Полимерная композиция для деталей обуви

 

Использование: в обувной промышленности в обувных композициях для низа обуви и цельнолитой обуви. Сущность изобретения: готовят композицию из мас. ч. : радиально-разветвленного бутадиен-стирольного блоксополимера, наполненного 20-25 мас.% полистирола 15-90, радиально-разветвленного бутадиен-альфаметилстирольного блоксополимера, наполненного 20-25 мас.% сополимера стирола и альфа-метилстирола 10-85, пластификатора 13,0-51,5, минерального наполнителя 4-13, стабилизатора 0,5-1,5 . Композиция может дополнительно содержать серу 0,3-0,5 мас.ч. и оксид цинка 0,5-1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. смеси блоксополимеров. Характеристика композиции: условная прочность при разрыве 6,0-7,5 МПа, отн. удлинение - 520-1000 %, отн. остаточная деформация после разрыва 8-12%, твердость по Шору- 42-63 усл.ед., сопротивление многократному изгибу с проколом - 180-320 тыс. циклов, показатель текучести расплава при 190 ^oС и нагрузке 49,1 Н. - 18-48. 1 з.п.ф-лы,1 табл.

Изобретение относится к области обувных композиций и может быть использовано для низа обуви и цельнолитой обуви.

Известна полимерная композиция для низа спортивной обуви, включающая сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола с соотношением мономеров по массе 5: 70:25, блоксополимер бутадиена и стирола с содержанием связанного стирола 30 мас. вазелиновое масло и диоксид кремния (а.с. СССР 1562342, МКИ5 С08L 55/02, А 43 В 13/00, 07.05.90, Б.И. 17).

Композиции имеют высокие прочностные характеристики, но наряду с этим обладают недостаточной эластичностью. Низкий показатель "сопротивление многократному изгибу" указывает на возможность растрескивания и излома подошв, отлитых из указанных композиций.

Известна также полимерная композиция для изготовления деталей низа спортивной обуви, включающая блок-сополимер бутадиена и стирола с содержанием связанного стирола 30 мас. привитой сополимер бутадиена, стирола и метилметакрилата с соотношением мономеров по массе 70:25:5, эпоксидную диановую смолу, сополимер этилена с винилацетатом, диоксид кремния, мел и каолин (а. с. СССР 1654315, МКИ5 С 08L53/03, А 43 В 13/04, 07,06.91, Б.И. 21).

К недостаткам указанной композиции относится высокое значение показателя относительной остаточной деформации. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является полимерная композиция для формования деталей низа обуви, включающая смесь бутадиенстирольных блоксополимеров с содержанием связанного стирола 30 и 85% пластификатор, минеральный наполнитель, краситель, антиоксидант и полиэфирмалеинат (а.с. СССР 1694601, МКИ C08L 53/02, приоритет 13. 07.89, опубл. 30.11.91). Полученные обувные композиции имеют высокие значения физико-механических показателей и теплостойкости, однако обладают невысокой текучестью расплава, что может осложнить технологический процесс литья подошв на литьевых агрегатах и сравнительно невысоким значением показателя "сопротивление многократному изгибу с проколом", что приводит к появлению трещин на подошвах до истечения гарантийного срока носки.

Технической задачей изобретения является получение композиций, предназначенных для изготовления низа обуви, обладающих повышенным сопротивлением многократному изгибу наряду с высокими прочностными характеристиками, высокой текучестью расплава, что позволяет значительно улучшить качество обувных подошв и цельнолитой обуви и увеличить срок их службы.

Поставленная задача решается тем, что полимерная композиция для деталей обуви, включающая смесь блоксополимеров бутадиена и винилароматического соединения, пластификатор, минеральный наполнитель и стабилизатор, в качестве смеси блоксополимеров содержит смесь радиально-разветвленного бутадиенстирольного термоэластолинейного строения пласта, наполненного полистиролом линейного строения в количестве 20-25% мас. и радиально-разветвленного бутадиен-альфаметилстирольного термоэластопласта, наполненного сополимером стирола и альфаметилстирола в количестве 20-25 мас. взятые в массовом соотношении 1:0,1-5,6 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

радиально-разветвленный бутадиен- стирольный блоксополимер, наполненный полистиролам линейного строения 15-90 радиально-разветвленный бутадиенальфаметилстирольный блоксополимер, наполненный сополимером стирола и альфа-метилстирола 10-85 пластификатор 13-51,5 наполнитель 4-13 стабилизатор 0,5-1,5.

