一种可降解发泡拖鞋材料及其制备方法与流程

本发明涉及发泡拖鞋领域，具体涉及一种可降解发泡拖鞋材料及其制备方法。

背景技术：

1、半个多世纪以来，石油基不可降解塑料在日常生活和工、农业领域中得到广泛的应用，同时也造成了大规模的“白色污染”、温室气体排放以及石化能源的消耗，尤其一次性使用的制品如塑料包装购物袋、塑料餐盒、泡沫制品等的广泛使用，随之丢弃在海洋、农田以及湖泊等自然环境中，严重危害人类的身心健康，成为世界性的公害。

2、为了解决“白色污染”的问题，目前主要有两种研究方向，一种为废弃塑料的回收再利用，另一种为生物可降解塑料的研究。

3、生物可降解塑料是指在使用和保存期内，其制品各项性能可满足使用要求，而使用废弃后在自然环境(水、氧、热以及微生物等)条件下能彻底降解为二氧化碳和水。多数生物可降解塑料在自然环境中暴露3-6个月后开始变薄、失重、强度下降，并逐步裂成碎片，之后逐步开始降解。事实表面，生物可降解材料是解决“白色污染”、达到节能减碳、实现可持续发展的重要途径，因此，生物可降解泡沫材料因其可生物降解性而引起广泛关注。以可再生资源为基础的生物可降解材料的迅速发展成为必然趋势。

4、目前，国内外学者对生物可降解泡沫塑料的研究与应用，主要集中于聚乳酸(pla)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(pbat)、聚丁二酸丁二醇酯(pbs)以及淀粉等聚合物，其中以pbat、pla或pbat/pla共混合金材料发泡为主，其制品性能可达到或接近pe、eva以及pet的发泡制品性能标准，完全可替代石油基不可降解塑料制品。

5、然而，pbat、pla或pbat/pla共混合金发泡材料多存在泡孔密度低，泡孔较大且分布不均匀等缺点。尤其是在pbat/pla共混材料发泡过程中，往往由于pbat与pla热力学不相容，不同材质链段间的缠结较少，导致熔体强度下降，常采用添加无机成核剂的方式控制其泡孔成核，但无机成核剂往往又是粒径大小不均一的颗粒，所以也容易导致泡孔大小不均一，发泡倍率较低等问题。

技术实现思路

1、基于此，本发明提出了一种可降解发泡拖鞋材料及其制备方法，解决了目前泡孔大小不均一，发泡倍率较低等问题。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种可降解发泡拖鞋材料，按照重量分数计，包括以下材料组分：

3、柠檬酸酯化淀粉40-55份；

4、马来酸酐改性聚乳酸10-20份；

5、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯5-15份；

6、纤维素纳米纤维3-10份；

7、疏水助剂0.3-1份；

8、交联剂3-5份；

9、抗氧剂0.3-1份；

10、润滑剂0.5-2份；

11、发泡剂2-4份；

12、增塑剂0.1-0.5份。

13、根据本发明的实施例，所述疏水助剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基苯磺酰基、花生油、铝酸脂偶联剂、铝钛复合偶联剂和硬脂酸中的两种或两种以上。

14、根据本发明的实施例，所述抗氧剂包括氨类抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫类抗氧剂中的一种或多种。

15、根据本发明的实施例，所述润滑剂为硬脂酸锌。

16、根据本发明的实施例，所述发泡剂包括偶氮类发泡剂和/或磺酰肼类发泡剂。

17、根据本发明的实施例，所述增塑剂选自脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类和聚酯类增塑剂中的一种或多种。

18、根据本发明的实施例，所述交联剂选自过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和过氧化二异丙苯中一种或多种。

19、根据本发明的第二方面，提供了一种上述的可降解发泡拖鞋材料的制备方法，包括如下步骤：

20、制备柠檬酸酯化淀粉；

21、将柠檬酸酯化淀粉、马来酸酐改性聚乳酸与聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯进行共混，形成均匀的浆液；

22、温度调节至85-95℃，加入疏水助剂，以1000-1500rpm转速搅拌6-12min；

23、将交联剂、抗氧剂、润滑剂、增塑剂加入到高速混料机中，在75-90℃下，以500-1000rpm转速搅拌10-30min，得到混合料；

24、将所述混合料加入到双螺杆造粒机中，设置分区温度，其中，段和后段的温度均设置为130℃-160℃，中间段的温度设置为160℃-165℃，后端温度设定在145-150℃，造粒，得到造粒物；

25、将所述造粒物、发泡剂加入到密炼机中，在115-125℃下密炼，密炼完成后，冷却，得到可降解发泡拖鞋材料。

26、根据本发明的实施例，所述制备柠檬酸酯化淀粉包括：

27、将柠檬酸加入淀粉液中，采用红外辐射的方式反应得到所述柠檬酸酯化淀粉；

28、其中，红外辐射照度2474w/m2、红外辐射时间7.1min、ph值为2.96、柠檬酸与淀粉质量比1:2。

29、从上述技术方案可以看出，本发明提供的可降解发泡拖鞋材料及其制备方法具有以下有益效果：

30、本发明提供的可降解发泡拖鞋材料及其制备方法，可降解，生物基含量高，且具有良好的机械强度，且所述的发泡拖鞋材料回弹性良好，且采用淀粉为基料，能够显著的降低成本，以淀粉为基料，将柠檬酸与淀粉进行化学反应制备的改性淀粉，这种改性可以提高淀粉的溶解性和膨胀力，柠檬酸酯化淀粉具有一些独特的功能特性，例如低沉降、理想的粘度、抗剪切性以及高抗性淀粉含量，着色稳定均匀，没有明显塑料味道。

技术特征：

1.一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，按照重量分数计，包括以下材料组分：

2.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述疏水助剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基苯磺酰基、花生油、铝酸脂偶联剂、铝钛复合偶联剂和硬脂酸中的两种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述抗氧剂包括氨类抗氧剂、酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和含硫类抗氧剂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌。

5.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述发泡剂包括偶氮类发泡剂和/或磺酰肼类发泡剂。

6.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述增塑剂选自脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类和聚酯类增塑剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种可降解发泡拖鞋材料，其特征在于，所述交联剂选自过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和过氧化二异丙苯中一种或多种。

8.一种权利要求1-7任一所述的可降解发泡拖鞋材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种可降解发泡拖鞋材料的制备方法，其特征在于，所述制备柠檬酸酯化淀粉包括：

技术总结本发明涉及发泡拖鞋领域，具体涉及一种可降解发泡拖鞋材料及其制备方法，该可降解发泡拖鞋材料按照重量分数计，包括以下材料组分：柠檬酸酯化淀粉40‑55份；马来酸酐改性聚乳酸10‑20份；聚己二酸‑对苯二甲酸丁二酯5‑15份；纤维素纳米纤维3‑10份；疏水助剂0.3‑1份；交联剂3‑5份；抗氧剂0.3‑1份；润滑剂0.5‑2份；发泡剂2‑4份；增塑剂0.1‑0.5份。本发明提供的可降解发泡拖鞋材料及其制备方法，可降解，生物基含量高，且具有良好的机械强度，且所述的发泡拖鞋材料回弹性良好，且采用淀粉为基料，能够显著的降低成本，将柠檬酸与淀粉进行化学反应制备的改性淀粉，这种改性可以提高淀粉的溶解性和膨胀力，着色稳定均匀，没有明显塑料味道。技术研发人员：张辰禧受保护的技术使用者：安徽拓驰鞋业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10