CN101565517A - 改性热可塑丁苯橡胶鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

改性热可塑丁苯橡胶鞋底材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种改性环保的热可塑丁苯橡胶鞋底材料及其制备方法，所述鞋底材料包括下述重量份的物质：热塑性弹性体40～60份、干胶改性剂20～30份、填充剂10～20份、补强剂5～10份、填料15～30份、软化剂10～15份、改质剂3～5份、防粘剂0.3～0.5份；其中，所述填料为米糠。本发明的改性环保热可塑丁苯橡胶的鞋底材料中用米糠替代碳酸钙，达到完全环保的要求；并且，其中添加了粗纤维含量值6.0％～9.0％的米糠，从而加强了鞋底NBS的耐磨强度，使鞋底的耐磨效果更好，所得到鞋底材料的耐磨度比为60～65％；此外，因用全脂米糠替代碳酸钙，使鞋底具有米糠天然特有的风味，使顾客更容易接受。

Description

改性热可塑丁苯橡胶鞋底材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种鞋底材料，尤其涉及一种改性环保的热可塑丁苯橡胶鞋底材料及其制备方法。
背景技术
热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomers)，简称TPE，是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，其分子结构与传统橡胶不同。大多数热塑性弹性体的分子由两部分组成，一部分称作硬段或硬区，呈现塑料性能；另一部分称作软段或软区，呈现橡胶性能。两部分整合的结果，使材料的性能具有两重性。例如当前产量最大的丁苯热塑性弹性体(SBS)就是由聚苯乙烯硬段和聚丁二烯软段相互嵌接而成。
在制鞋方面，由于SBS生产成本低，加工工艺简单以及性能优良(包括弹性、抗湿滑性、低温屈挠性和轻便性等)，在我国已成为鞋底材料的主导产品。SBS鞋底材料具有环保无毒安全、硬度范围广、着色性优良、触感柔软等特点；其加工性能优越，无须硫化，可以循环使用降低成本。
为了进一步改进性能和降低生产成本，SBS一般要掺入大量的填料、树脂和油品。但是，常见的热可塑丁苯橡胶鞋底材料配方中均含有碳酸钙和二氧化硅，仍存在一些不足之处，如：(1)由于配方中含有碳酸钙和二氧化硅，容易引起上呼吸道炎症及支气管炎，对身体不利，不能达到完全环保的要求；(2)因热可塑丁苯橡胶配方的碳酸钙成份影响鞋底耐磨，故鞋底耐磨效果一般，有时难于满足特定条件下的耐磨需求；(3)热可塑丁苯橡胶带有一种胶味，不易被顾客接受。比如：专利申请CN NO200710031021.X公开了一种以稻壳和TPE为基料的环保鞋底及其制作方法，虽然在制作的过程中也使用了谷类颗粒稻壳，起到替代填充剂碳酸钙的作用。台湾专利申请NO200610026166.6公开的鞋底是由可塑性弹性体混合植物淀粉制得，其中的植物淀粉虽然起到环保的作用，但也不能替代填充剂碳酸钙的作用。
现有的一些研究主要通过减少配方中无机填料、软化油及PS的使用量，或改变TPE中橡胶的种类来改善鞋底材料的耐磨性，但效果并不明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保、耐磨性更好、生产成本低、受顾客欢迎的改性热可塑丁橡胶鞋底材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种改性热可塑丁苯橡胶的鞋底材料，所述鞋底材料包括下述重量份的物质：
(1)热塑性弹性体40～60份；
(2)干胶改性剂20～30份；
(3)填充剂10～20份；
(4)补强剂5～10份；
(5)填料15～30份；
(6)软化剂10～15份；
(7)改质剂3～5份；
(8)防粘剂0.3～0.5份；
其中，所述填料为米糠。优选，米糠为全脂米糠。
其中，所述米糠为全脂米糠；所述热塑性弹性体为热塑性丁苯橡胶(TPE)；所述干胶改性剂为充油TPE(充油411)所述填充剂为苯乙烯-丁二烯共聚物(新K胶)；所述补强剂为白烟；所述软化剂为白油；所述改质剂为聚α甲基苯乙烯树脂(ATL-95)；所述防粘剂为硬脂酸锌。
其中，所述白烟包括
Figure A20081017261100061
7000GR。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种所述鞋底材料的制备方法，所述制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将热塑性弹性体、干胶改性剂、填充剂、补强剂、填料、软化剂、改质剂、防粘剂按照一定重量份混合搅拌均匀得到混合物；所述填料为米糠；其中，所述米糠为全脂米糠；所述热塑性弹性体为热塑性丁苯橡胶；所述干胶改性剂为充油TPE；所述填充剂为苯乙烯-丁二烯共聚物；所述补强剂为白烟；所述软化剂为白油或环烷基油；所述改质剂为聚α甲基苯乙烯树脂；所述防粘剂为硬脂酸锌；所述白烟包括
