CN103214700A

CN103214700A - 一种双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备工艺

Info

Publication number: CN103214700A
Application number: CN2013101383213A
Authority: CN
Inventors: 李玉才
Original assignee: DEZHOU XINHUARUN POLYURETHANE INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: DEZHOU XINHUARUN TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2013-04-20
Filing date: 2013-04-20
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2033-04-20
Also published as: CN103214700B

Abstract

本发明提供了一种耐磨橡胶及其制备方法，以及一种双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备方法。按比例称量所需原料，然后经密炼、开炼、加硫、测硫化曲线即得本发明所述耐磨橡胶。根据本发明，所述双硬度、双物性橡胶鞋底的后跟易磨损部位由本发明所述耐磨橡胶制成，其他部位由普通橡胶制成。取本发明所述耐磨橡胶备料，然后经耐磨块油压成型、大底成型和后处理即得本发明所述鞋底。采用本发明配方及工艺生产出来的鞋底，既降低了产品的成本，同时还满足了不同人群的要求；做出的成品鞋底，不仅提升了外观档次，还具有优质、舒适、耐磨、减震等效果。

Description

一种双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备工艺

技术领域

本发明属于高分子化学领域，特别涉及一种橡胶鞋底的生产制备。

背景技术

中国是目前全球最大的鞋类生产国和出口国，生产鞋底的主要材料有橡胶、PU、PVC、MD、TPR、TPU、EVA等，橡胶鞋底因其防滑、高弹性、耐磨性佳、不易断裂、伸延性好、收缩稳定等优势，在鞋类制品中可以说是占据了半壁江山，目前国内一线品牌的成品鞋大都是采用橡胶鞋底，但橡胶鞋底的缺点是采用低成本配方的产品，其物理性能方面不尽人意；如果要做优质的鞋底，所用的橡胶配方成本普遍较高。

评价鞋底的性能是否优越，主要从鞋底的视密度、拉断强度、拉断伸长率，耐磨性方面等考核，鞋底的硬度关系到鞋子的穿着舒适度。传统的鞋底配方及生产工艺都是根据客户的高中低档，采用不同的配方，低成本的配方只能生产出低档次的鞋底，耐磨性能差和使用寿命非常短暂。值得强调的一点，同样材质的鞋底其耐磨性能是均衡的，而生活实践中人们穿着鞋子过程中，对鞋底不同位置的磨损力度不是均衡的，磨损力度最大的是鞋底后跟后端略偏左右两侧的位置（即鞋底后撑处），除脚心之外的其他位置磨损力度差异不大，这一现象带来的问题是鞋子穿着过程中，鞋底其他部位完好，后撑处很快形成缺失，致使整个鞋子穿戴走偏变形，提前报废。

许多橡胶工程师就如何用较低成本生产出高品质的橡胶鞋底进行过很多的探索和研究，试图将高耐磨的其他材质的底料与橡胶相结合，但在研发中会存在以下的不足：

1. 不同的材质间很难牢固结合；

2.试用各种胶水粘接仍不能牢固结合；

3.在生产硫化时的可塑性差，溢色溢料现象严重；

4.制品整体效果不美观；

5.符合完整的高品质高耐磨橡胶耐磨性能超出鞋底的耐磨实际需求，成本相应提高。

发明内容

为了解决实际生产中遇到的技术问题，本发明提供了一种双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备工艺。

根据本发明，所述耐磨橡胶主要由以下重量份数的原料制备而成：顺丁橡胶 9000，20-35 份；天然橡胶10-18份；白炭黑（沉淀水合二氧化硅，又名白烟）5-10份；轮胎粉5-10份；环烷油5-10份；活性氧化锌2-5份；聚乙二醇（PEG4000）0.5-1.5份；硬脂酸（ST）0.2-0.8份；防雾剂（1956）0.2-0.5份；酚类防老剂 0.3-0.8份；促进剂 0.1-1份；外加促进剂：不溶性硫磺 0.5-0.9份；外加促进剂：促进剂TS-80，0.08-0.12份。

