发明内容
本发明的目的是:提供一种止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶及其制备方法,各项性能优异,能满足使用需要,以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的:止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶,按重量份数计算,它包括35~45份2#标准胶,55~65份合成胶,90~100份精细再生胶,2.0~2.6份硫磺,3.0~4.0份促进剂,5~7硫化活性剂,0.4~0.6份三级硬脂酸,8~12份橡胶软化油,2~3份防老剂,0.5~0.7份脱模剂,65~75份高耐磨炭黑,15~20份固体古马隆,30~40份高强力再生胶,8~12份陶土以及1.5~2.0份匀化剂。
更优选的方案是,按重量份数计算,它包括44份2#标准胶,55份合成胶,95份精细再生胶,2.4份硫磺,3.5份促进剂,6.0硫化活性剂,0.5份三级硬脂酸,10份橡胶软化油,2.5份防老剂,0.6份脱模剂,70份高耐磨炭黑,17份固体古马隆,35份高强力再生胶,10份高岭土以及1.8份匀化剂。
每55份合成胶由44份溶聚丁苯胶及11份顺丁胶组成。
每6份硫化活性剂由2.0份三级硬脂酸及4份纳米氧化锌组成。
每3.5份促进剂由1.3份促进剂DM、0.9份促进剂D以及1.3份促进剂CZ组成。
防老剂为防老剂CD。
还包括0.5~0.7份水杨酸。
止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶的制备方法,先进行塑炼,将2#标准胶、高强力再生胶及60~65份精细再生胶投入密炼机中,压炼3~5min后平机卷筒,得到可塑度为0.25~0.32的半成品胶,停放24小时以上得塑炼胶;将合成胶、30~35份精细再生胶、三级硬脂酸、匀化剂、固体古马隆、35~45份高耐磨炭黑投入密炼机中,压炼4~6min后提起上顶栓使胶料翻转,继续压炼3~5min后提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室,再压炼2~4min,再加入橡胶软化油,压炼2~4min后排料;密炼机排料后,在25min以内将排出的物料投入0辊距离的开放式炼胶机中,翻炼8次,以4~6mm的厚度出片,采用常温水对片料进行冷却处理,并放置24小时以上,得到母炼胶;将塑料胶、母炼胶及中料投入密炼机中压炼0.5~1分钟后,加入粗料压炼2~3分钟,再加入4~7份橡胶化油,压炼2~3min后加入硫磺,压炼30~40秒后排料,将排出的胶料投入开4~5mm辊距的开放式炼胶机中交叉翻炼4~6次,以4~6mm的厚度出片,采用常温水冷却后,放置24小时以上,得到混炼胶,将混炼胶进行检验后得到成品。
所述的中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂及水杨酸;所述的粗料为陶土及母炼胶中未使用的高耐磨炭黑。
混炼胶的检验指标为,混炼胶威氏可塑度为0.25~0.35、绍氏硬度为65~70°、比重为1.20±0.02以及143℃硫化起点为2'40"~3'00";将混炼胶在40~60℃条件下热炼均匀后,裁切成鞋底胶料胚片;然后将胶料胚片在150~165℃、硫化压力20MPa的条件下经模具模压硫化2.5~3min,制成橡胶鞋底,用鞋底进行物理性能检测。
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。
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CD的化学名称为辛基化二苯胺。
质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。
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CZ的化学名称为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。
炭黑采用常规的高耐磨炭黑。
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。
精细胎面再生胶是指料径小于0.1mm,拉伸强度大于10MPa的胎面再生胶,此再生胶不影响压延制品表面细腻度,而一般的胎面再生胶由于粒径较大,对压延橡胶表面细腻度影响较大,并且物理性能较差。
橡胶软化油:由“湖南临湘油脂厂”提供,是能代替液体古马隆作为橡胶软化剂又不含有茚或苯等有毒成份的环保型橡胶软化剂。
匀化剂使用的是“江苏省宜兴市东昌化工有限公司”的匀化剂,该材料可以提高橡胶与配合剂之间的亲和度,从而提高混炼效率和物理性能。
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、使用高强力再生胶及精细胎面再生胶与固体古马隆配合,增加橡胶防滑系数,提高抗滑能力和耐折能力。通过配合剂体系设计,提高橡胶耐磨性能和使用寿命。