Поставленная задача решается также тем, что полимерная композиция для деталей обуви по изобретению дополнительно содержит вулканизующую группу - серу в количестве 0,3-0,5 м.ч. и окись цинка в количестве 0,5-1,0 мас.ч. При необходимости получения пористых изделий композиция может дополнительно содержать порообразователь.

Для придания необходимого цвета изделиям композиция может дополнительно содержать краситель.

Сущность изобретения подтверждается примера ми конкретного выполнения. При осуществлении способа используют радиально-разветвленный бутадиенстирольный термоэластопласт, наполненный полистиролом, ДСТ-30Р20ПС по ТУ 38.40370-91.

Бутадиен-стирольный термоэластопласт, наполненный полистиролом и маслом-мягчителем, ДСТ-30Р20ПСМ получают путем смешения полимеризата ДРТ-30Р20ПС с маслом-мягчителем в массовом соотношении 70:30.

Бутадиен-альфа-метилстирольный термоэластопласт, наполненный сополимером альфаметилстирола со стиролом, ДМСТ-Р20ПМС получают путем сополимеризации альфа-метилстирола со стиролом в растворе бутадиенальфаметилстирольного блоксополимера в присутствии литийорганического инициатора по технологии получения сополимера ДСТ-30Р20ПС следующим образом.

Синтез проводят по двухаппаратной схеме: получение первого альфаметилстирольного блока в аппарате емкостью 0,630 м³, синтез и сшивку двублочника в аппарате емкостью 16 м³.

В аппарат емкостью 0,63 м³, снабженный многоскребковой ме шалкой, рубашкой и циркуляционным насосом, загружают 110 л растворителя (циклогексан бензин 65 35 мас.), 380 л альфаметилстирола и после усреднения инициатор полимеризации норм. -бутиллитий (27,5 молей) и метилтретбутиловый эфир (МТБЭ) (50,4 моля).

Полимеризацию альфаметилстирола проводят в адиабатическом режиме в течение 1-1,5 часа, при этом температура реакционной массы возрастает от 15-18 до 25-28^oС.

Полученный полимеризат "живущий" полиальфаметилстироллитий направляют в аппарат емкостью 16 м³, снабженный мешалкой, рубашкой и циркуляционным насосом. Предварительно в аппарат загружают 4000 л растворителя и 740 л бутадиена. Полимеризация бутадиена длится 40 мин, температура полимеризации 60-70^oС. Затем в аппарат подают сочетающий агент тетраэтоксисилан (1450 мл) и проводят реакцию сочетания в течение 40 мин. По завершении реакции сочетания к реакционной массе подают новую порцию инициатора норм.-бутиллития (8,6 моль) и начинают дозировать стирол 130 л в течение 1 часа для сополимеризации оставшегося в реакционной массе альфаметилстирола со стиролом. Мольное соотношение мономеров в реакционной массе составляет альфаметилстирол: стирол 1:1-1:1,5. По окончании сополимеризации альфаметилстирола со стиролом реакционную массу выдерживают 1 час при температуре 40+-2^oС. После завершения сополимеризации сополимер имеет состав альфаметилстирол: стирол 1:1 t 1:1,5 (моль). Разветвленный бутадиенальфаметилстирольный термоэластопласт, наполненный сополимером альфаметилстирола со стиролом, ДМСТ-Р20ПМС имеет следующий состав: полибутадиеновые звенья 50-53% мас. полиальфаметилстирольные домены 25-23% мас. сополимер альфаметилстирола со стиролом 20-25% мас. В качестве пластификатора используют масло-мягчитель Нетоксол по ТУ 38.101999-84, МП-75 по ТУ 38.101952-83, парафины по ГОСТ 784-53. Пластификатор добавляют при приготовлении полимерной композиции или вводят в термоэластопласт ДСТ-30Р20ПС на стадии раствора перед выделением полимера (ДСТ-30Р20ПМС). В качестве наполнителя используют белую сажу БС-50, БС-100 по ТУ 18307-78, аэросил-175 по ГОСТ 14922-77, мел по ГОСТ 8253-79. В качестве стабилизатора используют ионол по ОСТ 38.01420-87, ВС-30А по 38.40367, ВТС-150 по ТУ 38.103613-86 и др. Стабилизатор добавляют при приготовлении полимерной композиции или вводят в раствор термоэластопласта перед выделением полимера.