根据本发明实施方式之一，所述促进剂选自促进剂D,促进剂M，促进剂DM,促进剂NS中的一种或多种。

根据本发明实施方式之一，所述耐磨橡胶的硬度为45—55A。

根据本发明，所述耐磨橡胶的制备方法，主要包括以下步骤：

步骤1，称量：按重量份数称取除外加促进剂外的所有原料；

步骤2，密炼：将步骤1所称取的橡胶类与增粘剂类原料混合，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，加入2/3量的白炭黑，继续密炼，橡胶和白炭黑混合，重新结块，待温度达到97-103 ℃ 时，加入所有剩下的原料和剩下的白炭黑，直至温度继续升高到97-103 ℃ 时，所有原料的混合体再次结块，即得密炼好的胶料；

步骤3，开炼、加硫：将步骤2所述密炼好的胶料进行开炼，以片状物料出料；按配比将开炼出来的片状物料置于干燥处静置，开始使用开炼机进行加硫（外加促进剂），先将片状物料于开炼机中打第一次和第二次三角包，再打第三次三角包，在辊距上方留有堆积胶，同时将外加促进剂加在堆积胶上，接着进行捣胶，混合，开炼打法换为打三角包和打卷法，混合均匀后，出料，即得加硫后的物料；

步骤4，测硫化曲线：剪取一小片步骤3所述加硫后的物料，用硫变仪测硫化曲线，记录焦烧时间和正硫化时间，并调整至合格范围，即得本发明所述耐磨橡胶。

根据本发明所述耐磨橡胶的制备方法，步骤4所述合格范围为焦烧时间在1分40秒±10秒，正硫化时间4分±20秒。

本发明的另一目的在于提供一种双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备方法。

根据本发明，所述双硬度、双物性橡胶鞋底的后跟易磨损部位由本发明所述耐磨橡胶制成，其他部位由普通橡胶制成。

根据本发明实施方式之一，所述后跟易磨损部位为鞋底的后撑处。

根据不同人群或客户的需要，所述后撑处会有所变化，比如，某些人群由于走路姿势，走路时后撑处可能为每只鞋底后跟的内侧或外侧。

根据本发明，所述普通橡胶为橡胶鞋底所用的常规橡胶。

优选的，所述普通橡胶主要由以下重量份数的原料制备而成：3L标胶3.0-5.0份；丁苯1502，3.0-5.0份；顺丁橡胶 9000，10-14份；高苯乙烯2-4份；白炭黑（白烟）12-16 份；轮胎粉25-35份；环烷油5-8份；A级氧化锌1.0-2.0份；二甘醇（DEG）0.6-1.0份；聚乙二醇（PEG4000）0.8-1.2份；硬脂酸（ST）0.2-0.4份；防老剂RD，0.3-0.4份；古马龙树脂0.8-1.2份；防雾剂（1956）0.08-0.12份；促进剂0.35-0.5份；外加促进剂：不溶性硫磺（S-80） 0.75-0.85份；外加促进剂：促进剂TS-80，0.10～0.12份；外加促进剂：促进剂NS-80，0.20-0.25份。

上述普通橡胶与本发明所述耐磨橡胶为同系列橡胶料，由于配方不同，在硬度上和物性方面有明显区别；不同物性的同系列橡胶原料合理结合，使整个鞋底溶为一体，粘接非常牢固。

优选的，所述普通橡胶的硬度为65-75A。

根据本发明，所述双硬度、双物性橡胶鞋底的制备方法包括以下步骤：

步骤1，备料：取测试合格的耐磨橡胶，按鞋底型体不同分别采取出片、出条、斩刀裁条等方式进行备料；

步骤2，耐磨块油压成型：根据耐磨橡胶制备时所记录的焦烧时间和正硫化时间调节油压机的硫化时间，将耐磨橡胶切割成所需形状，称重后放于油压机中油压成型，即得耐磨块；进行修边处理，待用；

