CN102276884A

CN102276884A - 高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶及其制备方法

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Publication number: CN102276884A
Application number: CN2011102052562A
Authority: CN
Inventors: 陈松雄; 晋齐怀; 周川泉; 杜江
Original assignee: Jihua 3537 Shoe Making Co Ltd
Current assignee: Jihua Shoes Industry Co ltd
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: CN102276884B

Abstract

本发明公开了一种高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，它包括2#标准胶，合成胶，高强力再生胶，硫磺，促进剂，硫化活性剂，三级硬脂酸，橡胶软化油，防老剂，脱模剂，炭黑，固体古马隆，陶土，松焦油以及复合树脂DS-B。本发明对鞋底橡胶的配方及制备方法进行改进，通过筛选获得了具有很高拉伸强度及扯断伸长率、耐磨性及耐曲折行好、弹性高的鞋底橡胶，其拉伸强度大于13.0MPa，扯断伸长率大于520%，阿克隆磨耗小于0.38，屈折50万次不裂，产品的使用寿命长，而且由于避免了使用防老剂D、材料促进剂TT等物质，因此产品的环保性好、不会影响人体健康。本发明的方法简单，所制作的产品成本低廉，使用效果好。

Description

高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶及其制备方法，尤其是一种鞋底橡胶及其制备方法。

背景技术

鞋底橡胶根据用途需要，有很多种不同的配比方案，常规使用条件下的黑色橡胶鞋底强伸性能，即拉伸强度和扯断伸长率都比较低,一般处于拉伸强度6～8.5MPA，扯断伸长率220～380%，阿克隆磨耗为0.8～1.6cm3/1.61km。通常在橡胶中含有致癌物质防老剂D，并有胶鞋安全规范禁用的材料促进剂TT等。一方面，产品使用寿命短、废品多、对环境造成不利影响；另一方面，人体接触橡胶中所含有的致癌物理，会影响人体健康。以上性能都导致硫化橡胶在作为鞋底橡胶使用时，具有很多不足，难以满足使用需要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶及其制备方法，它的强伸性能优异，能满足使用需要，使用寿命长，而且环保效果好，不会影响人体健康，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，按重量份数计算，它包括35～45份2#标准胶，55～65份合成胶，14～18份高强力再生胶，1.8～2.2份硫磺，3～3.5份促进剂，3～4.5硫化活性剂，5～6份橡胶软化油，2～2.6份防老剂，0.3～0.5份脱模剂，70～90份炭黑，25～30份固体古马隆，14～18份陶土，8～10份松焦油以及2～4份复合树脂DS-B。

更优选的方案，按重量份数计算，它包括40份2#标准胶，60份合成胶，16份高强力再生胶，2份硫磺，3份促进剂，4硫化活性剂，5份橡胶软化油，2.3份防老剂，0.4份脱模剂，80份炭黑，27份固体古马隆，16份陶土，9份松焦油以及3份复合树脂DS-B。

