[发明专利]一种鞋用高力学性能泡沫复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种鞋用高力学性能泡沫复合材料及其制备方法，属于高分子复合泡沫材料领域。所述鞋用高力学性能泡沫复合材料由以下原料制成：乙烯‑醋酸乙烯共聚物、复合耐磨防滑剂、发泡剂AC、硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌、过氧化二异丙苯，所述复合耐磨防滑剂为氧化石墨烯包覆的二氧化钛。本发明制备的鞋用高力学性能泡沫复合材料，配方科学合理，工艺流程简单实用，采用氧化石墨烯包覆的二氧化钛作为复合耐磨防滑剂，添加量少，与基体相容性好，容易分散，耐磨效果优异、并且具有优异的防滑性能。同时也为今后为开发新型复合耐磨防滑剂提供了新的思路与探索，并在实际应用中具有巨大的社会经济效益。

技术领域

本发明属于高分子复合泡沫材料领域，具体涉及一种鞋用高力学性能泡沫复合材料及其制备方法。

背景技术

EVA泡沫复合材料由于具有密度小、缓冲减震能力强、耐低温性等优点，被广泛运用于鞋材、建筑、包装等领域。由于EVA材料同绝大多数高分子塑料一样在发泡后导致其耐磨性能降低。如此之高的磨耗将严重制约了其在一些耐磨性要求较高的鞋用材料方面的应用。由于磨耗作用，严重时可能产生产品失效。因此研究出具有耐磨防滑鞋用泡沫复合材料对其在鞋材领域具有重要的应用价值。

石墨烯是一种二维片层状碳质材料，是碳原子在同一平面上以六角蜂窝形紧密堆积而成的。石墨烯新奇的结构、优良的电学、热学、力学、光学等性能，使其自发现之日就得到研究人员的关注。氧化石墨烯相比于二维的石墨烯，既保留了二维石墨烯本身优异的机械性能等性能外，又很大程度地增加了与基体的接触面积，拓展了其空间应用。另外，由于氧化石墨烯表面富含含氧官能团的结构特点，可以提高无机填料之间的相容性，分散性。此外，利用氧化石墨烯表面的官能团能与3-氨基丙基三乙氧基硅烷结合，提高其在高分子基体材料中的相容性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鞋用高力学性能泡沫复合材料及其制备方法，本发明配方科学合理，工艺流程简单实用，并且针对EVA具有很小的密度，耐磨性能差，通过采用新型复合耐磨防滑剂，使生产出的鞋用高力学性能泡沫复合材料具有优异的耐磨性能及良好的防滑性能，具有很大的应用前景和产生巨大的社会经济效益。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种鞋用高力学性能泡沫复合材料，原料组成按重量份数计为：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）95-100份、复合耐磨防滑剂1-10份、发泡剂AC 2.5-3份、硬脂酸0.4份、硬脂酸锌0.5份、氧化锌0.7份、过氧化二异丙苯0.9份；所述复合耐磨防滑剂为氧化石墨烯包覆的二氧化钛。

所述的乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯基体的含量为23wt%-26wt%。

所述的氧化石墨烯包覆二氧化钛是通过氧化石墨烯作为模板制备的，钛源为异丙醇钛，具体包括以下步骤：

1）氧化石墨烯模板的制备：将1 g 膨胀石墨溶于23mL浓硫酸中，放置在磁力搅拌器中进行搅拌，待其均匀分散后缓慢加入3 g高锰酸钾和1 g硝酸钠，在一小时内加完；再反应2小时后，开始升温至98摄氏度，当溶液体系变得浓稠时依次滴加44ml去离子水，5ml5wt%过氧化氢溶液，用5wt%盐酸滴定至溶液中不再产生气泡即为反应结束；将制备的氧化石墨烯用去离子水清洗，离心，冻干；

2）氧化石墨烯包覆二氧化钛纳米材料的制备：将步骤1）制得的氧化石墨烯加入烧瓶中，加入去离子水超声、搅拌；将10ml无水乙醇加入烧瓶中，向其中加入异丙醇钛2-4mL，通过机械搅拌，逐滴加入2mol/L氯化铵溶液5ml；将上述两份溶液混合后滴加2ml氨水后，将得到的溶液转移至聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，放置烘箱中140℃水热反应18~24h。将得到的产物冷却、过滤，在60℃下干燥得到黑色粉末；将黑色粉末放入管式炉中，在氩气保护下800℃处理6 h，升温速率为5℃/min；取出后将粉末溶于100ml乙醇中加入10g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷在60℃下搅拌24h再过滤、洗净、干燥得到氧化石墨烯包覆的二氧化钛。