步骤3，大底成型：步骤2所述耐磨块经24小时常温硫化后，放入对应型号的大底模具中，与普通橡胶一次油压成型，即得所述双硬度、双物性橡胶鞋底粗品；

步骤4，后处理：取步骤3所述双硬度、双物性橡胶鞋底粗品进行修边，打粗，根据需要进行磨边，喷漆和其他后处理操作，即得所述双硬度、双物性橡胶鞋底。

试验证明：本发明所述双硬度、双物性橡胶鞋底在硬度、耐磨性能等方面均优于常规一体成型橡胶鞋底，而抗撕裂性能与常规一体成型橡胶鞋底完全相当。

本发明所述双硬度、双物性橡胶鞋底，具有以下优点：

1.同一只鞋底中使用了两种配方的同系列橡胶料，此两种胶料在硬度上和物性方面有明显区别，不同物性的同系列橡胶原料合理结合，使整个鞋底溶为一体，粘接非常牢固。

2.结合人体穿着特点，在鞋底的易磨损部位，用优质的、含胶量高、弹性好、硬度稍低的耐磨橡胶料配方，在其他部位，用普通橡胶料配方，这样生产出的鞋底具有耐磨、减震、缓冲等功效。

3.采用本发明配方及工艺生产出来的鞋底，既降低了产品的成本，同时还满足了不同人群的要求；做出的成品鞋底，不仅提升了外观档次，还具有优质、舒适、耐磨、减震等效果。

附图说明

图1双硬度、双物性橡胶鞋底示意图一，其中1为易磨损部位，所用材料为本发明所述的耐磨橡胶，2为普通橡胶。

图2双硬度、双物性橡胶鞋底示意图二，其中1为易磨损部位，所用材料为本发明所述的耐磨橡胶，2为普通橡胶。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实施例1：

耐磨橡胶配方：

NO 名称质量（kg）

1 2#天然橡胶 14

2 顺丁胶9000 28

3 白炭黑 8

4 轮胎粉 5

5 环烷油 8

6 促进剂D 0.1

7 促进剂M 0.3

8 硬脂酸ST 0.42

9 防老剂RD 0.6

10 PEG4000 0.8

11 防雾剂 0.32

12 改质剂 0.6

13 活性氧化锌 3.6

14 促进剂DM 0.3

外加促进剂

1. 不溶性硫磺 0.7

2. TS-80 0.105

耐磨橡胶的制备：

步骤1，称量：按上述配方称取除外加促进剂外的所有原料；

步骤2，密炼：将称量准确的橡胶类与增粘剂类原料混合，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，加入2/3量的白炭黑，继续密炼，橡胶和白炭黑混合，重新结块，待温度达到97 ℃ 时，加入所有剩下的原料和剩下的白炭黑，直至温度继续升高到103 ℃ 时，所有原料的混合体再次结块，即得密炼好的胶料；

步骤3，开炼、加硫：将步骤2所述密炼好的胶料进行开炼，以片状物料出料；按配比将开炼出来的片状物料放于干燥处静置，开始使用开炼机进行加硫（外加促进剂），先将片状物料于开炼机中打第一次和第二次三角包，再打第三次三角包，在辊距上方留有堆积胶(可以用此名词)，同时将外加促进剂加在堆积胶上，接着进行捣胶，混合，开炼打法换为打三角包和打卷法，混合均匀后，出料，即得加硫后的物料；

步骤4，测硫化曲线：剪取一小片步骤3所述加硫后的物料，用硫变仪测硫化曲线，记录焦烧时间和正硫化时间，并调整至焦烧时间在1分40秒±10秒，正硫化时间4分±20秒，即得本发明所述耐磨橡胶。

实施例2：

耐磨橡胶配方：

NO 名称质量（kg）

1 2#天然橡胶 10

2 顺丁胶9000 35

3 白炭黑 5

4 轮胎粉 10

5 环烷油 5

6 促进剂D 0.3

7 促进剂M 0.5

8 硬脂酸ST 0.2

9 防老剂RD 0.8

10 PEG4000 0.5

11 防雾剂 0.5

12 改质剂 0.4

13 活性氧化锌 2

14 促进剂DM 0.2

外加促进剂

1. 不溶性硫磺 0.5

2. TS-80 0.12

耐磨橡胶的制备：

步骤1，称量：按上述配方称取除外加促进剂外的所有原料；

步骤2，密炼：将称量准确的橡胶类与增粘剂类原料混合，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，加入2/3量的白炭黑，继续密炼，橡胶和白炭黑混合，重新结块，待温度达到103 ℃ 时，加入所有剩下的原料和剩下的白炭黑，直至温度继续升高到97 ℃ 时，所有原料的混合体再次结块，即得密炼好的胶料；

