ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ НИЗА ОБУВИ "ТЭПОГРАН" Российский патент 2002 года по МПК C08L53/02 C08K13/02 A43B13/04 C08L53/02 C08L23/08 C08L25/06 C08K13/02 C08K3/04 C08K3/22 C08K3/26 C08K5/13 C08K5/20 

Изобретение относится к полимерной промышленности, в частности к термопластичным композициям, которые могут быть применены для изготовления деталей низа обуви или литья подошвы на верх загнутой заготовки.

Известна литьевая композиция для обуви (RU 2022981, кл. С 08 L 53/02, 1994 г. ) на основе разветвленного бутадиен-стирольного термоэластопласта. Известная полимерная композиция содержит 2,1-300 мас.ч. наполнителя - диоксида кремния с активной поверхностью контакта 500-1500 м², 20-30 мас.ч. нефтяного мягчителя и 2-8 мас.ч. неокисленного полиэтиленового воска на 100 мас.ч. термоэластопласта.

Недостатком известной композиции является то, что полимерный материал при изготовлении и переработке подвергается деструкции. Кроме того, изделия из данной полимерной композиции имеют низкое качество из-за отсутствия в ней антиоксиданта, а присутствие в композиции токсичного диоксида кремния, который также является и абразивным материалом, приводит к преждевременному износу оборудования, а его токсичность оказывает неблагоприятные условия для работников.

Известна также, принятая за прототип, композиция для низа обуви (RU 2122553, 27.11.1998 г. ), содержащая в качестве основы бутадиен-стирольный термоэластопласт, высокостирольный полимер, наполнитель, нефтяное масло, краситель, антиоксидант, порообразователь - азодикарбонамид.

Недостатком известной композиции являются ее невысокие механические характеристики.

Задачей создания изобретения является расширение ассортимента полимерных композиций, позволяющих создавать подошвы обуви с высокими качественными характеристиками, за счет разработки новой рецептуры.

Поставленная задача достигается тем, что полимерная композиция для низа обуви, включающая основу - бутадиен-стирольный блок-сополимер термоэластопласта, высокостирольный полимер, наполнитель - карбонат кальция, нефтяное масло, краситель, антиоксидант и порообразователь - азодикарбонамид, согласно изобретению дополнительно содержит полимерный модификатор - сополимер этилена с винилацетатом с содержанием винилацетата 15-30%, имеющего показатель текучести расплава 0,5-5,0 г/10 мин при 190^oС и нагрузке 2 кгс при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Основа - 100
Высокостирольный полимер - 0,1-40,0
Наполнитель - карбонат кальция - 0,1-40,0
Нефтяное масло - 5,0-40,0
Краситель - 0,5-1,0
Антиоксидант - 0,5-1,0
Порообразователь - 0,1-1,0
Полимерный модификатор - 1,0-15,0,
при этом в качестве основы композиция содержит основу, выбранную из группы: маслонаполненный блок-сополимер, смесь маслонаполненного с маслоненаполненным блок-сополимером и нефтяным маслом в соотношении 0,1-99,7: 0,2-66,0: 0,1-33,0 и смесь маслоненаполненного блок-сополимера и нефтяного масла в соотношении 66,0:33,0, причем соотношение в смесях основы маслоненаполненного блок-сополимера к нефтяному маслу должно быть 2:1. Кроме того, в качестве высокостирольного полимера целесообразно использовать полистирол или ударопрочный полистирол, или высокостирольный каучук, в качестве красителя - углерод технический или диоксид титана, а в качестве антиоксиданта - антиоксидант фенольного типа ирганокс или агидол-2. Преимущественно порообразователь азодикарбонамид модифицирован оксидом или стеаратом цинка.

Несоблюдение вышеуказанных диапазонов и соотношений ингредиентов: основы, высокостирольного полимера, наполнителя, нефтяного масла, красителя, антиоксиданта, порообразователя и полимерного модификатора приводит к их несовмещению в композиции, из-за чего ухудшаются, в конечном итоге, физико-механические свойства готовых изделий и их внешний вид.

Если в полимерную композицию будет введено меньше 1,0 мас.ч. полимерного модификатора, то не будет наблюдаться его влияние на композицию, а превышение количества модификатора свыше 15,0 мас.ч. приведет к расслоению литого подошвенного изделия, что значительно ухудшит его качество и внешний вид.

При показателе текучести расплава винилацетата меньше 0,5 г/10 мин и больше 5 г/10 мин также произойдет расслоение полимерного материала при его обработке. Нарушение соотношения содержания винилацетата в сополимере этилена с винилацетатом также приводит к нарушению механической структуры готового изделия, поэтому содержание винилацетата должно быть строго в пределах 15 - 30%.

