一种射线防护鞋材料及其制备方法专利检索-鞋类专利检索查询-专利查询网

IPRDB

API 数据接口

专利申请

使用指引 chat嘟嘟

会员体验

联系我们

交流群

现在联系顾问~

一种射线防护鞋材料及其制备方法
申请号	CN202111482256.7	申请日	2021-12-07	公开(公告)号	CN115368666B	公开(公告)日	2024-03-26
申请人	河北穿着不累医疗科技有限公司;			发明人	艾雪;
摘要	本发明涉及C08L 23/08，具体涉及一种射线防护鞋材料及其制备方法。包括以下原料：EVA 100份，橡胶 20‑50份，钨粉15‑35份，发泡剂4‑7份，发泡助剂0.5‑1份，交联剂0.2‑0.6份，填料25‑45份，助剂2.5‑4.5份。本发明制备得到一种射线防护鞋材料具有轻盈柔软，舒适回弹，透气不闷脚等优异性能，力学性能极佳，且能够有效防护外界射线，避免射线对人体造成伤害。
权利要求	1.一种射线防护鞋材料，其特征在于，包括以下原料：EVA 100份，橡胶20‑50份，钨粉 15‑35份，发泡剂4‑7份，发泡助剂0.5‑1份，交联剂0.2‑0.6份，填料25‑45份，助剂2.5‑4.5份；所述橡胶包括为三元乙丙橡胶和丁苯橡胶，所述三元乙丙橡胶和丁苯橡胶的质量比为(3‑5)：(3‑5)；所述钨粉占材料总质量的13‑18％，所述填料包括炭黑，碳酸钙，石墨，所述炭黑，碳酸钙，石墨的质量比为(8‑12)：(3‑5)：(2‑4)。 2.根据权利要求1所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述EVA中VA含量为15‑ 20wt％。 3.根据权利要求1所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮化合物，磺酰肼类化合物，亚硝基化合物的至少一种。 4.根据权利要求2所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述发泡剂为偶氮化合物。 5.根据权利要求1所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述发泡剂的平均粒径为 5‑10μm。 6.根据权利要求1所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯。 7.根据权利要求1所述的一种射线防护鞋材料，其特征在于，所述助剂包括防老剂，稳定剂，抗氧剂，相容剂的至少一种。 8.一种根据权利要求1‑7任一项所述的一种射线防护鞋材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将EVA，橡胶加入开炼机中经混炼，包辊，薄通，打三角包，然后依次加入填料，助剂，交联剂，发泡剂，发泡助剂混炼，包辊，薄通，打三角包；然后在180‑200℃，压力7‑ 8MPa的条件下置于平板硫化机上发泡5‑10min即得。
说明书全文	一种射线防护鞋材料及其制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及C08L 23/08，具体涉及一种射线防护鞋材料及其制备方法。背景技术 [0002] 鞋底材料种类丰富，主要为热塑性弹性体，合成橡胶和塑料。现代人们对专用鞋材的要求不断提高，制备高性能、轻质、多功能复合材料是特种工程鞋底材料的发展方向，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA)具有优良的柔韧性，弹性和耐老化性，是一种重要的鞋底用高分子材料。。 [0003] 专利CN201811016055.6一种用作鞋底的EVA橡塑复合发泡材料及制备方法通过采用乙烯‑醋酸乙烯共聚物，高苯乙烯橡胶，无规聚乙烯等物质制备得到的复合发泡材料具有耐磨性好，拉伸强度高，弹性大等优点。 [0004] 专利CN201611011984.9一种耐磨鞋底发泡材料通过乙烯‑醋酸乙烯共聚物，丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，偶氮二甲酰胺等物质之间相互配合制得的耐磨鞋底发泡材料具有良好的发泡性能和强度 [0005] 但现有技术中制备得到的发泡材料的耐辐射性能和耐湿热稳定性差，不适合用于高原地区使用。发明内容 [0006] 为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种射线防护鞋材料，包括以下原料：EVA 100份，橡胶20‑50份，钨粉15‑35份，发泡剂4‑7份，发泡助剂0.5‑1份，交联剂0.2‑0.6份，填料25‑45份，助剂2.5‑4.5份。 [0007] 优选的，所述EVA中VA含量为15‑20wt％。 [0008] 优选的，所述EVA在190℃/2.16kg的熔融指数为12‑15g/10min。 [0009] 优选的，所述橡胶包括天然橡胶，丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，丁苯橡胶，顺丁橡胶，氯丁橡胶，聚氨酯橡胶的至少一种。 [0010] 进一步优选的，所述橡胶包括为三元乙丙橡胶和丁苯橡胶。所述三元乙丙橡胶和丁苯橡胶的质量比为(3‑5)：(3‑5)。 [0011] 优选的，所述三元乙丙橡胶中乙烯含量为55‑60％。 [0012] 优选的，所述三元乙丙橡胶中亚乙基‑降冰片烯含量为8.5‑9.2％。 [0013] 优选的，所述丁苯橡胶S/B比为40/60。 [0014] 由于EVA具有质轻，强度高等优点被广泛应用于鞋用材料技术领域，本发明意外研究发现通过控制体系中添加的橡胶的种类可以起到取长补短的功能，弥补EVA作为鞋用材料弹性，耐磨性差的缺点，而且还可以进一步提高鞋材料的防射线能力。推测是由于三元乙丙橡胶和丁苯橡胶含有的活泼氢基团与EVA含有的活性基团之间发生氢键相互作用，在体系中产生交替交联，改善体系交联骨架的形成，进一步提高鞋材料的弹性，耐磨性。尤其是当三元乙丙橡胶中乙烯含量为55‑60％，亚乙基‑降冰片烯含量为8.5‑9.2％，丁苯橡胶S/B比为40/60时控制体系的界面状态，降低水分子渗透作用，提高对外界辐射的屏蔽能力，进而进一步提高鞋材料的防射线能力和耐湿热稳定性。 [0015] 进一步优选的，所述钨粉占材料总质量的13‑18％。 [0016] 优选的，所述钨粉的平均粒径为1200‑1800目。 [0017] 进一步优选的，所述钨粉的平均粒径为1500目。 [0018] 优选的，所述钨粉为高纯钨粉，所述钨粉的纯度≥99.5％。 [0019] 本发明意外研究发现钨粉的加入不仅能够进一步提高材料的防辐射能力，而且进一步研究发现钨粉还能够提高鞋材料的力学性能和耐湿热稳定性。推测是由于钨粉加入后被体系中EVA，橡胶等物质的分子链裹挟，在体系中分散流动，改变体系的剪切作用力，接受辐照时转化为纳米晶簇，提高防辐射能力的同时，避免由于体系中分子链断裂，造成形成的鞋材料容易发生坍缩变形，回弹性下降，耐湿热稳定性降低。 [0020] 优选的，所述发泡剂包括偶氮化合物，磺酰肼类化合物，亚硝基化合物的至少一种。 [0021] 进一步优选的，所述发泡剂为偶氮化合物。 [0022] 优选的，所述偶氮化合物包括偶氮二甲酰胺。 [0023] 优选的，所述发泡剂的平均粒径为5‑10μm。 [0024] 优选的，所述发泡助剂为氧化锌。 [0025] 优选的，所述填料包括炭黑，白炭黑，滑石粉，碳酸钙，高岭土，蒙脱土，云母粉，石墨，纳米二氧化硅，纳米氧化锌的至少一种。 [0026] 进一步优选的，所述填料包括炭黑，碳酸钙，石墨。