末端固定下来，不能自由延伸而卷曲着，聚苯乙烯形成物理交联点，整个聚合物形成网状结构。聚苯乙烯缔合聚集形成“微区”，常温下呈玻璃状态，给予聚合物自补强效果非常明显，相当于炭黑补强的硫化胶。当温度升高到聚苯乙烯的玻璃化温度(100℃)以上时，网状结构破坏，塑料段软化，可在作用力下流动，因此可以像塑料那样自由地进行加工成型。当冷却后“微区”又重新形成，网状结构恢复。这种网状结构的可逆性，就使SBS具有热塑性。

聚苯乙烯(PS)和SBS具有很好的相容性，可以改善SBS的硬度、耐磨性、抗撕裂性能和流动性能，增强剪切强度。

顺丁橡胶(BR)分子链比较规整，滞后和生热量小，具有很大的高弹性、耐磨性和耐低温性，而且顺丁橡胶和SBS的软段“B”极性相同，结构相似，据“相似相容”原理，顺丁橡胶和SBS具有很好的相容性。在SBS/PS胶中加入顺丁橡胶，能够有效提高TPR的耐磨性、耐屈挠性及耐低温性，使TPR鞋底在很冷的地方穿着也很舒服，不会因低温***，加入顺丁橡胶也减少了TPR鞋在苛刻条件下的生热量，延长其使用寿命。

进一步地，所述软化剂采用环烷油。

通过采用上述技术方案，环烷油和SBS相容性好，对紫外线等管线吸收少，随着环烷油的加入，TPR的流动性获得显著改善，以改善加工性能。且环烷油使SBS中聚丁二烯分子链段之间的作用力减弱，链段的运动范围增大，拉伸时链段能充分伸展，外力消除后又很容易恢复，由于这个原因，使鞋料的耐弯曲性和回弹性得到显著改善。

进一步地，所述填料采用钛白粉。

通过采用上述技术方案，由于随着软化剂的含量增加，扯断伸长率增高，熔体流动速率提高，流动性变好，但硬度却下降。通过添加钛白粉，则能够提高TPR的硬度以及耐磨性，以调节产品性能。同时，钛白粉还能够吸收紫外光，以降低TPR的紫外老化，进而提高TPR的使用寿命。

进一步地，所述树脂采用脂松香。

通过采用上述技术方案，SBS中加入聚苯乙烯可以提高熔体的流动性及硬度，改善加工性能，脂松香同样能够起到改善胶料流动性和粘性的作用，以改善TPR的加工性能。且聚苯乙烯和脂松香两者之间具有协同增效的作用，在TPR中采用相应的比例进行共掺，能够进一步改善TPR的加工性能。

进一步地，所述交联剂采用过氧化二异丙苯。

通过采用上述技术方案，加入过氧化二异丙苯能够对TPR的拉伸强度和粘接强度带来有效改善。

进一步地，所述抗老化剂采用防老剂SP。

通过采用上述技术方案，防老剂SP又称苯乙烯化苯酚，能够同时用作SBS和顺丁橡胶的抗老化剂，其抗氧化性和耐热性良好，能够有效提高体系的耐老化性能。

进一步地，所述润滑剂采用硬脂酸镁。

通过采用上述技术方案，硬脂酸镁能够对体系起到润滑作用，降低体系的粘度，减少自粘性，提高流动性以及成品的表面光泽度。

进一步地，按重量份数计，原料包括甘油锌3-5份。

通过采用上述技术方案，甘油锌具有良好的抗紫外光能力和热稳定作用，能够协同防老剂SP提高体系的耐老化性能。且甘油锌同样具备良好的润滑作用，和硬脂酸镁相配合能够进一步降低体系的粘度，提高流动性以及成品的表面光泽度。此外，甘油锌和硬脂酸镁复配，能够对体系起到良好的热稳定性，有效提高TPR的耐热老化性能，提高产品的使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种TPR鞋底的制备方法，包括以下步骤：

S1，母胶配制：将顺丁橡胶和防老剂SP在常温下通过双辊塑炼机进行塑化，取出备用；将双辊塑炼机升温到150-160℃，熔化聚苯乙烯并加入塑化后的顺丁橡胶，混合均匀后下片，获得母胶；

S2，混炼：继续将母胶、SBS、钛白粉、脂松香、过氧化二异丙苯、硬脂酸镁以及甘油锌投入150-160℃的双辊塑料机中进行混炼20-30min，在此过程中分2-3次加入环烷油，混炼均匀后，薄通下片；