步骤4，测硫化曲线：剪取一小片步骤3所述加硫后的物料，用硫变仪测硫化曲线，记录焦烧时间和正硫化时间，并调整至焦烧时间在1分41秒±10秒，正硫化时间5分±20秒，即得本发明所述耐磨橡胶。

实施例3：

耐磨橡胶配方：

NO 名称质量（kg）

1 2#天然橡胶 18

2 顺丁胶9000 20

3 白炭黑 10

4 轮胎粉 5

5 环烷油 10

6 促进剂D 0.1

7 硬脂酸ST 0.8

8 防老剂RD 0.3

9 PEG4000 1.5

10 防雾剂 0.2

11 改质剂 0.8

12 活性氧化锌 5

13 促进剂DM 0.1

外加促进剂

1. 不溶性硫磺 0.9

2. TS-80 0.08

耐磨橡胶的制备：

步骤1，称量：按上述配方称取除外加促进剂外的所有原料；

步骤2，密炼：将称量准确的橡胶类与增粘剂类原料混合，启动密炼机密炼，使物料混合均匀，加入2/3量的白炭黑，继续密炼，橡胶和白炭黑混合，重新结块，待温度达到100 ℃ 时，加入所有剩下的原料和剩下的白炭黑，直至温度继续升高到100 ℃ 时，所有原料的混合体再次结块，即得密炼好的胶料；

步骤4，测硫化曲线：剪取一小片步骤3所述加硫后的物料，用硫变仪测硫化曲线，记录焦烧时间和正硫化时间，并调整至焦烧时间在1分39秒±10秒，正硫化时间3分±20秒，即得本发明所述耐磨橡胶。

