[發明專利]一種有機改性累托石/EVA復合泡沫材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510572503.0
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105037918B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;邱洪峰;林錦賢
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/06;C08K9/04;C08K3/34;C08K5/14;C08K5/09;C08K5/098;C08K3/22;C08J9/10
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于高分子復合泡沫的制備技術領域，具體涉及一種有機改性累托石/EVA復合泡沫材料及其制備方法和應用。

背景技術

EVA由于熔點低、無毒、具有優異的的可塑性、可加工性，發泡后質輕、易著色、耐老化及耐化學腐蝕以及良好的柔韌性、彈性、耐應力開裂性、減震等性能，而廣泛用于運動鞋材、發泡地板、坐墊、體操墊、救生材料、運動器材、熱封包裝、無線裝訂、電纜絕緣以及汽車車身的隔音減震等，近年來發展十分迅速，國內EVA發泡材料產品生產廠家主要集中在福建、廣東及浙江。但是，EVA發泡倍率較高時，材料變形大，力學性能將受到很大的影響。因此開發質輕高強的EVA復合泡沫材料有十分重要的現實意義。

累托石(REC)，其化學式為(K，Na)x{Al₂(AlxSi_4-xO₁₀)(OH)₂}·4H₂O，是一種具有特殊結構的層狀硅酸鹽黏土礦物，由二八面體云母和二八面體蒙皂石組成的1:1規則間層礦物，表面附有的大量硅醇基團和Bronsted-Lewis酸中心使得其具備很高的表面能。由于這種特殊的片層結構，聚合物大分子鏈在熔融態下能夠插入REC片層間形成納米復合材料，從而利用大分子鏈與累托石晶層間的鍵合作用能夠很好地提升復合材料的強度。

本發明提出將季銨鹽雙十二烷基二甲基溴化銨插層到累托石片層當中得到有機改性累托石OREC，以期改善累托石的疏水性和其在有機基體中團聚的問題，再以EVA為基體通過交聯發泡工藝得到EVA/OREC復合泡沫材料，并對其比重和基礎力學性能進行了測定，本發明成功的為制備新型綜合性EVA納米復合泡沫材料提供了新的途徑，同時也為今后開發新型高性能聚合物納米復合材料提供了新的思路與探索，使得本發明在學術上具有創新研究價值，在實際應用中具有廣泛的社會經濟效益和戰略價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有機改性累托石/EVA復合泡沫材料及其制備方法和應用，與傳統EVA泡沫材料相比，密度降低12.1% ~ 34.8%，而撕裂強度可以升高10.0% ~ 40.5%。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種有機改性累托石/EVA復合泡沫材料，原料按重量份數計：

EVA 100份

有機改性累托石 1~5份

發泡劑AC 2.5份

交聯劑DCP 0.9份

硬脂酸 0.4份

硬脂酸鋅 0.6份

助發泡劑ZnO 0.7份。

所述EVA的VA含量為13%~18%。

復合泡沫材料的比重為0.129 ~ 0.174 g/cm³，撕裂強度為16.8 ~ 21.5 N/mm。

制備方法是將有機改性累托石通過熔融共混的方法插層在EVA基體中，包括以下步驟：

（1）在去離子水中加入累托石，超聲分散10 min，得到REC懸濁液；

（2）在REC懸濁液中加入雙十二烷基二甲基溴化銨，在80℃下攪拌反應4 h，冷卻至室溫，用去離子水多次洗滌直至無Br^-存在，于80℃真空干燥24 h得到有機改性累托石OREC；

（3）將OREC和EVA于溫度120℃、轉速50 rpm條件下均勻混煉5 min；

（4）加入發泡劑AC、交聯劑DCP、硬脂酸、硬脂酸鋅和助發泡劑ZnO，于溫度120℃、轉速25 rpm條件下繼續混煉15 min；

（5）將步驟（4）所得物料開煉成厚度1~3mm的薄片，再裁成10 cm × 10 cm正方形片材；

（6）硫化：壓力10 MPa，溫度185~195℃，交聯發泡10min，出片，室溫下冷卻，得到OREC/EVA復合泡沫材料。

本發明的有益效果在于：本發明制得的OREC/EVA復合泡沫材料，具有超輕的比重，相比于傳統EVA發泡材料密度降低12.1% ~ 34.8%，同時又具備更高的強度，撕裂強度相較于傳統EVA發泡材料升高10.0% ~ 40.5%。并且成本低，性價比高，制備方法簡易，易于操作，尤其適用于運動鞋材領域。

附圖說明

圖1為REC、OREC的紅外吸收譜圖。

圖2為REC、OREC的XRD譜圖。

圖3為純EVA復合發泡材料以及添加不同含量OREC時EVA復合發泡材料的比重變化曲線。