所述炭黑，碳酸钙，石墨的质量比为(8‑12)：(3‑5)：(2‑4)。 [0027] 本发明进一步协同体系中炭黑，碳酸钙，石墨等填料等物质，降低外界环境对于EVA，丁苯橡胶等成分的老化作用，吸收质子，防止EVA等物质的分子链被破坏，增强分子链的稳定性，尤其是当所述炭黑，碳酸钙，石墨的质量比为(8‑12)：(3‑5)：(2‑4)时，与体系中的钨粉等物质一起，降低水分子对鞋材料的吸附，形成的泡孔均匀，内部结构，有效避免填料的加入导致体系的透气性下降现象的发生，同时进一步增强体系对于外界射线的防护能力。 [0028] 优选的，所述炭黑的原生粒径为20‑30nm，比表面积为80‑120m2/g。 [0029] 优选的，所述炭黑为槽法炭黑。 [0030] 优选的，所述碳酸钙的平均粒径为1200‑1700目。 [0031] 优选的，所述碳酸钙为重质碳酸钙。 [0032] 优选的，所述石墨的粒度D50(μm)为10‑12。 [0033] 优选的，所述石墨为微粉石墨。 [0034] 优选的，所述石墨的碳量为95‑99.97％。 [0035] 优选的，所述交联剂为过氧化二异丙苯。 [0036] 优选的，所述助剂包括防老剂，稳定剂，抗氧剂。所述防老剂，稳定剂，抗氧剂的质量比为1：2：1：2。 [0037] 优选的，所述防老剂包括防老剂MB和防老剂DNP。 [0038] 优选的，所述稳定剂包括硬脂酸，硬脂酸盐，铅盐，有机锡类稳定剂的至少一种。 [0039] 进一步优选的，所述稳定剂包括硬脂酸和硬脂酸锌。所述硬脂酸和脂酸锌的质量比为(3‑4)：(2‑5)。 [0040] 优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010， [0041] 本发明的第二个方面提供了一种射线防护鞋材料的制备方法，包括以下步骤：将EVA，橡胶加入开炼机中经混炼，包辊，薄通，打三角包，然后依次加入填料，助剂，交联剂，发泡剂，发泡助剂混炼，包辊，薄通，打三角包；然后在180‑200℃，压力7‑8MPa的条件下置于平板硫化机上发泡5‑10min即得。 [0042] 有益效果： [0043] 1)本发明通过对鞋材料中各物质含量和种类进一步限定，采用EVA，橡胶，钨粉，填料等物质共同制备得到射线防护鞋材料具有轻盈柔软，舒适回弹，透气不闷脚等优异性能，力学性能极佳，且能够有效防护外界射线，避免射线对人体造成伤害，尤其适用于制备浴室拖鞋、高原地区或医护工作人群使用 [0044] 2)本发明意外研究发现通过在体系中添加钨粉不仅能够有效增强鞋材料的防辐射效果，而且还能够改变体系的剪切作用力，避免由体系中分子链断裂，进一步增强体系的耐湿热稳定性，回弹性和透气性能。 [0045] 3)本发明通过不同粒径炭黑，碳酸钙，石墨作为填料，改变体系内部结构，不仅显著提高了鞋材料的耐磨性，而且能够吸收质子，降低水分子渗透作用，从而提高耐湿热稳定性。 [0046] 4)本发明研究发现仅采用EVA制备的得到鞋材料具有回弹性和耐磨性差的缺点，若仅采用填料来增强体系的耐磨性，则容易导致制备得到的鞋材料的弹性和透气性降低。本发明通过采用三元乙丙橡胶和丁苯橡胶通过作用，使得体系内产生交替交联结构，增强写材料耐磨性的同时还具有优异的弹性和透气性。 [0047] 5)本发明通过对三元乙丙橡胶和丁苯橡胶的进一步限定，控制内部体系的界面状态，提高对外界辐射的屏蔽能力的同时还具有优异的拉伸性能，耐老化性等。具体实施方式 [0048] 实施例 [0049] 实施例1 [0050] 一种射线防护鞋材料，包括以下原料：EVA 100份，橡胶30份，钨粉27份，发泡剂5份，发泡助剂0.8份，交联剂0.4份，填料35份，助剂3份。 [0051] 所述EVA中VA含量为18.5wt％。所述EVA在190℃/2.16kg的熔融指数为2.5g/10min。