一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法
技术领域
本发明属于鞋类制品材料技术领域，具体涉及一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法。
背景技术
运动鞋由于其特殊的用途，要求其鞋底用材料具有良好的持久缓冲性，还要有良好的持久抗压缩变形性能，从而能够在反复的弹跳、%20奔跑过程中，保持一定的使用寿命，然而，目前的运动鞋底用的材料，存在很多缺点，尤其是运动鞋在反复的弹跳、%20奔跑过程中，鞋底材料就会慢慢变薄，无法回复，失去缓冲性，对穿着人的脚部的不舒适感越来越强烈，因此，需要对现有的鞋底材料性能进行改善，尤其是，针对缓震和持久抗压缩变形性能，急需得到改善。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌20-30min，得到混合液a；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至80-88℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得。
步骤（1）中所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，所述聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为8-10:100。
步骤（2）中二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20。
步骤（3）中混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比3-4:1进行混合。
步骤（3）所述催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.35-0.4%。
步骤（3）所述惰性气体为氖气、氮气、氦气中任一种。
步骤（4）所述超声场频率为35kHz，功率为400W。
步骤（4）所述嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的2.5-4%。
步骤（5）中扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%。
步骤（5）中弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.2-1.5%。
优选的，还包括在步骤（5）中添加白炭黑，白炭黑添加量为杂化预聚体溶液质量的0.12%，通过添加一定量的白炭黑，能够有效的提高了制备的缓震抗压缩变形的鞋底材料的耐磨性能，避免了长期摩擦导致的鞋底快速磨损现象发生，提高了鞋底的使用寿命。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
本发明制备的一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，本发明制备的鞋底材料兼具了高抗变形、耐磨和柔软舒适性，通过在超声场下引入高硬段含量的嵌段共聚物，由于硬段的存在，能够在后续扩链反应中形成结晶区域，其中分子运动在结晶区域内受到强烈限制，使得制备的成品鞋底复合材料在受力时具有抵抗变形的能力，能够有效的提高鞋底复合材料的抗压缩变形性能，改善鞋底材料的缓震性，通过引入一定量的弹性体，当施加压缩力时，存在于鞋底复合材料中的弹性体能够经历弹性变形，当压缩力被去除时，弹性体能够施加恢复力以恢复到原始形状，在鞋底材料中弹性体具有进一步的抵抗变形能力从而减小压缩变形的功能，通过添加一定量的白炭黑，能够有效的提高了制备的缓震抗压缩变形的鞋底材料的耐磨性能，避免了长期摩擦导致的鞋底快速磨损现象发生，提高了鞋底的使用寿命。
具体实施方式
本发明提供了一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本发明保护的范围。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌20-30min，得到混合液a；
聚四氢呋喃二元醇数均相对分子量(Mn)为%202000，官能度(f)为%202；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至80-88℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液，通过在超声场下引入高硬段含量的嵌段共聚物，由于硬段的存在，能够在后续扩链反应中形成结晶区域，其中分子运动在结晶区域内受到强烈限制，使得制备的成品鞋底复合材料在受力时具有抵抗变形的能力，能够有效的提高鞋底复合材料的抗压缩变形性能，改善鞋底材料的缓震性；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得，通过引入一定量的弹性体，当施加压缩力时，存在于鞋底复合材料中的弹性体能够经历弹性变形，当压缩力被去除时，弹性体能够施加恢复力以恢复到原始形状，在鞋底材料中弹性体具有进一步的抵抗变形能力从而减小压缩变形的功能。
步骤（1）中所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，所述聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为8-10:100。
步骤（2）中二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20。
步骤（3）中混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比3-4:1进行混合。
步骤（3）所述催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.35-0.4%。
步骤（3）所述惰性气体为氖气、氮气、氦气中任一种。
步骤（4）所述超声场频率为35kHz，功率为400W。
步骤（4）所述嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的2.5-4%。
步骤（5）中扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%。
步骤（5）中弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.2-1.5%。
优选的，还包括在步骤（5）中添加白炭黑，白炭黑添加量为杂化预聚体溶液质量的0.12%，通过添加一定量的白炭黑，能够有效的提高了制备的缓震抗压缩变形的鞋底材料的耐磨性能，避免了长期摩擦导致的鞋底快速磨损现象发生，提高了鞋底的使用寿命。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的一种缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法进行具体地描述：
实施例1
