CN101955599B - 压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方及制备方法，按照重量份计算，它包括天然橡胶75～100份、合成橡胶0～25份、硫化剂1.7～2.5份、硫化促进剂2.6～5.5份、硫化活性剂3.0～5.0份、软化体系10～26份、补强填充剂80～160份以及色母胶9.5～11.0份。通过本发明所制备得到的产品是经高温度硫化制备而得高光亮度橡胶制品。该方法无需使用专门的光亮剂而依靠配合剂间的分子作用，原位生成高光亮度橡胶，具有操作简便，工艺安全，生产成本低的特点。所得产品性能优良，充分满足了消费者的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶加工工艺，特别是一种压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方及制备方法。
背景技术
胶鞋产品的胶部件发亮是一种需求趋势，鞋的胶部件光亮度越高，越能受到消费者的亲睐，在同等内在性能的胶鞋产品中，胶料光亮度越高，代表产品品质越高。正常情况下，模型制品胶鞋外底光亮度由模具的花纹表面抛光处理即可达到高光亮度要求，而压延工艺生产的胶鞋产品，胶部件外观呈半光亮型或无光型，给人感觉死板而陈旧。为了获得较高光亮度，一种方法是采取在半成品胶鞋的胶部件外表涂刷一层液体光亮剂来达到目的。但是，这种方法生产胶鞋的光亮度让人感觉不自然、不舒服，同时这种生产方式工艺繁杂，生产成本高，产品竞争力低，产品光亮度受液体光亮剂质量影响较大，经常因光亮剂质量变化而产生胶部件表面光亮剂老化裂纹，影响产品形象和产品生产合格率。另一种方法是，在橡胶中以原料的形式加入大剂量光亮剂，增加硫化橡胶制品表面光亮度，这种方法，由于光亮剂的成本很高，且需要加入较大剂量才能达到光亮度要求，所以产品成本比较高，竞争力低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方及制备方法，根据它所得到的产品表面光亮度好，效果自然，生产工艺简单，制作成本低廉，产品质量好，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶75～100份、合成橡胶0～25份、硫化剂1.7～2.5份、硫化促进剂2.6～5.5份、硫化活性剂3.0～5.0份、软化体系 10～26份、补强填充剂 80～160份以及色母胶9.5～11.0份。
更优化的配方是，按重量份数计算，它包括天然橡胶80份、合成橡胶20份、硫化剂2.1份、硫化促进剂4.0份、硫化活性剂3.5份、软化体系A 18份、补强填充剂130份以及色母胶10.1份。
上述配方中还包括防老剂0.5～2.5份及防焦剂0～0.3份：每1.8份防老剂是由0.9份防老剂CD和0.9份防老剂KY-405L组成；防焦剂为水杨酸。
防老剂CD的化学名称是碳化二亚胺；
防老剂KY-405的化学名称是4，4’-双（a,a-二甲基苄基）二苯胺；
每4 .0份硫化促进剂是由1.5份促进剂M、1.8份促进剂DM和0.7份促进剂D组成。
促进剂M的化学名称是硫醇基苯并噻唑；
促进剂DM的化学名称是2，2′-二硫化二苯并噻唑；
促进剂D的化学名称是二苯胍。
每3.5份硫化活性剂是由2份活性氧化锌和1.5份硬脂酸组成。
每18份软化体系是由11份松焦油及7 RX-80二甲苯树脂组成。
每130份补强填充剂是由58份轻质碳酸钙、72份陶土组成。
每10.1份色母胶是由5.2份丁苯胶、4.7中洛黄、0.07份酞青绿及0.13份高耐磨炭黑组成。
压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的制备方法，将天然橡胶、合成橡胶及色母胶进行混合，得到A品；将硫化促进剂、硫化活性剂、防老剂及防焦剂混合，得到B品；将A品及B品投入密闭式炼胶机中，在温度为60～120℃、压力为0.35～0.45Mpa的条件下炼制1～2分钟，依次加入软化体系及补强填充剂，并继续炼制3～4分钟后，排料到压片机中，在压片机上3～4mm辊距拉通3～4次，待胶料温度降低到90℃以下后，加入硫化剂，吃料完毕后，左右翻炼5～6次后出片；所出胶片经水冷、皂液隔离后，再冷却到室温，得鞋边混炼胶，鞋边混炼胶的可塑度为0.38～0.43,混炼胶硫化起点为2’20” ～2’50”；将鞋边混炼胶在开放式炼胶机上进行粗热炼，使胶料包辊，并炼至表面光滑无胶粒；将粗热炼后的胶料进行精炼；再将精炼后胶料划片，然后在91～100℃的条件下用压延机压延制备半成品花纹胶片，停放2～4小时；将半成品花纹胶片在压力为0.35～0.38Mpa，最高温度为135℃的可变温度的混合汽体中硫化30～40分钟，制得压延型原位生成高光亮鞋边橡胶。
