(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211324187.1 (22)申请日 2022.10.27 (71)申请人 温州鞋革产业研究院 地址 325000 浙江省温州市鹿城区丰门街 道鞋都三期总部经济 基地B04幢 申请人 四川坤智昊宇科技有限公司 (72)发明人 李双洋　石碧　周建飞　熊永生　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 王焕 (51)Int.Cl. C08L 7/02(2006.01) C08L 89/00(2006.01) C08K 3/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08K 5/09(2006.01) A43B 13/04(2006.01) (54)发明名称 胶原纤维基复合材 料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及复合材料技术领域， 尤其是涉及 一种胶原纤维基复合材料及其制备方法和应用。 胶原纤维基复合材料的制备方法， 包括如下步 骤： (a)对单宁改性胶原纤维与胶乳的混合物进 行干燥处理， 得到固体物料； (b)固体物料与硬脂 酸、 氧化锌、 硫化剂、 硫化促进剂和防老剂进行混 合密炼， 然后硫化处理， 得到胶原纤维基复合材 料。 本发明利用单宁改性胶原纤维与胶乳混合， 一方面利用胶原纤维的多层 级微/纳结构的内在 和外在的双重增韧机制， 另一方面利用单宁与硫 化体系中的Zn2+之间的络合作用， 显著提高胶乳 类材料的力学性能和耐老化 性能。 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 CN 115505183 A 2022.12.23 CN 115505183 A 1.胶原纤维基复合材 料的制备 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： (a)对单宁改性胶原纤维与胶乳的混合物进行干燥处 理， 得到固体物料； (b)所述固体物料与硬脂酸、 氧化锌、 硫化剂、 硫化促进剂和防老剂进行混合密炼， 然后 硫化处理， 得到胶原纤维基复合材 料。 2.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述混合物 中， 所述单宁改性胶原纤维的占比为1wt％～10wt％； 优选的， 所述单宁改性胶原纤维的占比为1wt％～8wt％； 更优选的， 所述单宁改性胶原纤维的占比为 4wt％～6wt％。 3.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述单宁改性 胶原纤维为 植物单宁改性胶原纤维； 优选的， 所述植物单宁包括杨梅单宁、 黑荆树单宁、 落叶松单宁、 坚木单宁和马占相思 单宁中的任一种或多种混合。 4.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述胶乳包括 天然胶乳和合成胶乳中的任一种或多种； 优选的， 所述 合成胶乳包括 丁基胶乳 。 5.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述混合物的 制备包括： 将所述单宁改性胶原纤维与所述胶乳以40 0～600r/min速率搅拌20～40mi n。 6.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述干燥处理 的温度为80～120℃； 优选的， 所述密炼的时间为10～12mi n， 所述密炼的温度为5 0～120℃。 7.根据权利要求1所述的胶原纤维基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述硫化处理 的条件包括： 温度为140～145℃， 压力为5～6 MPa， 时间为6～8mi n； 优选的， 所述硫化剂包括升华硫； 所述硫化促进剂包括促进剂TMTD； 所述防老剂包括 IPPD。 8.权利要求1 ‑7任一项所述的胶原纤维基复合材料的制备方法制备得到的胶原纤维基 复合材料。 9.根据权利要求8所述的胶原纤维基复合材料， 其特征在于， 所述胶原纤维基复合材料 的抗张强度≥8MPa， 伸长率≥480％， 杨氏模量≥1.2MPa， 断裂能≥12MJ/m3。 10.权利要求8或9所述的胶原纤维基复合材 料在作为鞋底材 料中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115505183 A 2胶原纤维基复合材料及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及复合材料技术领域， 尤其是涉及一种胶原纤维基复合材料及其制备方 法和应用。 背景技术 [0002]在制鞋过程中， 不可避免会产生大量固体废弃物(约占总用料的30wt％～ 40wt％)， 如用于帮面的皮革、 合成革和织物， 用于鞋底的橡胶、 发泡材料、 聚氨酯、 热塑性聚 氨酯等。 这些边角料由于成分多样、 形态琐碎无规则， 工业回收再利用困难等问题， 因此处 于产品生命周期的末端， 大多只能当作固体废料加以处置。 传统的做法往往是采用焚烧或 填埋等办法进行处理。 但是， 焚烧会释放大量的有毒有害气体， 对环境造成很大的污染； 如 果填埋， 有些材料数十年后仍不会腐化， 并且还可能在此过程中产生有毒有害物质进一步 污染土地资源。 [0003]鞋革原料主要包括真皮和合成革， 其中真皮的主要成分为含铬皮胶原纤维。 当前 对含铬革屑的资源化利用的研究已有报道， 主要集中在脱铬提取胶原蛋白技术的研发， 将 回收的铬重新用做鞣剂或复鞣剂， 提取 的胶原蛋白应用于生物医学、 合成革、 造纸、 农业等 领域。 然而， 较为复杂的工艺可能会提高生产成本， 产生二次污染且 无法对含铬皮革进行大 宗消纳。 因此， 开 发绿色环保、 高值化和规模化的鞋革固废利用技术是促进制鞋行业持续化 发展的关键 。 [0004]有鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 [0005]本发明的一个目的在于提供胶原纤维基复合材料的制备方法， 以解决现有技术中 存在的鞋革固废利用困难等 技术问题。 [0006]本发明的另一目的在于提供胶原纤维基复合材 料。 [0007]本发明的又一目的在于提供胶原纤维基复合材 料在作为鞋底材 料中的应用。 [0008]为了实现本发明的上述目的， 特采用以下技 术方案： [0009]胶原纤维基复合材 料的制备 方法， 包括如下步骤： [0010](a)对单宁改性胶原纤维与胶乳的混合物进行干燥处 理， 得到固体物料； [0011](b)所述固体物 料与硬脂酸、 氧化锌、 硫化剂、 硫化促进剂和防老剂进行混合密炼， 然后硫化处 理， 得到胶原纤维基复合材 料。 [0012]本发明利用单宁改性胶原纤维， 胶原纤维经单宁改性后亲水性提高， 使其在胶乳 中的分散性能好， 二者混合后利用胶原纤维的多层级微/纳结构的内在和外在的双重增韧 机制， 提高胶乳类材料的力学性 能和耐老化性 能。 并且， 单宁能够与硫化体系中的Zn2+之间 存在较强的络合作用， 可提高胶乳的硫化度， 进一 步提高复合材 料的力学性能。 [0013]在本发明的具体实施方式中， 步骤(a)的所述混合物中， 单宁改性胶原纤维的占比 为1wt％～10wt％。说　明　书 1/7 页 3 CN 115505183 A 3