每60份合成胶由55份溶聚丁苯胶及5份顺丁胶组成。

每4份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及2份纳米氧化锌组成。

每3份促进剂由1.1份促进剂M、1.3份促进剂DM以及0.6份促进剂D组成。

每2.3份防老剂由0.5防老剂KY-405及1.8份防老剂CD组成。

还包括0.1～0.3份水杨酸，5～6份白炭黑及0.5～0.6份匀化剂。

高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，先进行塑炼，将30～35份2#标准胶及高强力再生胶投入密炼机中，压炼4～6min后，在开炼机上卷筒，得到可塑度为0.28～0.34的塑炼胶；将合成胶与5～10份2#标准胶投入密炼机中，压炼45～60秒后，加入母炼胶中料、白炭黑及松焦油，压炼1～2min后，加入35～50份炭黑，再压炼1～3min，炼胶负荷稳定后,加入4～6份橡胶软化油,待橡胶软化油混入橡胶中至负荷升起直到平稳后排料，将排出的物料在大平机胶装置左右翻炼5次后，以5～6mm的厚度出片，采用常温水进行冷却该片料，得到母炼胶；将塑炼胶、母炼胶以及中料投入密炼机中压炼45～60秒，然后加入陶土、35～40份炭黑，再压炼1～3min，并加入1～2份橡胶软化油，压炼至负荷升起又回降至密炼机内部因胶料摩擦产生扑吃音时，加入硫磺，并在30秒内排料，将排出的物料在大平机上拉通2次，在翻胶装置中左右翻炼4次后出片，采用常温水对片料进行冷却，得到混炼胶；对混炼胶进行检验，检验合规后获得成品。

所述的母炼胶中料包括硬脂酸、匀化剂、份复合树脂DS-B；所述的中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂、水杨酸及松焦油。

混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.25～0.33、143℃下的硫化起点为3'10"～3'30"。

标准胶是按国际上统一的理化效能、指标来分级的，这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项，其中以杂质含量为主导性指标，依杂质之多少分为5L、5、10、20及50等共五个级别。

高强力再生胶就是拉伸强度大于13Mpa的再生橡胶。因为一般的再生胶拉伸强度为:胎面再生胶9.5～10.5Mpa,鞋类再生胶5～7Mpa,如衡水运兴高强力再生胶。

硬脂酸工业品呈白色或微黄色颗粒或块，为45%硬脂酸与55%软脂酸的混合物，并含有少量油酸，略带脂肪气味。工业品分一级（旧称三压，经过三次压榨）、二级（旧称二压，经过二次压榨）和三级（旧称一压，经过一次压榨或不经过压榨）。是以硬脂酸为主并含有软脂酸等的混合酸。一级和二级硬脂酸是带有光泽或含是晶粒的白色蜡状固体。三级硬脂酸是淡黄色蜡状固体。

防老剂KY-405L的化学名称为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺。

防老剂CD的化学名称为辛基化二苯胺。

促进剂DM的化学名称为 2、2'-二硫代二苯并噻唑。

促进剂D的化学名称为二苯胍。

促进剂M的化学名称为2-硫醇基苯骈噻唑。

炭黑采用常规的高耐磨炭黑。

本发明通过配料之间的相互组合，使它们对产品性能起到积极作用，具体如下：

1、高强伸性能：高份量N330炭黑填充的NR/SBR/BR并用体系，配合橡胶软化油和松焦油提高硫化橡胶伸长率，提高硫化橡胶耐屈折性能, 大延长产品使用寿命。

表1 橡胶基体配合体系

注:硫磺2.0份，促进剂3.0份，活性剂4.0份，防老剂2.3份，脱模剂0.4份，匀化剂0.6份。

通过表1得出，2#标准胶40份、丁苯胶55份、顺丁胶5份，高耐磨炭黑80份、橡胶软化油5份、松焦油9份，实现硫化橡胶物理机械性能最优，且工艺性能良好，耐磨性能最佳（0.35cm3/1.61km）,使用寿命最长（注,一般胶鞋在试验条件下使用寿命为30～45天）。

2、N330炭黑用量80份，优化配比促进剂M、促进剂DM、促进剂D、防老剂CD与防老剂KY-405L，合理的塑炼胶可塑度和混炼胶可塑度：塑炼胶可塑度0.28～0.34；混炼胶可塑度：0.23～0.33；143℃下的硫化起点为3'10"～3'30"，这样可以协同形成最佳网络结构，实现抗磨，高弹性。