半成品花纹胶片在硫化进罐时的罐内温度120～125℃，胶鞋进罐后，放入压缩空气将罐内压力提升到0.35～0.38Mpa，再采用间接加热法，在14～15min内将罐内温度匀速升至127～129℃，然后排出罐内气体,使罐内压力下降至0.3～0.34Mpa，再补充饱和水蒸汽到压力0.35～0.38Mpa，持续匀速升温，使得半成品花纹胶片的罐内温度在30分钟内达到135～136℃，然后停止加热硫化。
将采用本发明的方法制备得到的产品，对产品的性能进行测试，进行以下配方筛选试验，从而验证本发明的技术方案：
压延型原位生成高光亮鞋边橡胶配方研究：
A 硫化体系研究：
表1
注：1）基本配方：天然橡胶85份、合成橡胶15份、硫磺2.3份、活性氧化锌2.5份、硬脂酸2.0份、防老剂CD 0.5份、防老剂KY-405 0.8份、松焦油8份、RX-80二甲苯树脂6份、轻质碳酸钙50份、陶土80份、色母胶10.1份。2）变量试验：促进剂M、促进剂DM、促进剂D。
表6显示，鞋边硫化体系最佳用量为：水杨酸0.2份、促进剂M1.5份、促进剂DM1.8份、促进剂D0.7份。这种条件下，硫化起点及胶料拉伸性能处于最优状态。
B 鞋边补强填充体系、软化体系研究
表2
注：1）基本配方：天然橡胶85份、合成橡胶15份、硫磺2.3份、活性氧化锌2.5份、硬脂酸2.0份、防老剂CD 0.5份、防老剂KY-405L 0.8份、色母胶10.1份、水杨酸0.2份。促进剂M 1.5份、促进剂DM 1.8份、促进剂D 0.7份。2）变量试验：松焦油、RX-80二甲苯树脂、轻质碳酸钙、陶土。
从表2可得：鞋边胶最佳补强填充体系为轻质碳酸钙58份、陶土72份，最佳软化体系为：松焦油11份、RX-80二甲苯树脂7份。
C 鞋边胶活性体系和防老体系研究
通过正交试验研究得出，鞋边胶的活性剂采用最佳用量为：活性氧化锌 2.0份、硬脂酸1.5份；防老体系最佳期用量采用：防老剂CD 0.9份、防老剂KY-4050.9份；这样的配比能确保胶料防喷霜性能和高的光亮度。
D 鞋边胶骨架体系研究
表3
从表3得出，使用顺丁胶时，胶料收缩大，工艺性能不好。鞋边胶的生胶并用比为天然橡胶80份、丁苯胶20份时，产品光亮度和胶料的工艺性能最佳。
E 胶料控制指标对工艺性能影响
表4
通过表4，在最佳配方用量条件下，胶料制造控制条件：混炼胶可塑0.38～0.43、硫化起点2’20” ～2’50”，可充分保障鞋边胶的高光亮度的长期稳定。
F 橡胶出片温度条件研究：
表5
通过表5得出，鞋边胶的最佳期配方为：天然橡胶80份、丁苯橡胶20份、硫磺2.0份、活性氧化锌2.0份、硬脂酸1.5份、防老剂CD 0.9份、防老剂KY-405L 0.9份、水杨酸0.2份、促进剂M 1.5份、促进剂DM 1.8份、促进剂D 0.7份、色母胶10.1份、松焦油11份、RX-80二甲苯树脂7份、轻质碳酸钙58份及陶土72份；最佳的工艺控制条件为：塑炼胶可塑度0.37～0.42,混炼胶可塑度0.38～0.43,混炼胶硫化起点2’20”～2’50”，压延温度为81～90℃，最佳压延出片温度则为91～100℃。
根据上述的实验数据得知，通过本发明所制备得到的产品是经高温度硫化制备而得高光亮度橡胶制品。该方法无需使用专门的光亮剂而依靠配合剂间的分子作用，原位生成高光亮度橡胶，具有操作简便，工艺安全，生产成本低的特点。所得产品性能优良，充分满足了消费者的要求。
具体实施方式
本发明的实施例1：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶80份、丁苯胶20份、硫磺2.0份、促进剂M 1.5促进剂DM 1.8份、促进剂D 0.7份、活性氧化锌2.0份、硬脂酸1.5份、防老剂CD 0.9份、防老剂KY-405L0.9份、水杨酸0.2份、松焦油11份、RX-80二甲苯树脂7份、轻质碳酸钙58份、陶土72份以及色母胶10.1份。