В качестве основы бутадиен-стирольного блок-сополимера термоэластопласта могут быть в равной степени или маслонаполненный блок-сополимер термоэластопласта в количестве 100 мас.ч. или смеси маслонаполненного с маслоненаполненным блок-сополимерами с нефтяным маслом или смеси маслоненаполненного блок-сополимера с нефтяным маслом. При этом большое значение имеет соотношение маслоненаполненного блок-сополимера с нефтяным маслом, которое должно быть как 2:1. Если в смеси основы количество маслоненаполненного блок-сополимера увеличится от заданного значения, то одновременно увеличится вязкость расплава, затрудняющая формирование подошв со сложным рисунком, тем самым снижается производительность оборудования. А при увеличении в смеси основы нефтяного масла ухудшаются физико-механические характеристики композиции, ухудшающие особенно прочность склейки последнего с тканью.

В качестве нефтяного масла используют масла с характеристиками, необходимыми для получения высокого качества композиции. К таким требованиям относятся температура вспышки не менее 180^oС, содержание ароматических углеводородов не более 10%. Этим требованиям удовлетворяют масла: И-20 А, И-40 А, "нетаксол", "светопласт". Из перечисленных выше масел нефтяное масло И-20 самое доступное и дешевое, поэтому оно является предпочтительным.

Антиоксиданты, используемые в полимерной композиции, выбирают из антиоксидантов фенольного типа, к которым относятся "Ирганокс" - 1076; 1010; 565; 1520; 3052, однако самым универсальным и доступным является Ирганокс 1010.

Сущность предложенного технического решения поясняется примерами конкретного выполнения.

Сыпучие компоненты смеси из башен-бункеров при помощи шнековых дозаторов поочередно поступают на автоматические весы, где согласно заданному рецепту производится точное взвешивание компонентов. Оттуда материал поступает в баки быстрой загрузки. Затем при помощи пневмотранспорта материал поступает в бункера группы подачи на смеситель.

Взвешенные в соответствии с рецептурой компоненты из бункера быстрой разгрузки поступают в турбосмеситель, туда же подают нефтяное масло из расходных емкостей жидкостных автоматических весов.

Смесь перемешивают в турбосмесителе, затем разгружают в один из двух медленных смесителей, где происходит охлаждение и последнее перемешивание смеси. Из медленного смесителя смесь поступает в бункер двухшнекового экструдера фирмы "Марис" ТМ-170. В экструдере происходят пластификация и гомогенизация смеси, из которой удаляются пары воды, газа, летучие компоненты. Смесь через фильтр поступает к фильере, через которую выдавливают жгуты, которые потом режут на гранулы, после чего их охлаждают, опудривают мелом, тальком или белой сажей для предотвращения слеживания гранул при хранении. После этого гранулы усредняют и упаковывают.

Получение полимерной композиции иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Компоненты в соответствии с рецептурой взвешивали. При этом в качестве основы в смесь вводили маслонаполненный блок-сополимер термоэластопласта в количестве 100 мас.ч. марки Кратон Д-4271. Полимерный модификатор вводили в количестве 1 мас.ч. - сополимер этилена с винилацетатом, в котором содержание винилацетата 15% с показателем текучести расплава 0,5 г/10 мин (при 190^oС и при нагрузке 2 кгс). В качестве высокостирольного полимера вводили ударопрочный полистирол марки УПМ-0508 в количестве 20 мас.ч. В качестве наполнителя вводили 15 мас.ч. карбоната кальция. Нефтяное масло марки И-20 А вводили в количестве 30 мас.ч. В качестве красителя вводили двуокись титана в количестве 1 мас.ч. Фенольный антиоксидант марки Агидол-2 вводили в количестве 1 мас.ч. В качестве порообразователя вводили азодикарбонамид, модифицированный оксидом цинка в количестве 0,1 мас.ч.

Полимерный материал и подошвенные изделия имеют монолитную структуру и белый цвет.

Пример 2.

Рецептура и получение полимерной композиции аналогичны примеру 1, но в качестве основы выбрана смесь 50 мас.ч. маслонаполненного блок-сополимера термоэластопласта марки Кратон D-4271, 33,5 мас. ч. маслоненаполненного блок-сополимера марки ДСТ-30Р и 16,5 мас.ч. нефтяного масла, в которой соотношение маслоненаполненного блок-сополимера к нефтяному маслу поддерживается 2:1.