本申请缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌20min，得到混合液a，聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为8:100；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液，二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液，混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比3:1进行混合，催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.35%，惰性气体为氖气；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至80℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液，超声场频率为35kHz，功率为400W，嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的2.5%；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得，扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%，弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.2%。
在硬度56C、密度0.18g/cm3、厚度18mm、5.5J冲击能量下，本发明鞋底材料最大形变只有11.8mm。
实施例2
本申请缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌30min，得到混合液a，聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为10:100；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液，二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液，混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比4:1进行混合，催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.4%，惰性气体为氮气；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至88℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液，超声场频率为35kHz，功率为400W，嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的4%；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得，扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%，弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.5%。
在硬度55C、密度0.17g/cm3、厚度18mm、5.5J冲击能量下，本发明鞋底材料最大形变只有12.0mm。
实施例3
本申请缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌25min，得到混合液a，聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为9:100；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液，二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液，混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比3.5:1进行混合，催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.36%，惰性气体为氦气；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至85℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液，超声场频率为35kHz，功率为400W，嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的2.8%；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得，扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%，弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.3%。
在硬度55C、密度0.16g/cm3、厚度18mm、5.5J冲击能量下，本发明鞋底材料最大形变只有11.2mm。
实施例4
本申请缓震抗压缩变形的鞋底材料制备方法，包括以下步骤：
（1）将所述聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷添加到反应釜中，然后再加入1-甲基-2-吡咯烷酮，搅拌26min，得到混合液a，聚四氢呋喃二元醇、三羟甲基丙烷混合摩尔比为3：1，聚四氢呋喃二元醇与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为9:100；
（2）将二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮搅拌混合，得到二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液，二苯基甲烷二异氰酸酯与1-甲基-2-吡咯烷酮混合质量比为3：20；
（3）将混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液添加到反应釜中，然后再添加催化剂，在惰性气体保护下，搅拌反应2小时，得到复合预聚体溶液，混合液a与二苯基甲烷二异氰酸酯/1-甲基-2-吡咯烷酮溶液按NCO:OH摩尔比3.5:1进行混合，催化剂为异辛酸锌，催化剂添加量为混合液a质量的0.38%，惰性气体为氮气；
（4）在超声场下向复合预聚体溶液中添加嵌段共聚物，加热至85℃，以2000r/min转速搅拌30min，得到杂化预聚体溶液，超声场频率为35kHz，功率为400W，嵌段共聚物为乙烯辛烯嵌段共聚物，乙烯辛烯嵌段共聚物的添加量为复合预聚体溶液质量的2.5-4%；
（5）向步骤（4）得到的杂化预聚体溶液中添加扩链剂、白炭黑和弹性体，然后再在120℃下反应2小时，再注入到模具中，进行熟化和固化成型，烘干至恒重，即得，扩链剂为3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐，3,3',4,4'-苯甲酮四羧酸酐添加量为杂化预聚体溶液质量的0.6%，弹性体为异戊橡胶，异戊橡胶添加量为杂化预聚体溶液质量的1.3%，白炭黑添加量为杂化预聚体溶液质量的0.12%。
在硬度57C、密度0.17g/cm3、厚度18mm、5.5J冲击能量下，本发明鞋底材料最大形变只有11.1mm。
对实施例相同规格的试样进行压缩变形检测：
检测方法按照国家标准GB/T%2019250—2003执行；
表1
由表1可以看出，本发明方法制备的鞋底材料具有优异的抗压缩变形性能。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