S3，模压：对混炼后的胶料进行模压成型，压力为12-13Mpa、温度为160℃，其中预热5min、热压2min、冷压3min；

S4，裁样：将压制成型后鞋底的边料进行裁切，获得TPR鞋底。

通过采用上述技术方案，如果单独在SBS中加入顺丁橡胶，则共混物中橡胶含量增加，导致熔体弹性效应增加，使物体的流动性降低很多，给加工带来困难。采用聚苯乙烯先和顺丁橡胶共混制得母胶，则能够改善SBS的这一缺点，以获得性能优异、加工方便的TPR热塑性弹性体材料。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.聚苯乙烯(PS)和SBS具有很好的相容性，可以改善SBS的硬度、耐磨性、抗撕裂性能和流动性能，增强剪切强度。顺丁橡胶(BR)分子链比较规整，滞后和生热量小，具有很大的高弹性、耐磨性和耐低温性，而且顺丁橡胶和SBS的软段“B”极性相同，结构相似，据“相似相容”原理，顺丁橡胶和SBS具有很好的相容性。在SBS/PS胶中加入顺丁橡胶，能够有效提高TPR的耐磨性、耐屈挠性及耐低温性，使TPR鞋底在很冷的地方穿着也很舒服，不会因低温***，加入顺丁橡胶也减少了TPR鞋在苛刻条件下的生热量，延长其使用寿命。

2.环烷油和SBS相容性好，对紫外线等管线吸收少，随着环烷油的加入，TPR的流动性获得显著改善，以改善加工性能。且环烷油使SBS中聚丁二烯分子链段之间的作用力减弱，链段的运动范围增大，拉伸时链段能充分伸展，外力消除后又很容易恢复，由于这个原因，使鞋料的耐弯曲性和回弹性得到显著改善。

3.SBS中加入聚苯乙烯可以提高熔体的流动性及硬度，改善加工性能，脂松香同样能够起到改善胶料流动性和粘性的作用，以改善TPR的加工性能。且聚苯乙烯和脂松香两者之间具有协同增效的作用，在TPR中采用相应的比例进行共掺，能够进一步改善TPR的加工性能。

4.防老剂SP又称苯乙烯化苯酚，能够同时用作SBS和顺丁橡胶的抗老化剂，其抗氧化性和耐热性良好，能够有效提高体系的耐老化性能。

5.硬脂酸镁能够对体系起到润滑作用，降低体系的粘度，减少自粘性，提高流动性以及成品的表面光泽度。

6.甘油锌具有良好的抗紫外光能力和热稳定作用，能够协同防老剂SP提高体系的耐老化性能。且甘油锌同样具备良好的润滑作用，和硬脂酸镁相配合能够进一步降低体系的粘度，提高流动性以及成品的表面光泽度。此外，甘油锌和硬脂酸镁复配，能够对体系起到良好的热稳定性，有效提高TPR的耐热老化性能，提高产品的使用寿命。

7.如果单独在SBS中加入顺丁橡胶，则共混物中橡胶含量增加，导致熔体弹性效应增加，使物体的流动性降低很多，给加工带来困难。采用聚苯乙烯先和顺丁橡胶共混制得母胶，则能够改善SBS的这一缺点，以获得性能优异、加工方便的TPR热塑性弹性体材料。

附图说明

图1是本发明提供的方法的流程图；

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

实施例1

一种TPR鞋底，按重量份数计，其原料组分如表1所示。

其中，软化剂采用环烷油，填料采用钛白粉，树脂采用脂松香，交联剂采用过氧化二异丙苯，抗老化剂采用防老剂SP，润滑剂采用硬脂酸镁。

如图1所示，该TPR鞋底的制备方法包括以下步骤：

S1，母胶配制：将顺丁橡胶和防老剂SP在常温下通过双辊塑炼机进行塑化，取出备用；将双辊塑炼机升温到150-160℃，熔化聚苯乙烯并加入塑化后的顺丁橡胶，混合均匀后下片，获得母胶；

S2，混炼：继续将母胶、SBS、钛白粉、脂松香、过氧化二异丙苯、硬脂酸镁以及甘油锌投入150-160℃的双辊塑料机中进行混炼20-30min，在此过程中分2-3次加入环烷油，混炼均匀后，薄通下片；

S3，模压：对混炼后的胶料进行模压成型，压力为12-13Mpa、温度为160℃，其中预热5min、热压2min、冷压3min；

S4，裁样：将压制成型后鞋底的边料进行裁切，获得TPR鞋底。

实施例2

一种TPR鞋底，按重量份数计，其原料组分如表1所示。

其中，软化剂采用环烷油，填料采用钛白粉，树脂采用脂松香，交联剂采用过氧化二异丙苯，抗老化剂采用防老剂SP，润滑剂采用硬脂酸镁。

该TPR鞋底的制备方法包括以下步骤：

S1，母胶配制：将顺丁橡胶和防老剂SP在常温下通过双辊塑炼机进行塑化，取出备用；将双辊塑炼机升温到150-160℃，熔化聚苯乙烯并加入塑化后的顺丁橡胶，混合均匀后下片，获得母胶；