В качестве вулканизующего агента используют серу по ГОСТ 127-76, в качестве ускорителя вулканизации окись цинка по ГОСТ 202-84.

В качестве порообразователи используют азодикарбонамид (порофор ЧХЗ-21 по ТУ 113-38-110-91), сульфогидразид метилового эфира фенилкарбаминовой кислоты (порофор ЧХЗ-5) по СТУ-12-10-171-61.

Для придания необходимой окраски изделиям в полимерную композицию добавляют краситель, в качестве которого используют технический углерод П-803, П-324 по ГОСТ 7885-86, фталоцианиновый пигмент по ГОСТ 6220-76 и др. Обувные композиции готовят методом смешения указанных термоэластопластов в определенных соотношениях и последовательности с нафтеновым маслом, тонкодисперсным наполнителем, стабилизатором и другими ингредиентами. Смешение ингредиентов проводят в смесителе, снабженном эффективной мешалкой, при температуре 20-25^oС в течение 2 -5- минут. После окончания цикла смешения получения смесь подается в экструдер с гранулирующей головкой для получения гранул размером 2-5 мм. Температура экструдирования по зонам 120-160- 140^oС.

После грануляции влажные гранулы направляют на сушку и упаковку.

Оценку физико-механических свойств композиционных материалов проводят по стандартным методикам.

Определение физико-механических показателей по ГОСТ 270-75, твердости по Шору по ГОСТ 263-73, показателя текучести расплава по ГОСТ 11645-73, сопротивления многократному изгибу с проколом по ГОСТ 422-75. Состав и свойства композиций по примерам и по прототипу приведены в таблице. Как видно из данных, приведенных в таблице, композиции заявляемого состава обладают высокими физико-механическими ха рактеристиками и более чем в 2 раза превосходят известные композиции по величине показателя "сопротивление многократному изгибу с проколом". Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет получать полимерные композиции, предназначенные для изготовления низа обуви и цельнолитой обуви, обладающие повышенным сопротивлением многократному изгибу наряду с высокими прочностными характеристиками, что приводит к значительному улучшению качества обувных подошв и цельнолитой обуви и увеличению срока их службы.

Формула изобретения

1. Полимерная композиция для деталей обуви, включающая смесь блоксополимеров бутадиена и винилароматического соединения, пластификатор, минеральный наполнитель и стабилизатор, отличающаяся тем, что в качестве смеси блоксополимеров и винилароматического соединения композиция содержит смесь радиально-разветвленного бутадиен-стирольного термоэластопласта, наполненного полистиролом в количестве 20-25 мас. и радиально-разветвленного бутадиен-альфа-метилстирольного термоэластопласта, наполненного сополимером стирола и альфа-метилстирола в количестве 20-25 мас. взятых в массовом соотношении 1: 0,1-5,6 при следующем соотношении компонентов, мас.ч: Радиально-разветвленный бутадиен-стирольный блоксополимер, наполненный полистиролом 15-90 Радиально-разветвленный бутадиен-альфаметилстирольный блоксополимер, наполненный сополимером стирола и альфаметилстирола 10-85 Пластификатор 13,0-51,5 Минеральный наполнитель 4-13
Стабилизатор 0,5-1,5
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит вулканизующую группу серу в количестве 0,3-0,5 мас.ч. и оксид цинка в количестве 0,5-1,0 мас.ч. из расчета на 100 мас.ч. смеси указанных блоксополимеров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2