实施例4：双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备方法

鞋底如图1所示，每只鞋底的后跟外侧（图中1）为实施例1制备的耐磨橡胶，其他部位（图中2）为普通橡胶，由以下原料制成：

普通橡胶料配方：

NO 名称重量（KG）

1 2#标准胶 10

2 顺丁胶9000 13

3 再生胶 15

4 白烟 15

5 环烷油 3

6 DEG 0.5

7 黑胶粉 15

8 硬脂酸ST 0.3

9 防老剂RD 0.35

10 PEG4000 0.8

11 防雾剂1956 0.3

12 改质剂ZH-100 0.23

13 活性锌 1.6

14 促进剂DM 0.5

15 促进剂D 0.02

外加促进剂：

1. S-80 1.0

2. TS-80 0.16

双硬度、双物性橡胶鞋底的制备方法：

步骤1，备料：取实施例1制备的耐磨橡胶，按鞋底型体不同分别采取出片、出条、斩刀裁条等方式进行备料；

实施例5：双硬度、双物性橡胶鞋底及其制备方法

鞋底如图2所示，每只鞋底的后跟内侧（图中1）为实施例1制备的耐磨橡胶，其他部位（图中2）为普通橡胶，由以下原料制成：

普通橡胶料配方：

NO 名称质量（kg）

1. 3L标胶 4.0

2. 丁苯1502 4.0

3. 顺丁橡胶 9000 12

4. 高苯乙烯 3

5. 白炭黑（白烟） 14

6. 轮胎粉 30

7. 环烷油： 7

8. A级氧化锌 1.5

9. 二甘醇（DEG） 0.8

10. 聚乙二醇（PEG4000） 1

11. 硬脂酸（ST） 0.2 ～0.4

12. 防老剂（RD） 0.35

13. 古马龙树脂 1

14. 防雾剂（1956） 0.1

15. 促进剂(促进剂D、M) 0.35 ～0.5

外加促进剂：

1. 不溶性硫磺（S-80） 0.8

2. 促进剂TS-80 0.12

3. 促进剂NS-80 0.24

鞋底制备方法同实施例4。

实施例6：对比实施例：（由一种普通一体成型橡胶料成型）

普通一体成型橡胶料配方：

NO 名称质量（kg）

1 2#天然胶 15.5

2 顺丁胶9000 15

3 丁苯橡胶SBR 4

4 白烟 18.5

5 环烷油 2.4

6 DEG 0.4

7 黑胶粉 10.5

9 硬脂酸ST 0.35

10 防老剂RD 0.6

11 PEG4000 1

12 防雾剂1956 0.27

14 活性氧化锌 2

15 改质剂ZH-100 0.5

16 促进剂DM 0.6

17 树脂 0.5

18 促进剂 D 0.02

19　促进剂NS 0.1

外加促进剂：

1. S-80 0.85

2. TS-80 0.13

鞋底采用一体成型的常规方法制备。

本发明鞋底与普通一体成型鞋底物性检测数据见下表：

通过比较可以看出，本发明的鞋底在后撑易磨处的耐磨性有了很大的提高。

本发明鞋底与普通一体成型的价格对比，见下表：

通过以上数据得出：采用本发明制造之鞋底，明显的有较好的性价比。

粘合实验：

通过将本发明的鞋底在拉力机上作了大量的撕裂强度测式，撕裂强度均大于40KN/M，撕裂强度远远大于客户的要求，同一体成型的橡胶鞋底是完全相当的。

Claims

1.一种耐磨橡胶，其特征在于，所述橡胶主要由以下重量份数的原料制备而成：顺丁橡胶9000，20-35 份；天然橡胶10-18份；白炭黑5-10份；轮胎粉5-10份；环烷油5-10份；活性氧化锌2-5份；聚乙二醇0.5-1.5份；硬脂酸0.2-0.8份；防雾剂0.2-0.5份；酚类防老剂 0.3-0.8份；促进剂 0.1-1份；外加促进剂：不溶性硫磺 0.5-0.9份；外加促进剂：促进剂TS-80，0.08-0.12份。

2.如权利要求1所述橡胶，其特征在于，所述促进剂选自促进剂D,促进剂M，促进剂DM,促进剂NS中的一种或多种。

3.如权利要求1所述橡胶，其特征在于，所述橡胶的硬度为45-55A。

4.权利要求1所述耐磨橡胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法主要包括以下步骤：

步骤1，称量：按重量份数称取除外加促进剂外的所有原料；

步骤3，开炼、加硫：将步骤2所述密炼好的胶料进行开炼，以片状物料出料；按配比将开炼出来的片状物料放于干燥处静置，开始使用开炼机进行加硫，先将片状物料于开炼机中打第一次和第二次三角包，再打第三次三角包，在辊距上方留有堆积胶，同时将外加促进剂加在堆积胶上，接着进行捣胶，混合，开炼打法换为打三角包和打卷法，混合均匀后，出料，即得加硫后的物料；

步骤4，测硫化曲线：剪取一小片步骤3所述加硫后的物料，用硫变仪测硫化曲线，记录焦烧时间和正硫化时间，并调整至合格范围，即得所述耐磨橡胶。

5.如权利要求4所述制备方法，其特征在于，步骤4所述合格范围为焦烧时间在1分40秒±10秒，正硫化时间4分±20秒。

6.一种双硬度、双物性橡胶鞋底，其特征在于，所述鞋底的后跟易磨损部位由权利要求1所述耐磨橡胶制成，其他部位由普通橡胶制成。

7.如权利要求6所述鞋底，其特征在于，所述后跟易磨损部位为鞋底的后撑处。

8.如权利要求6所述鞋底，其特征在于，所述普通橡胶主要由以下重量份数的原料制备而成：3L标胶3.0-5.0份；丁苯1502，3.0-5.0份；顺丁橡胶 9000，10-14份；高苯乙烯2-4份；白炭黑12-16 份；轮胎粉25-35份；环烷油5-8份；A级氧化锌1.0-2.0份；二甘醇0.6-1.0份；聚乙二醇0.8-1.2份；硬脂酸0.2-0.4份；防老剂RD，0.3-0.4份；古马龙树脂0.8-1.2份；防雾剂0.08-0.12份；促进剂0.35-0.5份；外加促进剂：不溶性硫磺0.75-0.85份；外加促进剂：促进剂TS-80，0.10-0.12份；外加促进剂：促进剂NS-80，0.20-0.25份。

9.如权利要求8所述鞋底，其特征在于，所述普通橡胶的硬度为65-75A。

10.权利要求6所述橡胶鞋底的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤4，后处理：取步骤3所述双硬度、双物性橡胶鞋底粗品进行修边，打粗，根据需要进行磨边，喷漆和其他后处理操作，即得。