[發明專利]一種用于高端運動鞋的質輕高彈珠粒泡沫鞋底的制備方法

有效

• 申請號: 202111306040.5
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN113896937B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 黃岸;王浩錕;彭響方
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12;C08L75/04;A43B13/04
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 曹元

本發明公開了一種用于高端運動鞋的質輕高彈珠粒泡沫鞋底的制備方法。該方法是將溶解有TPUx的亞臨界飽和溶液和TPUy顆粒放入PTFE模具中進行定型，隨后取出烘干溶劑，選用廉價且環境友好的COsubgt;2/subgt;作為發泡劑，對其進行一次發泡成型，形成TPU發泡珠粒混合物。本發明提供了一種溶液壓縮成型與超臨界發泡技術相結合的方法來制備TPU發泡珠粒混合物，該方法不需利用蒸氣床將顆粒表面熔融處理后再對珠粒進行粘連，可以有效改善TPU發泡珠粒間的界面粘合，還可消除發泡珠粒的未發泡表皮，實現產品的再次減重。

技術領域

本發明涉及聚氨酯材料領域，具體涉及一種用于高端運動鞋的質輕高彈珠粒泡沫鞋底的制備方法。

背景技術

在眾多彈性體中，熱塑性聚氨酯（TPU）具有優異的耐磨性、韌性、拉伸性能等物性，同時是可生物降解材料，因此可以替代諸多熱塑性聚合物。自麻省理工學院首次提出微孔發泡技術概念以來，通過發泡技術的不斷完善和發泡產品在減重、增韌、抗沖擊、隔音等方面的提高，越來越多的發泡材料被應用到實際生產和生活中，同時又因為超臨界流體發泡技術采用CO₂或N₂等無污染氣體作為發泡劑，生產過程更加綠色環保而越來越受人們的青睞。

熱塑性聚氨酯發泡珠粒（ETPU珠粒）因其優異的質輕和高彈的特點，已經在鞋業中得到了廣泛的應用。TPU珠粒在制備成為鞋底時，通常采用兩步成型法，首先將TPU珠粒放入發泡釜中進行發泡，隨后將發泡完成的珠粒（ETPU珠粒）取出，待珠粒不再收縮后進行第二步成型工藝。將ETPU珠粒放入模具中，通入一定溫度的水蒸氣，對ETPU珠粒表面軟化或者熔融后進行模壓成型，但在模壓過程中有可能出現部分珠粒的交界面無法排出氣體造成困氣而出現孔洞。珠粒間未壓實或熔融后粘合的表面未完全冷卻便打開模具而造成珠粒間出現縫隙。由于二次蒸汽模壓是通過將ETPU珠粒表面熔融而熔接在一起，會對表皮附近的泡孔造成破壞，影響性能。同時表皮未發泡，進而無法做到產品進一步的輕量化。通過場發射掃描電鏡（SEM）觀察到傳統蒸汽模壓的產品中，兩顆ETPU珠粒之間存在縫隙缺陷，且為未發泡皮層（如圖1所示），三顆ETPU珠粒之間存在孔洞缺陷（如圖2所示），這都會影響產品的力學性能。

中國專利申請CN110126171A公開了一種聚合物粒子一體化發泡成型工藝，通過兩臺擠出機，將低熔點聚合物包覆在高熔點聚合物外，形成核殼結構，再進行水下切割造粒。將造粒好的顆粒放入模壓發泡的模具中，溫度設置在兩個聚合物熔點中間的溫度，對低熔點的聚合物殼進行熔融，從而使顆粒相互粘連，并通入發泡劑，飽和一定時間后卸壓發泡并冷卻，制備獲得珠粒泡沫。但此方法對核殼結構的兩種聚合物熔點有所要求（只適用少數部分聚合物），無法形成熔點較高的聚合物包覆熔點較低的聚合物進行模壓發泡，從而限制了此方法的范圍應用。因采用熔融較低熔點聚合物的方法來形成珠粒粘連，若該種類的聚合物熔點本身就高，便會增加設備的使用功率，加大生產成本，從而限制了聚合物的種類。此外，此方法還存在不同核殼粒子相互熔融粘結過程仍存在界面粘合不好的缺陷，從而影響制品的力學及彈性特性。

發明內容

本發明為了解決ETPU珠粒間的界面問題以及實現再次減重的目的，提供一種用于高端運動鞋的質輕高彈珠粒泡沫鞋底的制備方法，該方法利用溶液壓縮成型與超臨界發泡技術相結合來制備TPU發泡珠粒混合物。

為了達到上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種用于高端運動鞋的質輕高彈珠粒泡沫鞋底的制備方法，包括以下步驟：

（1）將TPUx溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得到TPUx亞臨界飽和溶液；

（2）將上述TPUx亞臨界飽和溶液倒入PTFE模具中，同時放入TPUy顆粒；

（3）將上述PTFE模具放到熱壓機上壓縮定型；

（4）將定型完成的TPU珠粒混合物從PTFE模具中取出，放入烘箱中烘干除去溶劑；