CN101659763B - 鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫及其制备方法，它是由天然橡胶50～150份、顺丁橡胶2～50份、硫磺2～3份、硫化促进剂0.8～4.5份、硫化活性剂1.5～5份、发泡剂1.5～2.5份、硬脂酸15～25份、填充剂35～45份及除味剂1.5～3份组成。本发明的产品具有合理的弹性，并且比重轻，能减少穿着时的疲劳度，同时还对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等真菌和细菌具有良好的防止效果，使胶鞋卫生性及功能性得到大幅度提高，而根据本发明的方法所制备得到的产品厚度合适，能提高舒适度。本发明选用的材料易于获得，而且成本低廉，制备方法简单，容易实施，所制得的产品性能良好。

Description

鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶鞋制鞋领域，特别是涉及一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫及其制备方法。
背景技术
在胶鞋的使用过程中，海绵垫是影响胶鞋穿着性能的主要部件之一。海绵垫是指胶鞋内部与外底连接的部件，在人体行走过程中发挥重力缓冲作用，吸收路面抵抗力，降低人体疲劳程度。现在由于制鞋工艺落后和产品档次的不高，胶鞋海绵垫硬度较高，弹性不足，穿用过程中对人体重量的缓冲作用不显著，使人的足部疲劳度高。并且由于通常的海绵垫使用材料不具有吸湿性能和抗菌、杀菌功能，运动或劳动过程中人体产生的汗液不能有效地从鞋内排出，汗液在细菌作用下形成臭气、脚气，胶鞋内部环境卫生性差，穿着不舒适，对人体健康不利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫及其制备方法，它能降低橡胶海绵垫的硬度，提高橡胶海绵垫的弹性，并增加其吸水性，从而增加鞋的穿用舒适度，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫，按照重量份计算，它是由天然橡胶50～150份、顺丁橡胶2～50份、硫磺2～3份、硫化促进剂0.8～4.5份、硫化活性剂1.5～5份、发泡剂1.5～2.5份、硬脂酸15～25份、填充剂35～45份及除味剂1.5～3份组成。
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫，最好是由天然橡胶80份、顺丁橡胶20份、硫磺2.2份、硫化促进剂4份、硫化活性剂5份、发泡剂2份、硬脂酸18份、填充剂40份、除味剂3份、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.3份抗菌防臭粉SCJ-120组成。
硫化促进剂由1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1份促进剂DS组成；硫化活性剂为纳米氧化锌或超细活性氧化锌；填充剂由15份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及2份短纤维组成；发泡剂由0.8份发孔剂H和1.2份发孔剂AC组成；除味剂由2份气味缓释剂及1份橡胶发泡除臭剂组成。
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，取天然橡胶50～150份进行塑炼使其威氏可塑度达到0.60～0.65，得塑炼胶A，然后将A和2～50份顺丁橡胶合炼均匀，再与2～3份硫磺、0.8～4.5份硫化促进剂、1.5～5份硫化活性剂、35～45份填充剂、1.5～2.5份发泡剂、15～25份硬脂酸及1.5～3份除味剂进行混合后按照常规工艺进行混炼，得到混炼胶B，将B通过开放式炼胶机压延成厚度为3～3.2mm的胶胚片C，将C裁切成形后与橡胶垫布胚贴合，得到半成品D，最后将D放置在海绵胶垫模具中，在温度为150～155℃、压力为2～2.5MPa的条件下热硫化7～8分钟，出模后将流边胶修剪完毕即可得到成品E，所有份数按照重量份计算。
塑炼胶A的获得方法是，将天然橡胶在开放式炼胶机上在机辊筒温度为40～50℃、辊距小于1mm的条件下过辊17～20次，最后在辊距为9～10mm的开炼机上将橡胶包辊排除气泡，制备得到塑炼胶A。
塑炼胶A的获得方法是，先将天然橡胶在密炼机上塑炼8～9min，密炼机的密炼室温度为90～120℃、压力为0.2Mpa，密炼机转子转速为1440r/min，最后在辊距为1mm的开炼机上过机4～5次，制备得到塑炼胶A。
混炼胶B的获得方法是，将塑炼胶和顺丁橡胶放入密炼机，再依次加入硫化促进剂、硫化活性剂、发泡剂、硬脂酸、除味剂、填充剂及硫磺，混合后在90～100℃下密炼至可塑度为0.55～0.62，得到B。
成品E的厚度为前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm。