表2 优化促进剂和防老体系

注: 2#标准胶40份、丁苯胶55份、顺丁胶5份，高耐磨炭黑80份、橡胶软化油5份、松焦油9份，脱模剂0.4份，匀化剂0.6份。

通过表2得出，促进剂和防老剂最优用量是：促进剂M1.1份、促进剂DM1.3份、促进剂D 0.6份、防老剂CD1.8份、防老剂KY-405L 0.5份。

3、通过体系研究获得性能优越，彻底取代防老剂D的 “防老剂CD与防老剂KY-405L”体系。符合人体健康安全要求。

产品的物理性能：拉伸强度大于13.0Mpa，扯断伸长率大于520%，阿克隆磨耗小于0.38，屈折50万次不裂。

表3 防老剂CD和防老剂KY-405L与防老剂D性能对比

注：（1）配方为：2#标准胶40份、丁苯胶55份、顺丁胶5份、高耐磨炭黑80份、橡胶软化油5份、松焦油9份、脱模剂0.4份、匀化剂0.6份、促进剂M1.1份、促进剂DM1.3份、促进剂D 0.6份、纳米氧化锌2.0份、硬脂酸（三级）2.0份；（2）防老剂CD+防老剂KY-405L=1.8份+0.5份。

从表3看出，使用1.8份防老剂CD +0.5份防老剂KY-405L 的胶料,包括耐磨性能在内的物理性能均优于2.8份用量的防老剂D，并且,按《胶鞋健康安全技术规范》进行检测,使用防老剂CD+防老剂KY-405L的胶料，不含有《胶鞋健康安全技术规范》禁止使用的的成份。

产品的物理性能：拉伸强度大于13.0Mpa，扯断伸长率大于550%，阿克隆磨耗小于0.38 cm³/1.61km。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明对鞋底橡胶的配方及制备方法进行改进，通过筛选获得了具有很高拉伸强度及扯断伸长率、耐磨性及耐曲折行好、弹性高的鞋底橡胶，其拉伸强度大于13.0Mpa，扯断伸长率大于520%，阿克隆磨耗小于0.38，屈折50万次不裂，产品的使用寿命长，而且由于避免了使用防老剂D、材料促进剂TT等物质，因此产品的环保性好、不会影响人体健康。本发明的方法简单，所制作的产品成本低廉，使用效果好。

具体实施方式

本发明的实施例1：高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，按重量份数计算，它由40份2#标准胶，60份合成胶（每60份合成胶由55份溶聚丁苯胶及5份顺丁胶组成），16份高强力再生胶，2份硫磺，3份促进剂（每3份促进剂由1.1份促进剂M、1.3份促进剂DM以及0.6份促进剂D组成)，4硫化活性剂（每4份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及2份纳米氧化锌组成），5份橡胶软化油，2.3份防老剂(每2.3份防老剂由0.5防老剂KY-405及1.8份防老剂CD组成)，0.4份脱模剂，80份炭黑，27份固体古马隆，16份陶土，9份松焦油,3份复合树脂DS-B,0.2份水杨酸，5.3份白炭黑以及0.66份匀化抗撕裂剂组成。

高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，各组分用量按上述配方进行选择，先进行塑炼，将33份2#标准胶及高强力再生胶投入密炼机中，压炼5min后，在开炼机上卷筒，得到可塑度为0.28～0.34的塑料胶；将合成胶与7份2#标准胶投入密炼机中，压炼50秒后，加入母炼胶中料（母炼胶中料为硬脂酸、固体古马隆、匀化剂及复合树脂DS-B）、白炭黑、松焦油，压炼1.5min后，加入45份炭黑，再压炼2min，炼胶负荷稳定后,加入橡胶软化油4份,待橡胶软化油混入橡胶中至负荷升起直到平稳后排料，将排出的物料在大平机胶装置左右翻炼5次后，以5mm的厚度出片，采用常温水进行冷却该片料，得到母炼胶；将塑炼胶、母炼胶以及中料（中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂、水杨酸及松焦油）投入密炼机中压炼50秒，然后加入陶土及35份炭黑，再压炼2min，加入1份橡胶软化油，压炼至负荷升起又回降出现“扑叱”音，加入硫磺，并在30秒内排料，将排出的物料在大平机上拉通2次，在翻胶装置中左右翻炼4次后出片，采用常温水对片料进行冷却，得到混炼胶；对混炼胶进行检验，混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.23～0.33、硫化起点为3'10"～3'30"，检验合规后获得成品。