Figure A20081017261100062
7000GR；
(2)将步骤(1)在密炼温度为145℃～150℃下在密炼机中进行密炼得到密炼混合物，所述密炼的时间为12～15min；
(3)将步骤(2)的密炼混合物经压出机切割成颗粒，所述压出机的压力为0.8kg/F；
(4)将步骤(3)的颗粒转入水槽中冷却，再经高速脱水机脱干、震动冷却，所述水槽的水温为25℃，冷却时间为1分钟。。
本发明所述改性环保热可塑丁苯橡胶的优点如下：
(1)本发明提供的是一种改性环保热可塑丁苯橡胶的鞋底材料，用填充剂米糠替代了现有技术配方中的填充剂碳酸钙，避免了其中的二氧化硅引起的上呼吸道炎症及支气管炎等疾病，是一种新的环保橡胶制品；
(2)本发明提供的是一种改性环保热可塑丁苯橡胶的鞋底材料，其中使用的填充剂米糠，粗纤维含量值为6.0％～9.0％，加强了该橡胶制得鞋底的耐磨强度，使鞋底的耐磨效果更好，所得到鞋底材料的耐磨度比为60～65％；
(3)本发明提供的是一种改性环保热可塑丁苯橡胶的鞋底材料，其中使用米糠为填充剂，其天然的米糠特有风味减弱了热可塑丁苯橡胶的胶味，让顾客更容易接受。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明做进一步说明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
实施例1
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)40份、充油411(充油TPE)20份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)10份、白烟(7000GR)10份、全脂米 糠20份、白油10份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)3份、硬脂酸锌0.3份混合搅拌均匀后，在密炼机中于150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为65％。
实施例2
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)60份、充油411(充油TPE)30份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)20份、白烟(7000GR)5份、全脂米糠15份、白油15份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)5份、硬脂酸锌0.5份混合搅拌均匀后，在密炼机中于145℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为60％。
实施例3
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)50份、充油411(充油TPE)25份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)15份、白烟(
Figure A20081017261100083
7000GR)7份、全脂米糠30份、白油12份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)4份、硬脂酸锌0.4份混合搅拌均匀后，在密炼机中于150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为63％。
实施例4
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)40份、充油411(充油TPE)20份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)10份、白烟(
Figure A20081017261100091
7000GR)10份、米糠20份、白油10份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)3份、硬脂酸锌0.3份混合搅拌均匀后，在密炼机中于150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为65％。
实施例5
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)60份、充油411(充油TPE)30份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)20份、白烟(
Figure A20081017261100092