在进行混炼前，添加1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.3份抗菌防臭粉SCJ-120。
本发明是经过了发明人的大量实验得出的，具体如下：
一、鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫配方筛选实验
1、鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的压延工艺性能研究
表1
  试验配方号   1≠   2≠   3≠   4≠   5≠   6≠   7≠   8≠   9≠   10≠   11≠
  天然橡胶(份)   100   80   60   80   80   80   80   80   80   80   80
  顺丁橡胶   0   20   40   20   20   20   20   20   20   20   20
  硫磺(份)   2   2   2   2   2   2   2   2.2   1.8   2   2
  硫化促进剂(份)   4   4   4   4   4   4   4   4   4   1.5   3.0
  硫化活性剂(份)   5   5   5   5   5   5   5   5   5   5   5
  填充剂(份)   50   50   50   50   50   50   50   50   50   50   50
  硬脂酸(份)   18   18   18   22   16   14   18   18   18   18   18
  合计(份)   179   179   179   183   177   175   179   179.2   178.8   179.5   178
  含胶率(％)   55.86   55.86   55.86   54.61   56.5   55.1   55.86    55.8   55.9   55.7   56.2
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫性能 胶底软，流边胶多，弹性低，压缩变形大，泡孔大 胶底硬度适度，流边胶少，弹性好，压缩变形小，泡孔适中   粘胶底硬度偏高，流边胶少，弹性欠好，压缩变形小，泡孔小，有缺胶，合格率偏低 胶底软，流边胶多，弹性低，压缩变形大，泡孔大   粘胶底硬度偏高，流边胶少，弹性欠好，压缩变形小，泡孔小，有缺胶，合格率低   粘胶底硬度偏高，流边胶少，弹性欠好，压缩变形小，泡孔小，有缺胶，合格率更低 重复试验：胶底硬度适度，流边胶少，弹性好，压缩变形小，泡孔适中 胶底硬度偏大，流边胶少，弹性好，压缩变形小，泡孔适中 胶底硬度偏小，流边胶少，弹性略差，压缩变形偏大，泡孔大 胶底硬度大，流边胶少，弹性差，压缩变形大泡孔适小 胶底硬度低，流边胶多，弹性差，压缩变形大，泡孔大
注：硫化促进剂为：1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1.0份促进剂DS；
硫化活性剂为：超细活性氧化锌；
填充剂为：25份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及2份短纤维。
发泡剂为：0.8份发孔剂H、1.2份发泡剂AC。
通过以上单因素对比试验，优选出硬脂酸用量为18份，天然橡胶用量为80份，顺丁橡胶用量20份，硫磺2份，硫化促进剂4份。以此为基础进行下一步试验。
2.鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫硫化助剂对海绵防臭干爽性的影响
(1)因素对照
表2为因素对照表
Figure G200910308091420091009D000031
注：其它配方用量：橡胶100，填充剂185，增粘树脂45。
(2)试验安排
表3为海绵卫生性
  试验号   1   2   3   4   5   6   7   8   9
  白炭黑   S1   S1   S1   S2   S2   S2   S3   S3   S3
  XT-11和SCJ-120 A1 A2 A3 A2 A3 A1 A3 A1 A2
  XT-0   B2   B3   B1   B3   B2   B1   B1   B2   B3
  干爽性   一般   一般   一般   好   好   好   好   好   好
  弹性   好   好   好   好   好   好   差   差   差
  防臭性   好   好   差   好   好   好   好   好   好
  脚气性防效果 一般 一般 略好 好 最好 好 好 差 差
  抗大肠杆菌％ 95 99.9 99.9 99.9 99.9 90 94 85 99.9