压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的制备方法，按照上述重量份数配比，将天然橡胶、丁苯胶及色母胶进行混合，得到A品；将促进剂M 、促进剂DM 、促进剂D 、活性氧化锌、硬脂酸、防老剂CD、防老剂KY-405及水杨酸混合，得到B品；将A品及B品投入密闭式炼胶机中，在温度为100℃、压力为0.38Mpa的条件下炼制1.5分钟，先加入松焦油及RX-80二甲苯树脂，再加入轻质碳酸钙及陶土，继续炼制4分钟后，排料到压片机中，在压片机上3.5mm辊距拉通3次，待胶料温度降低到90℃以下后，加入硫磺，吃料完毕后，左右翻炼5次，以确保物料分散均匀，然后出片；所出胶片经水冷、皂液隔离后，再冷却到室温，得鞋边混炼胶，鞋边混炼胶的可塑度为0.40,混炼胶硫化起点为2’30”；将鞋边混炼胶在开放式炼胶机上进行粗热炼，使胶料包辊，并炼至表面光滑无胶粒；将粗热炼后的胶料进行精炼；再将精炼后胶料划片，然后在95℃的条件下用压延机压延制备半成品花纹胶片；将半成品花纹胶片放入硫化罐中，在半成品花纹胶片硫化进罐时的罐内温度122℃，胶鞋进罐后，放入压缩空气将罐内压力提升到0.36Mpa，再采用间接加热法，在14.5分钟内将罐内温度匀速升至128℃，然后排出罐内气体,使罐内压力下降至0.32Mpa，再补充饱和水蒸汽到压力0.36Mpa，持续匀速升温，使得半成品花纹胶片的罐内温度在30分钟内达到136℃，然后停止加热硫化，制得压延型原位生成高光亮鞋边橡胶。
本发明的实施例2：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶100份、硫磺1.7份、促进剂M 1.0促进剂DM 1.3份、促进剂D 0.3份、活性氧化锌2.5份、硬脂酸1.2份、防老剂CD 0.6份、防老剂KY-405 0.3份、松焦油6份、RX-80二甲苯树脂4份、轻质碳酸钙36份、陶土44份以及色母胶9.5份。
压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的制备方法，按照上述重量份数配比，将天然橡胶及色母胶进行混合，得到A品；将促进剂M 、促进剂DM 、促进剂D 、活性氧化锌、硬脂酸、防老剂CD及防老剂KY-405混合，得到B品；将A品及B品投入密闭式炼胶机中，在温度为60℃、压力为0.45Mpa的条件下炼制2分钟，先加入松焦油及RX-80二甲苯树脂，再加入轻质碳酸钙及陶土，继续炼制5分钟后，排料到压片机中，在压片机上3mm辊距拉通4次，待胶料温度降低到90℃以下后，加入硫磺，吃料完毕后，左右翻炼6次，以确保物料分散均匀，然后出片；所出胶片经水冷、皂液隔离后，再冷却到室温，得鞋边混炼胶，鞋边混炼胶的可塑度为0.38,混炼胶硫化起点为2’20”；将鞋边混炼胶在开放式炼胶机上进行粗热炼，使胶料包辊，并炼至表面光滑无胶粒；将粗热炼后的胶料进行精炼；再将精炼后胶料划片，然后在98℃的条件下用压延机压延制备半成品花纹胶片；将半成品花纹胶片放入硫化罐中，在半成品花纹胶片硫化进罐时的罐内温度120℃，胶鞋进罐后，放入压缩空气将罐内压力提升到0.35Mpa，再采用间接加热法，在15分钟内将罐内温度匀速升至127℃，然后排出罐内气体,使罐内压力下降至0.3Mpa，再补充饱和水蒸汽到压力0.35Mpa，持续匀速升温，使得半成品花纹胶片的罐内温度在30分钟内达到135℃，然后停止加热硫化，制得压延型原位生成高光亮鞋边橡胶。
本发明的实施例3：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶75份、丁苯胶25份、硫磺2.5份、促进剂M 2.0促进剂DM 2.5份、促进剂D 1.0份、活性氧化锌2.8份、硬脂酸2.2份、防老剂CD 1.2份、防老剂KY-405 1.3份、水杨酸0.3份、松焦油16份、RX-80二甲苯树脂10份、轻质碳酸钙70份、陶土90份以及色母胶11份。