7000GR)5份、米糠15份、白油15份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)5份、硬脂酸锌0.5份混合搅拌均匀后，在密炼机中于150℃密炼15min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为60％。
实施例6
根据本发明的制备方法，将下列原料(以重量份)：热塑性丁苯橡胶(TPE)50份、充油411(充油TPE)25份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)15份、白烟(
Figure A20081017261100101
7000GR)7份、米糠30份、白油12份、ATL-95(聚α甲基苯乙烯树脂)4份、硬脂酸锌0.4份混合搅拌均匀后，在密炼机中于150℃密炼15min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为63％。
实施例7(对比实施例)
根据常规原料配方，将下列原料(以重量份)：TPE(热塑性丁苯橡胶)60份、达诺白PS(聚苯乙烯)10份、白烟(
Figure A20081017261100102
7000GR)10份、碳酸钙20、黄油10份，ATL-95(聚α四基苯乙烯树脂)3份、硬脂酸锌0.3份混合搅拌均匀后，在密炼150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为45％。
实施例8(对比实施例)
根据常规原料配方，将下列原料(以重量份)：TPE(热塑性丁苯橡胶)40份、充油411(充油TPE)20份、新K胶(苯乙烯-丁二烯共聚物)10份、达诺白PS(聚苯乙烯)20份、白烟(7000GR)10份、石粉13份、滑石粉5份、黄油12份，ATL-95(聚α四基苯乙烯树脂)3份、硬脂酸锌(硬锌)0.3份混合搅拌均匀后，在密炼机150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为45％。
实施例9(对比实施例)
根据常规原料配方，将下列原料(以重量份)：TPE(热塑性丁苯橡胶)60份、达诺白PS(聚苯乙烯)22份、石粉12份、滑石粉12份、黄油14份、ATL-95(聚α四基苯乙烯树脂)3份、硬脂酸锌(石锌)0.3份混合搅拌均匀后，在密炼机150℃密炼12min，然后将所得混合物经压出机切割成颗粒，再将颗粒转入水槽中冷却后，经高速脱水机脱干，冷却，所得到鞋底材料的耐磨度比为45％。
需要说明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (8)

1、一种改性热可塑丁苯橡胶的鞋底材料，所述鞋底材料包括下述重量份的物质：
(1)热塑性弹性体40～60份；
(2)干胶改性剂20～30份；
(3)填充剂10～20份；
(4)补强剂5～10份；
(5)填料15～30份；
(6)软化剂10～15份；
(7)改质剂3～5份；
(8)防粘剂0.3～0.5份；
其中，所述填料为米糠。
2、根据权利要求1所述的鞋底材料，其中，所述米糠为全脂米糠；所述热塑性弹性体为热塑性丁苯橡胶；所述干胶改性剂为充油TPE；所述填充剂为苯乙烯-丁二烯共聚物；所述补强剂为白烟；所述软化剂为白油；所述改质剂为聚α甲基苯乙烯树脂；所述防粘剂为硬脂酸锌。
3、根据权利要求2所述的鞋底材料，其中，所述白烟包括Ultrasil
Figure A2008101726110002C1
7000GR。
4、一种权利要求1～3任一所述的鞋底材料的制备方法，所述制备方法包括以下工艺步骤：
(1)将热塑性弹性体、干胶改性剂、填充剂、补强剂、填料、软化剂、改质剂、防粘剂按照一定重量份混合搅拌均匀得到混合物；其中所述填料为米糠；
(2)将步骤(1)在密炼温度为145℃～150℃下在密炼机中进行密炼得到密炼混合物，所述密炼的时间为12～15min；
(3)将步骤(2)的密炼混合物经压出机切割成颗粒；
(4)将步骤(3)的颗粒转入水槽中冷却，再经高速脱水机脱干、震动冷却。
5、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述米糠为全脂米糠；所述热塑性弹性体为热塑性丁苯橡胶；所述干胶改性剂为充油TPE；所述填充剂为苯乙烯-丁二烯共聚物；所述补强剂为白烟；所述软化剂为白油或环烷基油；所述改质剂为聚α甲基苯乙烯树脂；所述防粘剂为硬脂酸锌。
6、根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述白烟包括Ultrasil
Figure A2008101726110003C1
7000GR。
7、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述压出机的压力为0.8kg/F。
8、根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述水槽的水温为25℃，冷却时间为1分钟。
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