В качестве высокостирольного полимера в композицию вводили (высокостирольный) дивинилстирольный синтетический каучук марки ДССК-85 в количестве 10 мас. ч. ; наполнитель - карбонат кальция 30 мас.ч.; нефтяное масло марки И-20 А в количестве 10 мас.ч.; краситель - 1 мас.ч. диоксида титана; порообразователь - в количестве 1,0 мас.ч. азодикарбонамид, модифицированный стеаратом цинка.

Полимерный модификатор вводили в количестве 15 мас.ч., содержащий 20% винилацетата с показателями текучести 3 г/10 мин (при t=190^oC и нагрузке 2 кгс).

Полимерный материал и подошвенные изделия из него имеют пористую структуру, легкие, прочные, белого цвета.

Пример 3.

Рецептура и получение полимерного материала аналогичны примерам 1 и 2, но в качестве основы выбрана смесь маслоненаполненного блок-сополимера с нефтяным маслом в соотношении 66,0:33,0 что соответствует 2:1.

В качестве полимерного модификатора в количестве 10 мас.ч. вводили 30% винилацетата с показателями текучести 5 г/10 мин (при t=190^o и нагрузке 2 кгс).

В качестве высокостирольного полимера вводили полистирол общего назначения в количестве 35 мас.ч.

Наполнитель - карбонат кальция в количестве 5 мас.ч.

Нефтяное масло марки И-20 А в количестве 15 мас.ч.

Краситель - углерод технический 1 мас.ч.

В качестве фенольного антиоксиданта вводили Агидол-2 в количестве 1,0 мас.ч.

Порообразователь в количестве 0,5 мас.ч. азодикарбонамид, модифицированный оксидом цинка.

Полимерный материал и изделия из него имеют полупористую структуру черного цвета.

Физико-механические характеристики полимерной композиции, названой "Тэпогран", представлены в таблице.

Изобретение относится к полимерной промышленности, в частности к композиции для изготовления деталей низа обуви или литья подошвы на верх загнутой заготовки. Композиция по изобретению имеет следующий состав. мас.ч.: основа 100, высокостирольный полимер 0,1-40,0, наполнитель - карбонат кальция 0,1-40,0, нефтяное масло 5,0-40,0, краситель 0,5-1,0, антиоксидант 0,5-1,0, порообразователь 0,1-1,0, полимерный модификатор 1,0-15,0. В качестве основы композиция содержит выбранные из группы маслонаполненный блок-сополимер, смесь его с маслоненаполненным и нефтяным маслом и смесь маслоненаполненного блок-сополимера и нефтяного масла при соотношении последних 2:1 соответственно. Полимерный модификатор - сополимер этилена с винилацетатом с содержанием последнего 15-30%. Изобретение позволяет расширить ассортимент полимерных композиций и повысить характеристики качества подошвы. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Полимерная композиция для низа обуви, включающая основу - бутадиенстирольный блок-сополимер термоэластопласт, высокостирольный полимер, наполнитель - карбонат кальция, нефтяное масло, краситель, антиоксидант и порообразователь - азодикарбонамид, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит полимерный модификатор - сополимер этилена с винилацетатом с содержанием винилацетата 15-30%, имеющего показатель текучести расплава 0,5-5,0 г/10 мин при 190^oС и нагрузке 2 кгс при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Основа - 100
Высокостирольный полимер - 0,1 - 40,0
Наполнитель - карбонат кальция - 0,1 - 40,0
Нефтяное масло - 5,0 - 40,0
Краситель - 0,5 - 1,0
Антиоксидант - 0,5 - 1,0
Порообразователь - 0,1 - 1,0
Полимерный модификатор - 1,0 - 15,0
при этом в качестве основы композиция содержит основу, выбранную из группы маслонаполненный блок-сополимер, смесь маслонаполненного с маслоненаполненным блок-сополимером и нефтяным маслом в соотношении 0,1-99,7: 0,2-66,0: 0,1-33,0 и смесь маслоненаполненного блок-сополимера и нефтяного масла в соотношении 66,0: 33,0, причем соотношение в смесях основы маслоненаполненного блок-сополимера к нефтяному маслу должно быть 2: 1. 2. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве высокостирольного полимера она содержит полистирол, или ударопрочный полистирол, или высокостирольный каучук. 3. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве красителя она содержит углерод технический или диоксид титана. 4. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве антиоксиданта она содержит антиоксидант фенольного типа - ирганокс или агидол-2. 5. Полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что порообразователь азодикарбонамид модифицирован оксидом или стеаратом цинка.