S2，混炼：继续将母胶、SBS、钛白粉、脂松香、过氧化二异丙苯、硬脂酸镁以及甘油锌投入150-160℃的双辊塑料机中进行混炼20-30min，在此过程中分2-3次加入环烷油，混炼均匀后，薄通下片；

S3，模压：对混炼后的胶料进行模压成型，压力为12-13Mpa、温度为160℃，其中预热5min、热压2min、冷压3min；

S4，裁样：将压制成型后鞋底的边料进行裁切，获得TPR鞋底。

实施例3

一种TPR鞋底，按重量份数计，其原料组分如表1所示。

其中，软化剂采用环烷油，填料采用钛白粉，树脂采用脂松香，交联剂采用过氧化二异丙苯，抗老化剂采用防老剂SP，润滑剂采用硬脂酸镁。

该TPR鞋底的制备方法包括以下步骤：

S1，母胶配制：将顺丁橡胶和防老剂SP在常温下通过双辊塑炼机进行塑化，取出备用；将双辊塑炼机升温到150-160℃，熔化聚苯乙烯并加入塑化后的顺丁橡胶，混合均匀后下片，获得母胶；

S2，混炼：继续将母胶、SBS、钛白粉、脂松香、过氧化二异丙苯、硬脂酸镁以及甘油锌投入150-160℃的双辊塑料机中进行混炼20-30min，在此过程中分2-3次加入环烷油，混炼均匀后，薄通下片；

S3，模压：对混炼后的胶料进行模压成型，压力为12-13Mpa、温度为160℃，其中预热5min、热压2min、冷压3min；

S4，裁样：将压制成型后鞋底的边料进行裁切，获得TPR鞋底。

实施例4

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

其中，将交联剂由过氧化二异丙苯替换为DTBP(二叔丁基过氧化物)。

实施例5

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

其中，将抗老剂由防老剂SP替换为防老剂616。

实施例6

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

其中，直接取消甘油锌的添加。

实施例7

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

其中，将润滑剂由硬脂酸镁替换为硬脂酸锌。

实施例8

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

该TPR鞋底的制备方法包括以下步骤：

S1，顺丁橡胶的塑化：将顺丁橡胶和防老剂SP在常温下通过双辊塑炼机进行塑化，取出备用；

S2，混炼：继续将塑化后的顺丁橡胶、聚苯乙烯、SBS、钛白粉、脂松香、过氧化二异丙苯、硬脂酸镁以及甘油锌投入150-160℃的双辊塑料机中进行混炼20-30min，在此过程中分2-3次加入环烷油，混炼均匀后，薄通下片；

S3，模压：对混炼后的胶料进行模压成型，压力为12-13Mpa、温度为160℃，其中预热5min、热压2min、冷压3min；

S4，裁样：将压制成型后鞋底的边料进行裁切，获得TPR鞋底。

对比例

对比例1

和实施例2的区别在于，按重量份数计，TPR鞋底的原料组分如表1所示。

其中，直接取消树脂的添加。

性能检测试验

拉伸性能的测定：参照GB/T 528-92《硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定》所规定的测试方法，对各实施例试样进行拉伸强度和扯断伸长率进行测定，测定结果如表2所示。

耐磨性能的测定：采用万能摩擦磨损试验机测试，测试条件为：测试力为30N，转速为250r/min，测试时间30min，计算磨损率，磨损率的计算公式为：磨损率＝(磨损前质量-磨损后质量)/磨损前质量*100％，磨损率的计算结果如表2所示。

老化性能的测定：将试样放入高压汞灯快速老化箱内，经灯光照射20d，观察试样老化状态，观察结果如表2所示。

表1(TPR鞋底配方表)

表1-续

表2(性能测试表)

基于表1和表2，结合实施例1-3和实施例4可知，交联剂过氧化二异丙苯在体系内存在协同效果，替换为DTBP后TPR鞋底的性能在一定程度上产生下降，在耐磨性上的体现尤为明显。结合实施例1-3、实施例5和实施例6可知，防老剂SP和甘油锌之间存在抗老化的协同效果。结合实施例1-3、实施例6和实施例7可知，硬脂酸镁和甘油锌之间存在协同效果，两者合同能够显著提高TPR的拉伸强度和扯断伸长率。

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。