  抗金黄色葡偏球菌％ 99.9 99.9 90 99.9 99.9 95 95 95 99.9
  抗白色念味菌％ 80 95 85 99.9 99.9 84 85 90 95
经试验验证，S2、A3、B2优于S2、A2、B3和S2、A3、B3，因此优选S2、A3、B2为最优用量，即1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11和1.3份纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02和5份白炭黑。另有试验证明，气味缓释剂2份能有效去除橡胶海绵垫本身的味道，陶土15份、碳酸钙10份、汉麻粉8份及短纤维2份构成的填充体系具有较好的弹性模量和吸汗排湿能力，确保橡胶海绵垫干爽持久。
根据上述实验从而确定鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的优选配方为：100份橡胶，2份硫磺，4份硫化促进剂，5份硫化活性剂，40份填充剂，18份硬脂酸，1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11，2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.3份抗菌防臭粉SCJ-120、0.8份发孔剂H、1.2份发泡剂AC。其中100份橡胶中包括80份天然橡胶及20份顺丁橡胶；40份填充剂中包括15份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及短2份纤维。
二、鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫厚度筛选实验
海绵底厚度单因素试验如表4
表4为厚度舒适对比
经单因素试验得出，鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫最佳厚度为：前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的产品具有合理的弹性，并且比重轻，能减少穿着时的疲劳度，同时还对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等真菌和细菌具有良好的防止效果，使胶鞋卫生性及功能性得到大幅度提高，而根据本发明的方法所制备得到的产品厚度合适，能提高舒适度。本发明选用的材料易于获得，而且成本低廉，制备方法简单，容易实施，所制得的产品性能良好。
具体实施方式
实施例1：按照重量份计算，鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫是由天然橡胶80份、顺丁橡胶20份、硫磺2份、硫化促进剂4份(硫化促进剂由1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1.0份促进剂DS组成)、硫化活性剂5份、发泡剂2份(发泡剂H∶发泡剂AC＝0.8∶1.2)、硬脂酸18份、除味剂3份(除味剂由气味缓释剂2份及橡胶发泡除臭剂1份组成)、填充剂40份(填充剂由陶土15份、碳酸钙10份、白炭黑5份、汉麻粉8份及短纤维2份组成)、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、1.3份纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120及2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02。
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法：
先将天然橡胶进行塑炼，取80份天然橡胶在开放式炼胶机上在机辊筒温度为40～50℃、辊距小于1mm的条件下过辊17～20次，最后在辊距为9～10mm的开炼机上将橡胶包辊排除气泡，塑炼后使天然橡胶的威氏可塑度达到0.60～0.65，得塑炼胶A；然后向A中加入20份顺丁橡胶均匀混合，并投入XK-400开放式炼胶机上，将XK-400开放式炼胶机的温度加热至60～80℃后将两种胶料炼均匀、包辊；将混合后的生胶合炼胶放入密炼机中，并加入预先配置在一起的4份硫化促进剂、5份硫化活性剂、2份发泡剂、18份硬脂酸以、3份除味剂、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11和1.3份纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02，待粉料分散90％后加入2份硫磺及40份填充剂，及时将落盘粉料收回密炼机中，待粉料分散完毕后，翻动炼机中的混合物，使各配合剂充分分散均匀，将混合物在90～100℃的条件下密炼至可塑度为0.55～0.62，获得混炼胶B；将B通过开放式炼胶机压延成厚度为3mm的胶胚片C，将C裁切成形后与橡胶垫布胚贴合，并将粘布的胶胚片称重，修去多余的胶料或补充不足的胶料得到半成品D，最后将D放置在海绵胶垫模具中，在温度为150℃、压力为2.3MPa的条件下热硫化7分钟，出模后将流边胶修剪完毕即可得到成品E，成品E的厚度为前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm，将成品E以10双为一组进行包装。