在使用该产品时，将混炼胶进行硫化，先将混炼胶压延出型制成规定要求形态的胶片,在起始温度为120～125℃，终了温度为135℃的温度下，保持压力在0.35～0.40MPa内，在混合气体介质条件下，变温度加热硫化交联30min即可。

本发明的实施例2：高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，按重量份数计算，它由35份2#标准胶，65份合成胶（每60份合成胶由55份溶聚丁苯胶及5份顺丁胶组成），14份高强力再生胶，1.8份硫磺，3份促进剂（每3份促进剂由1.1份促进剂M、1.3份促进剂DM以及0.6份促进剂D组成)，3.5硫化活性剂（每4份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及2份纳米氧化锌组成），5份橡胶软化油，2份防老剂(每2.3份防老剂由0.5防老剂KY-405及1.8份防老剂CD组成)，0.3份脱模剂，70份炭黑，25份固体古马隆，14份陶土，8份松焦油,2份复合树脂DS-B,0.1份水杨酸，5份白炭黑以及0.6份匀化剂组成。

高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，各组分用量按上述配方进行选择，先进行塑炼，将30份2#标准胶及高强力再生胶投入密炼机中，压炼4min后，在开炼机上卷筒，得到可塑度为0.28～0.34的塑料胶；将合成胶与5份2#标准胶投入密炼机中，压炼45秒后，加入母炼胶中料（母炼胶中料为硬脂酸、固体古马隆、匀化剂及复合树脂DS-B）、白炭黑及松焦油，压炼1min后，加入35份炭黑，再压炼1min，炼胶负荷稳定后,加入橡胶软化油4份,待橡胶软化油混入橡胶中至负荷升起直到平稳后排料，将排出的物料在大平机胶装置左右翻炼5次后，以6mm的厚度出片，采用常温水进行冷却该片料，得到母炼胶；将塑炼胶、母炼胶以及中料（中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂、水杨酸及松焦油）投入密炼机中压炼45秒，然后加入陶土及35份炭黑，再压炼1min，加入1份橡胶软化油，压炼至负荷升起又回降出现“扑叱”音，加入硫磺，并在30秒内排料，将排出的物料在大平机上拉通2次，在翻胶装置中左右翻炼4次后出片，采用常温水对片料进行冷却，得到混炼胶；对混炼胶进行检验，混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.23～0.33、硫化起点为3'10"～3'30"，检验合规后获得成品。

本发明的实施例3：高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，按重量份数计算，它由45份2#标准胶，55份合成胶（每60份合成胶由55份溶聚丁苯胶及5份顺丁胶组成），18份高强力再生胶，2.2份硫磺，3.5份促进剂（每3份促进剂由1.1份促进剂M、1.3份促进剂DM以及0.6份促进剂D组成)，4.5硫化活性剂（每4份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及2份纳米氧化锌组成），6份橡胶软化油，2.6份防老剂(每2.3份防老剂由0.5防老剂KY-405及1.8份防老剂CD组成)，0.5份脱模剂，90份炭黑，30份固体古马隆，18份陶土，10份松焦油,4份复合树脂DS-B,0.3份水杨酸，6份白炭黑以及0.7份匀化抗撕裂剂组成。

