[发明专利]TPU鞋用材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种TPU鞋用材料及其制备方法，其中TPU鞋用材料，按重量份数计，包括：甲苯二异氰酸酯15～25份；二苯基甲烷二异氰酸酯5～10份；接枝聚酯多元醇60～70份；聚丙二醇3～7份；改性纳米碳纤维0.1～0.5份；抗氧化剂0.2～0.6份；水解稳定剂0.6～1.2份；催化剂0.3～0.6份；水3～5份；开孔剂2～6份。该TPU鞋用材料具有较好的耐磨性能，同时还具有较好的韧性和较好的透气性能。

技术领域

本发明属于TPU鞋用材料领域，尤其涉及一种TPU鞋用材料及其制备方法。

背景技术

随着户外运动的兴起，人们对运动鞋的舒适性也提出了更高的要求，而运动鞋的舒适性与制作鞋底的材料是否轻便、高弹、耐磨、透气性等特性相关。热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种性能优良的高分子合成材料，既具有橡胶的弹性又有塑料的硬度，而且还具有良好的机械性能和回弹性能，被广泛应用鞋材产品，但传统的TPU鞋底回弹性、耐磨、透气性等性能无法满足一些高端运动鞋的要求。

目前，现有技术有通过添加碳纤维来改善TPU材料的力学性能，虽然其强度性能和耐热性能得到了明显提高，然而其透气性能并不好，因而，通过添加碳纤维改善的TPU材料无法满足对透气性要求较高的高端运动鞋的要求；同时碳纤维的引入在提高材料强度的同时，往往会降低TPU材料的韧性，这也会进一步缩小该TPU材料的鞋材应用范围。

因此，亟需一种TPU鞋用材料及其制备方法，以解决现有技术问题的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种TPU鞋用材料，该TPU鞋用材料具有较好的耐磨性能，同时还具有较好的韧性和较好的透气性能。

本发明的另一目的是提供一种TPU鞋用材料的制备方法，通过该制备方法可制得韧性、透气性、耐磨性皆较好的TPU鞋用材料。

为实现以上目的，本发明提供了一种TPU鞋用材料，按重量份数计，包括：

较佳地，本发明的改性纳米碳纤维的制备包括：纳米碳纤维先经浓酸进行氧化处理，再经硅烷偶联剂进行硅烷化改性制得改性纳米碳纤维。更具体地，改性纳米碳纤维的制备包括:a.将m₁g纳米碳纤维超声分散并加热至50～60℃，依次加入v₁mL浓硫酸和v₂mL浓硝酸，反应90～110min，经后处理得到氧化处理的纳米碳纤维，其中m₁∶v₁∶v₂为(3～5)∶(75～85)∶(35～45)；b.将m₂g氧化处理的纳米碳纤维和v₃mL硅烷偶联剂、v₄mL无水乙醇和v₅mL去离子水混合超声分散，随后加热至65～75℃，并于氮气氛围下进行硅烷化反应120～140min，最后无水乙醇洗涤、抽滤处理得到改性纳米碳纤维，其中m₂∶v₃∶v₄∶v₅为3∶(0.4～0.5)∶(42～48)∶(14～16)。

较佳地，本发明的水解稳定剂包括聚碳化二亚胺。聚碳化二亚胺易和TPU结构中由酯基水解而生成的羧酸反应，生成酰脲衍生物，从而消除羧基，而每个聚碳化二亚胺分子含有多个碳化二亚胺，它可以将断链构成的端羧基聚合物重新衔接起来，从而起到修补链的作用，因此聚碳化二亚胺可改善TPU鞋材的耐水解性。

较佳地，本发明的催化剂包括有机锡类催化剂和叔胺类催化剂的混合物，有机锡类催化剂和叔胺类催化剂的重量之比为(6～9)∶(2～4)。两种催化剂配合使用可有效促进发泡反应，在发泡工程中起到调节泡孔形态的作用。

较佳地，本发明的有机锡类催化剂为二丁基二月桂酸锡，叔胺类催化剂为三乙醇胺。