一种EVA射出成型超临界物理发泡材料及其制备方法与流程

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种eva射出成型超临界物理发泡材料及其制备方法。

背景技术：

1、乙烯-醋酸乙烯共聚物（eva）是乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成的。eva的应用领域相当广泛，eva发泡材料具有柔软、弹性好、耐化学腐蚀等性能，被应用于中高档旅游鞋、登山鞋、拖鞋、凉鞋的鞋底和内饰材料中。然而，现有eva发泡材料难以兼具有良好的硬度、拉伸强度和压缩回弹性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种eva射出成型超临界物理发泡材料及其制备方法，兼具有优异的硬度、拉伸强度和压缩回弹性能。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种eva射出成型超临界物理发泡材料，包括以下重量份的组分：eva 30-40份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯10-20份、粘连剂10-15份、ac发泡剂6-8份、氧化锌胶液12-16份，十二烷基三甲基氯化铵5-8份、碳酸钙20-30份、过氧化二异丙苯2-4份、水60-80份和硬脂酸锌1-2份。

3、优选地，所述eva射出成型超临界物理发泡材料包括以下重量份的组分：eva 35份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15份、粘连剂12.5份、ac发泡剂7份、氧化锌胶液14份，十二烷基三甲基氯化铵6.5份、碳酸钙25份、过氧化二异丙苯3份、水70份和硬脂酸锌1.5份。

4、优选地，所述粘连剂的制备方法包括以下步骤：

5、s11：于惰性气体氛围内，将4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、间甲酚和三乙胺混合均匀，于60-80℃下反应6-8h，得反应混合物；

6、s12：将反应混合物、1,4,5,8-萘四甲酸酐、4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜和苯甲酸混合均匀，于160-180℃下反应6-8h，即得粘连剂。

7、优选地，所述4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、间甲酚和三乙胺的重量比为1:3:4。

8、优选地，所述反应混合物、1,4,5,8-萘四甲酸酐、4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜和苯甲酸的重量比为1:2:3:5。

9、优选地，所述氧化锌胶液的制备方法为：

10、将明胶、质量分数为50%的三乙醇胺水溶液、己内酰胺、醋酸锌和硅烷偶联剂混合均匀，于60-75℃下反应1-2h，得氧化锌胶液。

11、优选的，所述明胶、质量分数为50%的三乙醇胺水溶液、己内酰胺、醋酸锌和硅烷偶联剂的重量比为1:5:2:2:1。

12、本发明还提供一种eva射出成型超临界物理发泡材料的制备方法，用于制备所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，包括以下步骤：

13、s1：将eva、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯、粘连剂、ac发泡剂、氧化锌胶液、十二烷基三甲基氯化铵、碳酸钙、过氧化二异丙苯、水和硬脂酸锌混合均匀后搅拌20-30min，加入双螺杆挤出机料斗中进行熔融挤出，并通过射出成型设备注入模具模腔，得坯料；

14、s2：将坯料放入高压氮气釜内，加入高压二氧化碳气体和纯度为99％-99.99％的高压氮气，在压力为16-28mpa环境中反应，将釜体内材料温度保持在70-100℃环境中1-2h后取出，即得eva射出成型超临界物理发泡材料。

15、优选地，步骤s1中，所述双螺杆挤出机的各区域温度分别为 60℃、70℃、75℃、85℃、90℃，螺杆转速为 14-16r/min。

16、优选地，步骤s1中，所述射出成型设备的料管温度为80-100℃，模具温度为100-110℃。

17、本发明具有以下有益效果：本发明氧化锌通过明胶改性，提高了规则性纳米粒子的分散度和附着力，并配合偶联剂的交联，形成长柔性的胶链结构，再通过磺酸和酰胺基团的强氢键作用为氧化锌胶液提供粘接力，同时，通过长柔性链段接枝至磺化聚酰亚胺基团上，可以有效改善组分刚性，进一步提高了聚合物-胶体混合组分的柔韧性，另外引入的磺化基团，可以使得分子链间形成更强的共轭作用，同时以磺酸基团作为交联点，以此带来的分子缠结效应提升了熔体抗形变能力，更为明显的应变硬化现象有利于抵抗泡孔生长的拉伸应力，从而于起泡时降低应力集中，以及防止表面张力过大阻碍气孔的生长。此外，超临界发泡过程中，发泡剂、碳酸钙与聚合物相互作用，超临界气体对聚合物-胶体分子链有较大的溶胀作用，促使聚合物-胶体的自由体积增大，分子链运动能力得到提升，增强对聚合物的增塑能力，大大降低发泡珠粒的熔体强度，以提高发泡材料的硬度、拉伸强度和压缩回弹性能。

1.一种eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：eva30-40份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯10-20份、粘连剂10-15份、ac发泡剂6-8份、氧化锌胶液12-16份，十二烷基三甲基氯化铵5-8份、碳酸钙20-30份、过氧化二异丙苯2-4份、水60-80份和硬脂酸锌1-2份。

2.如权利要求1所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：eva 35份、聚己二酸对苯二甲酸丁二酯15份、粘连剂12.5份、ac发泡剂7份、氧化锌胶液14份，十二烷基三甲基氯化铵6.5份、碳酸钙25份、过氧化二异丙苯3份、水70份和硬脂酸锌1.5份。

3.如权利要求1所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，所述粘连剂的制备方法包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，所述4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、间甲酚和三乙胺的重量比为1:3:4。

5.如权利要求3所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，所述反应混合物、1,4,5,8-萘四甲酸酐、4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜和苯甲酸的重量比为1:2:3:5。

6.如权利要求1所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，所述氧化锌胶液的制备方法为：

7.如权利要求6所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，所述明胶、质量分数为50%的三乙醇胺水溶液、己内酰胺、醋酸锌和硅烷偶联剂的重量比为1:5:2:2:1。

8.一种eva射出成型超临界物理发泡材料的制备方法，用于制备如权利要求1所述的eva射出成型超临界物理发泡材料，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的eva射出成型超临界物理发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述双螺杆挤出机的各区域温度分别为 60℃、70℃、75℃、85℃、90℃，螺杆转速为14-16r/min。

10.如权利要求8所述的eva射出成型超临界物理发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述射出成型设备的料管温度为80-100℃，模具温度为100-110℃。