表1
注: 1)合成胶=溶聚丁苯胶44份+顺丁胶;2)其它配合剂:硫磺2.2份,促进剂3份,活性剂5.0份,防老剂2.0份,脱模剂0.6份,匀化剂1.8份,橡胶软化油10份,精细胎面再生胶95份;3)鞋底硫化条件:0.75MPaX3min,再按胶鞋硫化工艺硫化一次。
通过表1得出,生胶及填充体系最佳配比为:2#标准胶45份,合成胶55份(由丁苯胶44份和顺丁胶11份构成)、精细胎面再生胶95份、高强力再生胶35份,高耐磨炭黑70份、陶土10份、固体古马隆17份、橡胶软化油10份。
表2
注:1)基本配方:促进剂3份,活性剂5.0份,防老剂2.0份,脱模剂0.6份,匀化剂1.8份,橡胶软化油10份。
2)鞋底硫化条件:0.75MPaX3min,再按胶鞋硫化工艺硫化一次。
表2得出,以下配合剂最佳用量:硫磺2.4份、脱模剂0.5份。
2、通过采用“促进剂DM、促进剂D、促进剂CZ”新型并用体系,提高橡胶分子交联键的刚性,提供优异的耐疲劳能力。
表3
注: 1)基本配方:2#标准胶45份,合成胶55份(由丁苯胶44份和顺丁胶11份构成)、精细胎面再生胶95份、高强力再生胶35份,高耐磨炭黑70份、陶土10份、固体古马隆17份、橡胶软化油10份、硫磺2.4份、防老剂2.0份、脱模剂0.6份; 2)鞋底硫化条件:0.75MPaX3min,再按胶鞋硫化工艺硫化一次。
通过表3得出,硫化体系、活性体系和防护剂最佳用量为:促进剂DM1.3份、促进剂D0.9份、促进剂CZ1.3份、纳米氧化锌4份、三级硬脂酸2份、防老剂CD2.5份。此体系条件下橡胶综合性能最佳。
3、使用威氏可塑度为0.25~0.32的塑炼胶,利用高耐磨炭黑与陶土作为耐磨补强剂,获得最佳物理机械性能和工艺性能。
表4
注: 1)基本配方:2#标准胶45份,合成胶55份(由丁苯胶44份和顺丁胶11份构成)、精细胎面再生胶95份、高强力再生胶35份,高耐磨炭黑70份、陶土10份、固体古马隆17份、橡胶软化油10份、硫磺2.4份、防老剂2.0份、脱模剂0.6份、促进剂DM1.3份、促进剂D0.9份、促进剂CZ1.3份、纳米氧化锌4份、三级硬脂酸2份、防老剂CD2.3份; 2)鞋底硫化条件:0.75MPaX3min,再按胶鞋硫化工艺硫化一次。
表4得出,塑炼胶威氏可塑度控制在0.25~0.32,橡胶鞋底的综合物理性能最佳。
4、混炼胶可塑度与橡胶性能关系
表5
表5得出,混炼胶可塑度0.25~0.35,所得胶料物理性能及工艺性能最佳。
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,通过筛选获得了抗湿滑系数高、耐磨性及耐折效果好的鞋底橡胶,其湿滑系数 大于0.75, 鞋底阿克隆磨损体积0.4~0.6cm3/1.61km, 屈折初裂大于20万次, 耐疲劳150万次裂口等级3级以下,因此其使用寿命比原产品长,达6个月以上,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:止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶,按重量份数计算,它由44份2#标准胶,44份溶聚丁苯胶,11份顺丁胶,95份精细再生胶,2.4份硫磺,1.3份促进剂DM、0.9份促进剂D,1.3份促进剂CZ,2.5份三级硬脂酸,4份纳米氧化锌组成,10份橡胶软化油,2.4份防老剂CD,0.6份脱模剂,70份高耐磨炭黑,17份固体古马隆,35份高强力再生胶,10份陶土,0.6份水杨酸以及1.8份匀化剂。
止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶的制备方法,先进行塑炼,将2#标准胶、高强力再生胶及65份精细再生胶投入密炼机中,压炼4min后平机卷筒,得到威氏可塑度为0.25~0.32的半成品胶,停放24小时以上得塑炼胶;将合成胶、30份精细再生胶、三级硬脂酸、匀化剂、固体古马隆、40份高耐磨炭黑投入密炼机中,压炼5min后提起上顶栓使胶料翻转,继续压炼4min后提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室,再压炼3min,再加入橡胶软化油,压炼3min后排料;密炼机排料后,在25min以内将排出的物料投入开放式炼胶机中,翻炼8次,以5mm的厚度出片,采用常温水对片料进行冷却处理,并放置24小时以上,得到母炼胶;将塑炼胶、母炼胶与中料(中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂及水杨酸)投入密炼机中压炼0.5分钟后,加入陶土及剩余的高耐磨炭黑压炼3分钟,再加入硫磺,压炼35秒后排料,将排出的胶料投入开放式炼胶机中交叉翻炼5次,以5mm的厚度出片,采用常温水冷却后,放置24小时以上,得到混炼胶,将混炼胶进行检验,混炼胶的检验指标为,混炼胶可塑度为0.25~0.35、绍氏硬度为68~70°、比重为1.20±0.02以及143℃下的硫化起点为2'40"~3'00";将混炼胶在40~60℃条件下热炼均匀后,裁切成鞋底胶料胚片;然后将胶料胚片在150~165℃、硫化压力20MPa的条件下经模具模压硫化2.5~3min,制成橡胶鞋底,用鞋底进行物理性能检测。