高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，各组分用量按上述配方进行选择，先进行塑炼，将35份2#标准胶及高强力再生胶投入密炼机中，压炼6min后，在开炼机上卷筒，得到可塑度为0.28～0.34的塑料胶；将合成胶与10份2#标准胶投入密炼机中，压炼60秒后，加入母炼胶中料（母炼胶中料为硬脂酸、固体古马隆、匀化剂及复合树脂DS-B）、白炭黑及松焦油，压炼2min后，加入50份炭黑，再压炼3min，炼胶负荷稳定后,加入橡胶软化油4份,待橡胶软化油混入橡胶中至负荷升起直到平稳后排料，将排出的物料在大平机胶装置左右翻炼5次后，以6mm的厚度出片，采用常温水进行冷却该片料，得到母炼胶；将塑炼胶、母炼胶以及中料（中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂、水杨酸及松焦油）投入密炼机中压炼60秒，然后加入陶土及40份炭黑，再压炼3min，加入2份橡胶软化油，压炼至负荷升起又回降出现“扑叱”音，加入硫磺，并在30秒内排料，将排出的物料在大平机上拉通2次，在翻胶装置中左右翻炼4次后出片，采用常温水对片料进行冷却，得到混炼胶；对混炼胶进行检验，混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.23～0.33、硫化起点为3'10"～3'30"，检验合格后获得成品。

Claims

1.一种高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，其特征在于：按重量份数计算，它包括35～45份2#标准胶，55～65份合成胶，14～18份高强力再生胶，1.8～2.2份硫磺，3～3.5份促进剂，3～4.5硫化活性剂，5～6份橡胶软化油，2～2.6份防老剂，0.3～0.5份脱模剂，70～90份炭黑，25～30份固体古马隆，14～18份陶土，8～10份松焦油以及2～4份复合树脂DS-B。

2.根据权利要求1所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底胶，其特征在于：按重量份数计算，它包括40份2#标准胶，60份合成胶，16份高强力再生胶，2份硫磺，3份促进剂，4硫化活性剂，5份橡胶软化油，2.3份防老剂，0.4份脱模剂，80份炭黑，27份固体古马隆，16份陶土，9份松焦油以及3份复合树脂DS-B。

3.根据权利要求1或2所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底，其特征在于：每60份合成胶由55份溶聚丁苯胶及5份顺丁胶组成。

4.根据权利要求1或2所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底，其特征在于：每4份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及2份纳米氧化锌组成。

5.根据权利要求1或2所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底，其特征在于：每3份促进剂由1.1份促进剂M、1.3份促进剂DM以及0.6份促进剂D组成。

6.根据权利要求1或2所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底，其特征在于：每2.3份防老剂由0.5防老剂KY-405及1.8份防老剂CD组成。

7.根据权利要求1或2所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底，其特征在于：还包括0.1～0.3份水杨酸，5～6份白炭黑及0.5～0.6份匀化剂。

8.一种高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，其特征在于：先进行塑炼，将30～35份2#标准胶及高强力再生胶投入密炼机中，压炼4～6min后，在开炼机上卷筒，得到可塑度为0.28～0.34的塑炼胶；将合成胶与5～10份2#标准胶投入密炼机中，压炼45～60秒后，加入母炼胶中料、白炭黑及松焦油，压炼1～2min后，加入35～50份炭黑，再压炼1～3min，炼胶负荷稳定后,加入4～6份橡胶软化油,待橡胶软化油混入橡胶中至负荷升起直到平稳后排料，将排出的物料在大平机胶装置左右翻炼5次后，以5～6mm的厚度出片，采用常温水进行冷却该片料，得到母炼胶；将塑炼胶、母炼胶以及中料投入密炼机中压炼45～60秒，然后加入陶土、35～40份炭黑，再压炼1～3min，并加入1～2份橡胶软化油，压炼至负荷升起又回降至密炼机内部因胶料摩擦产生扑吃音时，加入硫磺，并在30秒内排料，将排出的物料在大平机上拉通2次，在翻胶装置中左右翻炼4次后出片，采用常温水对片料进行冷却，得到混炼胶；对混炼胶进行检验，检验合规后获得成品。

9.根据权利要求8所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，其特征在于：所述的母炼胶中料包括硬脂酸、匀化剂、份复合树脂DS-B；所述的中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂、水杨酸及松焦油。

10.根据权利要求8所述的高强伸抗磨环保橡胶鞋底的制备方法，其特征在于：混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.25～0.33、143℃下的硫化起点为3'10"～3'30"。