按该配比及方法所制作得到的产品具有胶底硬度适度、流边胶少、弹性好、压缩变形小以及泡孔适中的特点。
实施例2：按照重量份计算，鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫是由天然橡胶60份、顺丁橡胶40份、硫磺2份、硫化促进剂2.5份、硫化活性剂4份、发泡剂1.8份、硬脂酸18份、除味剂3份(除味剂由气味缓释剂2份及橡胶发泡除臭剂1份组成)、填充剂40份(填充剂由陶土15份、碳酸钙10份、白炭黑8份、汉麻粉7份及短纤维2份组成)、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、1.3份纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02。
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法：
先将天然橡胶进行塑炼，先将60份天然橡胶在密炼机上塑炼8～9min，密炼机的密炼室温度为90～120℃、压力为0.2Mpa，密炼机转子转速为1440r/min，再经过辊距为1mm的开炼机上过机4～5次，制备得到塑炼胶A；然后向A中加入20份顺丁橡胶均匀混合，并投入密炼机中，将密炼机的密炼室温度加热至70～90℃后将两种胶料炼均匀、包辊；向混合的生胶合炼胶中加入预先配置在一起的2.5份硫化促进剂、4份硫化活性剂、1.8份发泡剂、18份硬脂酸以、3份除味剂、添加1.0份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.0份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.0份抗菌防臭粉SCJ-120，待粉料分散90％后加入2份硫磺及40份填充剂，及时将落盘粉料收回密炼机中，待粉料分散完毕后，翻动炼机中的混合物，使各配合剂充分分散均匀，获得混炼胶B；将B通过开放式炼胶机压延成厚度为3.2mm的胶胚片C，将C裁切成形后与橡胶垫布胚贴合，并将粘布的胶胚片称重，修去多余的胶料或补充不足的胶料得到半成品D，最后将D放置在海绵胶垫模具中，在温度为150℃、压力为2MPa的条件下热硫化8分钟，出模后将流边胶修剪完毕即可得到成品E，成品E的厚度为前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm，将成品E以10双为一组进行包装。
按该配比及方法所制作得到的产品具有胶底硬度偏高、流边胶少、弹性欠好、压缩变形小、泡孔小，有缺胶以及合格率偏低等缺点。
实施例3：按照重量份计算，鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫是由天然橡胶98份、顺丁橡胶2份、硫磺2份、硫化促进剂4份、硫化活性剂5份、发泡剂1.8份、硬脂酸18份、除味剂3份(除味剂由气味缓释剂2份及橡胶发泡除臭剂1份组成)、填充剂50份(填充剂由陶土15份、碳酸钙13份、白炭黑10份、汉麻粉7份及短纤维3份组成)、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、1.3份纳米银系抗菌防臭粉SCJ-120、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02。
鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法：
先将天然橡胶进行塑炼，先将98份天然橡胶在密炼机上塑炼8～9min，密炼机的密炼室温度为90～120℃、压力为0.2Mpa，密炼机转子转速为1440r/min，再经过辊距为1mm的开炼机上过机4～5次，制备得到塑炼胶A；然后向A中加入2份顺丁橡胶均匀混合，并投入密炼机中，将密炼机的密炼室温度加热至70～90℃后将两种胶料炼均匀、包辊；向混合的生胶合炼胶中加入预先配置在一起的4份硫化促进剂、5份硫化活性剂、1.8份发泡剂、18份硬脂酸以、3份除味剂、添加1.0份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.0份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.0份抗菌防臭粉SCJ-120，待粉料分散90％后加入2份硫磺及50份填充剂，及时将落盘粉料收回密炼机中，待粉料分散完毕后，翻动炼机中的混合物，使各配合剂充分分散均匀，获得混炼胶B；将B通过开放式炼胶机压延成厚度为3.1mm的胶胚片C，将C裁切成形后与橡胶垫布胚贴合，并将粘布的胶胚片称重，修去多余的胶料或补充不足的胶料得到半成品D，最后将D放置在海绵胶垫模具中，在温度为150℃、压力为2MPa的条件下热硫化8分钟，出模后将流边胶修剪完毕即可得到成品E，成品E的厚度为前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm，将成品E以10双为一组进行包装。