所述EVA购自埃克森化工，型号：721.IK。 [0052] 所述橡胶包括为三元乙丙橡胶和丁苯橡胶。所述三元乙丙橡胶和丁苯橡胶的质量比为4.5：3.5。所述三元乙丙橡胶中乙烯含量为58％。所述三元乙丙橡胶中亚乙基‑降冰片烯含量为8.9％。所述三元乙丙橡胶购自埃克森化工，型号：Vistalon8600。所述丁苯橡胶S/B比为40/60。所述丁苯橡胶购自长沙市神力化工科技有限公司，型号：792。 [0053] 所述钨粉的平均粒径为1500目。所述钨粉为高纯钨粉，所述钨粉的纯度≥99.99％。所述钨粉购自北京聚光赢创科技有限公司。 [0054] 所述发泡剂为偶氮化合物。所述偶氮化合物包括偶氮二甲酰胺。所述发泡剂的平均粒径为6‑8μm。所述发泡剂购自湖南长沙恒昌化工有限公司，型号：ST‑104。 [0055] 所述发泡助剂为氧化锌。所述氧化锌为间接法氧化锌，购自广东杜巴新材料科技有限公司。 [0056] 所述填料包括炭黑，碳酸钙，石墨。所述炭黑，碳酸钙，石墨的质量比为10：4：3。 [0057] 所述炭黑的原生粒径为20‑30nm，比表面积为80‑120m2/g。所述炭黑为槽法炭黑。所述炭黑购自济南中恒化工有限公司，型号：N550。 [0058] 所述碳酸钙为重质碳酸钙。所述碳酸钙平均粒径为1500目。所述碳酸钙购自广西贺州市鑫业贸易有限公司。 [0059] 所述石墨的粒度D50(μm)为10‑12。所述石墨为微粉石墨。所述石墨的碳量为95‑99.97％。所述石墨购自青岛兴润达密封材料有限公司。 [0060] 所述交联剂为过氧化二异丙苯。 [0061] 所述助剂包括防老剂，稳定剂，抗氧剂。所述防老剂，稳定剂，抗氧剂的质量比为1：2：1。 [0062] 所述防老剂包括防老剂MB和防老剂DNP。所述稳定剂包括硬脂酸和硬脂酸锌。所述硬脂酸和脂酸锌的质量比为3.2：3.3。所述抗氧剂为抗氧剂1010。 [0063] 一种射线防护鞋材料的制备方法，包括以下步骤：将EVA，橡胶加入开炼机中经混炼，包辊，薄通，打三角包，然后依次加入填料，助剂，交联剂，发泡剂，发泡助剂混炼，包辊，薄通，打三角包；然后在187℃，压力7.5MPa的条件下置于平板硫化机上发泡7min即得。 [0064] 实施例2 [0065] 一种射线防护鞋材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述EVA 100份，橡胶20份，钨粉15份，发泡剂4份，发泡助剂0.5份，交联剂0.2份，填料25份，助剂2.5份。 [0066] 实施例3 [0067] 一种射线防护鞋材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述三元乙丙橡胶和丁苯橡胶的质量比为3：3。 [0068] 对比例1 [0069] 一种射线防护鞋材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述钨粉为50份。 [0070] 对比例2 [0071] 一种射线防护鞋材料，具体实施方式同实施例1，不同之处在于所述炭黑，碳酸钙，石墨的质量比为10：1：3。 [0072] 性能测试 [0073] 1.防辐射性能测试：利用CT机测定X射线穿透样品的CT值，所述样品尺寸为10mm10mm1mm。 [0074] 2.回弹性测试：按照GB/T 1681进行测试，回弹性＝回弹高度/降落高度，将三次回弹性的数值换算成百分数形式表达回弹值，三次回弹性的数值的中值即为回弹值。 [0075] 3.透气性测试：按照GB/T 7755进行测试。 [0076] 4.耐湿热稳定性测试：按照GB/T 15905进行测试，耐湿热稳定性＝拉伸性能变化率％＝[(老化前拉伸强度‑老化后拉伸强度)/老化前拉伸强度]*100。 [0077] 表1性能测试结果 [0078]