压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的制备方法，按照上述重量份数配比，将天然橡胶、丁苯胶及色母胶进行混合，得到A品；将促进剂M 、促进剂DM 、促进剂D 、活性氧化锌、硬脂酸、防老剂CD、防老剂KY-405L及水杨酸混合，得到B品；将A品及B品投入密闭式炼胶机中，在温度为120℃、压力为0.35Mpa的条件下炼制1分钟，先加入松焦油及RX-80二甲苯树脂，再轻质碳酸钙及陶土，继续炼制4～5分钟后，排料到压片机中，在压片机上3.5mm辊距拉通3次，待胶料温度降低到90℃以下后，加入硫磺，吃料完毕后，左右翻炼5次，以确保物料分散均匀，然后出片；所出胶片经水冷、皂液隔离后，再冷却到室温，得鞋边混炼胶，鞋边混炼胶的可塑度为0.43,混炼胶硫化起点为2’50”；将鞋边混炼胶在开放式炼胶机上进行粗热炼，使胶料包辊，并炼至表面光滑无胶粒；将粗热炼后的胶料进行精炼；再将精炼后胶料划片，然后在90℃的条件下用压延机压延制备半成品花纹胶片；将半成品花纹胶片放入硫化罐中，在半成品花纹胶片硫化进罐时的罐内温度125℃，胶鞋进罐后，放入压缩空气将罐内压力提升到0.39Mpa，再采用间接加热法，在15分钟内将罐内温度匀速升至129℃，然后排出罐内气体,使罐内压力下降至0.34Mpa，再补充饱和水蒸汽到压力0.39Mpa，持续匀速升温，使得半成品花纹胶片的罐内温度在30分钟内达到137℃，然后停止加热硫化，制得压延型原位生成高光亮鞋边橡胶。
本发明的实施例4：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶75份、硫磺1.7份、促进剂M 1.0促进剂DM 1.3份、促进剂D 0.3份、活性氧化锌1.5份、硬脂酸1.0份、防老剂CD 0.2份、防老剂KY-405L 0.3份、松焦油6份、RX-80二甲苯树脂4份、轻质碳酸钙36份、陶土44份以及色母胶9.5份。
其制备方法与实施例2相同。
本发明的实施例5：压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的配方，按照重量份计算，它包括天然橡胶100份、丁苯胶25份、硫磺2.5份、促进剂M 2.0促进剂DM 2.5份、促进剂D 1.0份、活性氧化锌2.8份、硬脂酸2.2份、防老剂CD 1.2份、防老剂KY-405L1.3份、水杨酸0.3份、松焦油16份、RX-80二甲苯树脂10份、轻质碳酸钙70份、陶土90份以及色母胶11份。
其制备方法与实施例3相同。
Claims (2)
1.一种压延型原位生成高光亮鞋边橡胶，其特征在于：按照重量份计算，它包括天然橡胶75～100份、合成橡胶0～25份、硫化剂1.7～2.5份、硫化促进剂2.6～5.5份、硫化活性剂3.0～5.0份、软化体系 10～26份、补强填充剂 80～160份以及色母胶9.5～11.0份；还包括防老剂0.5～2.5份及防焦剂0～0.3份：每1.8份防老剂是由0.9份防老剂CD和0.9份防老剂KY-405L组成；防焦剂为水杨酸；每4.0份硫化促进剂是由1.5份促进剂M、1.8份促进剂DM和0.7份促进剂D组成；每3.5份硫化活性剂是由2份活性氧化锌和1.5份硬脂酸组成；每18份软化体系是由11份松焦油及7 份RX-80二甲苯树脂组成；每130份补强填充剂是由58份轻质碳酸钙、72份陶土组成；每10.1份色母胶是由5.2份丁苯胶、4.7份中洛黄、0.07份酞青绿及0.13份高耐磨炭黑组成。
2.一种如权利要求1所述的压延型原位生成高光亮鞋边橡胶的制备方法，其特征在于：将天然橡胶、合成橡胶及色母胶进行混合，得到A品；将硫化促进剂、硫化活性剂、防老剂及防焦剂混合，得到B品；将A品及B品投入密闭式炼胶机中，在温度为60～120℃、压力为0.35～0.45Mpa的条件下炼制1～2分钟，依次加入软化体系及补强填充剂，并继续炼制3～4分钟后，排料到压片机中，在压片机上3～4mm辊距拉通3～4次，待胶料温度降低到90℃以下后，加入硫化剂，吃料完毕后，左右翻炼5～6次后出片；所出胶片经水冷、皂液隔离后，再冷却到室温，得鞋边混炼胶，鞋边混炼胶的可塑度为0.38～0.43,混炼胶硫化起点为2’20” ～2’50”；将鞋边混炼胶在开放式炼胶机上进行粗热炼，使胶料包辊，并炼至表面光滑无胶粒；将粗热炼后的胶料进行精炼；再将精炼后胶料划片，然后在91～100℃的条件下用压延机压延制备半成品花纹胶片，停放2～4小时；将半成品花纹胶片在压力为0.35～0.38Mpa，最高温度为135℃的可变温度的混合汽体中硫化30～40分钟，制得压延型原位生成高光亮鞋边橡胶。
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