按该配比及方法所制作得到的产品具有胶底软、流边胶多、弹性低、压缩变形大及泡孔大等缺点。

Claims (7)

1.一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫，其特征在于：按照重量份计算，它是由天然橡胶50～150份、顺丁橡胶2～50份、硫磺2～3份、硫化促进剂、硫化活性剂1.5～5份、发泡剂、硬脂酸15～25份、填充剂及除味剂组成；硫化促进剂由1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1份促进剂DS组成；硫化活性剂为纳米氧化锌或超细活性氧化锌；填充剂由15份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及2份短纤维组成；发泡剂由0.8份发孔剂H和1.2份发孔剂AC组成；除味剂由2份气味缓释剂及1份橡胶发泡除臭剂组成。
2.一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫，其特征在于：按照重量份计算，它是由天然橡胶80份、顺丁橡胶20份、硫磺2.2份、硫化促进剂4份、硫化活性剂5份、发泡剂2份、硬脂酸18份、填充剂40份、除味剂3份、1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.3份抗菌防臭粉SCJ-120组成；硫化促进剂由1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1份促进剂DS组成；硫化活性剂为纳米氧化锌或超细活性氧化锌；填充剂由15份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及2份短纤维组成；发泡剂由0.8份发孔剂H和1.2份发孔剂AC组成；除味剂由2份气味缓释剂及1份橡胶发泡除臭剂组成。
3.一种鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，其特征在于：取天然橡胶50～150份进行塑炼使其威氏可塑度达到0.60～0.65，得塑炼胶A，然后将A和2～50份顺丁橡胶合炼均匀放入密炼机，再加入2～3份硫磺、由1.2份促进剂M、1.8份促进剂DM及1份促进剂DS组成的硫化促进剂、由纳米氧化锌或超细活性氧化锌组成的硫化活性剂1.5～5份、由15份陶土、10份碳酸钙、5份白炭黑、8份汉麻粉及2份短纤维组成的填充剂、由0.8份发孔剂H和1.2份发孔剂AC组成的发泡剂、15～25份硬脂酸及由2份气味缓释剂及1份橡胶发泡除臭剂组成的除味剂进行混合，混合后在90～100℃下密炼至可塑度为0.55～0.62，得到混炼胶B，将B通过开放式炼胶机压延成厚度为3～3.2mm的胶胚片C，将C裁切成形后与橡胶垫布胚贴合，得到半成品D，最后将D放置在海绵胶垫模具中，在温度为150～155 ℃、压力为2～2.5MPa的条件下热硫化7～8分钟，出模后将流边胶修剪完毕即可得到成品E，所有份数按照重量份计算。
4.根据权利要求3所述的鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，其特征在于：塑炼胶A的获得方法是，将天然橡胶在开放式炼胶机上在机辊筒温度为40～50℃、辊距小于1mm的条件下过辊17～20次，最后在辊距为9～10mm的开炼机上将橡胶包辊排除气泡，制备得到塑炼胶A。
5.根据权利要求3所述的鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，其特征在于：塑炼胶A的获得方法是，先将天然橡胶在密炼机上塑炼8～9min，密炼机的密炼室温度为90～120℃、压力为0.2MPa，密炼机转子转速为1440r/min，最后在辊距为1mm的开炼机上过机4～5次，制备得到塑炼胶A。
6.根据权利要求3所述的鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，其特征在于：成品E的厚度为前掌7±0.1mm、后跟14±0.1mm。
7.根据权利要求3所述的鞋用轻质高弹性防臭橡胶海绵垫的制备方法，其特征在于：在进行混炼前，添加1.3份芳香胍类有机抗菌剂XT-11、2.5份纳米银系无机抗菌剂XT-02及1.3份抗菌防臭粉SCJ-120。
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