本发明的实施例2:止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶,按重量份数计算,它由35份2#标准胶,65份合成胶(其中每55份合成胶由44份溶聚丁苯胶及11份顺丁胶组成),90份精细再生胶,2.0份硫磺,3份促进剂(每3.5份促进剂由1.3份促进剂DM、0.9份促进剂D及1.3份促进剂CZ组成),5份硫化活性剂(每6份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及4份纳米氧化锌组成),0.4份三级硬脂酸,8份橡胶软化油,2.0份防老剂CD,0.5份脱模剂,65份高耐磨炭黑,15份固体古马隆,30份高强力再生胶,8份陶土,0.5份水杨酸以及1.5份匀化剂。
止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶的制备方法,先进行塑炼,将2#标准胶、高强力再生胶及60份精细再生胶投入密炼机中,压炼3min后平机卷筒,得到威氏可塑度为0.25~0.32的半成品胶,停放24小时以上得塑炼胶;将合成胶、30份精细再生胶、三级硬脂酸、匀化剂、固体古马隆、40份高耐磨炭黑投入密炼机中,压炼4min后提起上顶栓使胶料翻转,继续压炼3min后提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室,再压炼2min,再加入橡胶软化油,压炼2min后排料;密炼机排料后,在25min以内将排出的物料投入开放式炼胶机中,翻炼8次,以4mm的厚度出片,采用常温水对片料进行冷却处理,并放置24小时以上,得到母炼胶;将塑炼胶、母炼胶与中料(中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂及水杨酸)投入密炼机中压炼1分钟后,加入陶土及剩余的高耐磨炭黑压炼2分钟,再加入硫磺,压炼30秒后排料,将排出的胶料投入开放式炼胶机中交叉翻炼5次,以4mm的厚度出片,采用常温水冷却后,放置24小时以上,得到混炼胶,将混炼胶进行检验,混炼胶的检验指标为,混炼胶可塑度为0.25~0.35、绍氏硬度为68~70°、比重为1.20±0.02以及143℃下的硫化起点为2'40"~3'00";将混炼胶在40~60℃条件下热炼均匀后,裁切成鞋底胶料胚片;然后将胶料胚片在150~165℃、硫化压力20MPa的条件下经模具模压硫化2.5~3min,制成橡胶鞋底,用鞋底进行物理性能检测。
本发明的实施例3:止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶,按重量份数计算,它由45份2#标准胶,55份合成胶(其中每55份合成胶由44份溶聚丁苯胶及11份顺丁胶组成),100份精细再生胶,2.6份硫磺,4份促进剂(每3.5份促进剂由1.3份促进剂DM、0.9份促进剂D及1.3份促进剂CZ组成),7份硫化活性剂(每6份硫化活性剂由2份三级硬脂酸及4份纳米氧化锌组成),0.6份三级硬脂酸,12份橡胶软化油,3.0份防老剂CD,0.7份脱模剂,75份高耐磨炭黑, 20份固体古马隆,40份高强力再生胶,12份陶土,0.7份水杨酸以及2份匀化剂。
止滑耐折耐磨橡胶鞋底胶的制备方法,先进行塑炼,将2#标准胶、高强力再生胶及65份精细再生胶投入密炼机中,压炼5min后平机卷筒,得到威氏可塑度为0.25~0.32的半成品胶,停放24小时以上得塑炼胶;将合成胶、35份精细再生胶、三级硬脂酸、匀化剂、固体古马隆、45高耐磨炭黑投入密炼机中,压炼6min后提起上顶栓使胶料翻转,继续压炼5min后提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室,再压炼4min,再加入橡胶软化油,压炼4min后排料;密炼机排料后,在25min以内将排出的物料投入开放式炼胶机中,翻炼八次,以6mm的厚度出片,采用常温水对片料进行冷却处理,并放置24小时以上,得到母炼胶;将塑炼胶、母炼胶与中料(中料为促进剂、硫化活性剂、防老剂、脱模剂及水杨酸)投入密炼机中压炼0.5分钟后,加入陶土及剩余的高耐磨炭黑压炼4分钟,再加入硫磺,压炼40秒后排料,将排出的胶料投入开放式炼胶机中交叉翻炼5次,以6mm的厚度出片,采用常温水冷却后,放置24小时以上,得到混炼胶,将混炼胶进行检验,混炼胶的检验指标为,混炼胶可塑度为0.25~0.35、绍氏硬度为68~70°、比重为1.20±0.02以及143℃下的硫化起点为2'40"~3'00";将混炼胶在40~60℃条件下热炼均匀后,裁切成鞋底胶料胚片;然后将胶料胚片在150~165℃、硫化压力20MPa的条件下经模具模压硫化2.5~3min,制成橡胶鞋底,用鞋底进行物理性能检测。