CN103865109B

CN103865109B - 一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶

Info

Publication number: CN103865109B
Application number: CN201210544161.8A
Authority: CN
Inventors: 王修行; 梁高勇; 赖军; 秦蕾; 吴毅辉; 陈绮梅
Original assignee: Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA
Current assignee: Quartermaster Research Institute of General Logistics Department of CPLA
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: CN103865109A

Abstract

本发明公开了一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶。本发明所提供的发泡胶，由下述质量配比的组分制成：天然橡胶60.0~80.0；氯丁橡胶20.0~40.0；补强填充剂50.0~100.0；氧化锌5.0~10；硫化促进剂1.0~2.5；硫磺0.5~2.0；发泡剂0.5~5.0。本发明进一步提供了一种密实/发泡橡胶鞋底，其由实胶层和发泡层组成；所述发泡层由上述的发泡胶制成。本发明提供的发泡胶具有热稳定好、泡孔均匀、尺寸稳定性好、密度低、柔软、弹性好、阻燃等优点。本发明提供的发泡橡胶用于鞋底可以有效减轻重量、提高弹性、增加鞋底舒适性。

Description

一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶

技术领域

本发明涉及一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶。

背景技术

发泡橡胶又称海绵橡胶，具有多孔结构，是一种橡胶与气孔组成的复合材料。从而具有密度小、弹性好、节省原料、隔热保温、隔音、弹性好、能吸收冲击载荷等特性，被广泛应用于航天、汽车、包装、建筑、制鞋、体育用品等相关领域。发泡橡胶由于其独特的特性，用于鞋底材料取得良好的效果。

减震减重、弹性优良是橡胶鞋底重要的指标，若鞋底太重，长时间运动穿着的话容易产生疲劳感，而若弹性、减震性能差，弹跳着地或从高处跳落时容易震后脑，对军人和运动员尤为不利。天然橡胶（NR）具有优良的力学性能和可加工性，氯丁橡胶（CR）具有较好的阻燃、耐老化性能，两者配合使用适合做鞋底发泡橡胶材料，大大提高了鞋底减震减重性能，赋予成鞋阻燃耐穿、轻便舒适的特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种密实/发泡橡胶鞋底及其专用发泡橡胶，本发明提供的橡胶鞋底具有优良的减震减重、舒适性能。

本发明所提供的一种发泡胶，由下述质量配比（phr）的组分制成：

天然橡胶（NR）60.0~80.0；氯丁橡胶（CR）20.0~40.0；补强填充剂50.0~100.0；

氧化锌5.0~10；硫化促进剂1.0~2.5；硫磺0.5~2.0；发泡剂0.5~5.0。

上述的发泡胶中，所述补强填充剂可由高耐磨炭黑、碳酸钙和胶粉组成；

所述高耐磨炭黑、碳酸钙和胶粉的质量份数比可为（30.0~50.0）：（0~10.0）：（20.0~40.0），但所述碳酸钙的加入量不为零，具体可为40.0：10.0：30.0。

上述的发泡胶中，所述硫化促进剂具体可为二硫化双(硫羰基二甲胺)（促进剂TMTD、促进剂T）和2,2'-硫代二苯并噻唑（橡胶促进剂DM）中的至少一种。

上述的发泡胶中，所述发泡剂可选自偶氮二甲酰胺（发泡剂AC）、4，4'-氧代双苯磺酰肼（发泡剂OBSH）和N,N'-二亚硝基五次甲基四胺（发泡剂H）中至少一种。

上述的发泡胶的具体组成可为：NR70.0~80.0；CR20.0~30.0；补强填充剂80.0；氧化锌5.0~8.0；硫化促进剂2.0~2.5；硫磺1.5~2.0；发泡剂2.5~4.0、NR70.0；CR30.0；补强填充剂80.0；氧化锌5.0；硫化促进剂2.5；硫磺1.5；发泡剂4.0或NR80.0；CR20.0；补强填充剂80.0；氧化锌8.0；硫化促进剂2.0；硫磺2.0；发泡剂2.5。

上述的发泡胶中，所述发泡胶的发泡密度可为0.75~1.05g/cm³。

本发明进一步提供了一种密实/发泡橡胶鞋底，其由实胶层和发泡层组成；所述发泡层由上述的发泡胶制成。

上述的橡胶鞋底中，所述实胶层可由下述质量配比（phr）的组分制成：

CR65.0；NR35.0；氧化锌5.0；氧化镁8.0；阻燃剂15.0；黑油膏10.0；防老剂40102.5；促进剂M（2-硫醇基苯骈噻唑）1.0；橡胶促进剂DM1.0；硫磺1.5；萜烯树脂5.0；高耐磨炭黑45.0；凡士林8.0；机油3.0。

本发明提供的发泡胶具有热稳定好、泡孔均匀、尺寸稳定性好、密度低、柔软、弹性好、阻燃等优点。本发明提供的发泡橡胶用于鞋底可以有效减轻重量、提高弹性、增加鞋底舒适性。

附图说明

图1为本发明实施例3中的密实/发泡橡胶注射成鞋的工艺流程图。

图2为本发明制备的发泡胶的扫描电镜照片，其中图2（a）为实施例1制备的发泡胶的扫描电镜照片，图2（b）为实施例2制备的发泡胶的扫描电镜照片。

图3为本发明实施例3制作的密实/发泡橡胶注射成鞋的照片。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、发泡胶的制备及其性能测试

本实施例中的发泡胶由70.0phr的NR、30.0phr的CR、80.0phr的补强填充剂、5.0phr的氧化锌、1.5phr的促进剂TMTD、1.0phr的促进剂DM、1.5phr的硫磺、2.0phr的发泡剂AC、2.0phr的发泡剂H制成；其中补强填充剂由40.0phr的高耐磨炭黑、10.0phr的碳酸钙和30.0phr的胶粉组成。

具体制备方法如下：使用开炼机混炼胶，首先通冷却水，保证辊筒的温度在80℃以下，先将CR塑炼，然后再加入NR一起塑炼，然后依次加入补强填充剂、氧化锌、促进剂TMTD和促进剂DM，最后加入发泡剂和硫磺，待料粉充分混入橡胶后，反复割胶混炼，整个过程15min，最后薄通3遍出片；混炼胶料应在室温下停放24h，将发泡层混炼胶放在开炼机上反炼，出片备用。

利用跳模法在平板硫化机上硫化，硫化条件为160℃×6min。放置12h，进行拉伸性能测试，并通过扫描电镜观察发泡胶结构。

本实施例制备的发泡胶的性能参数如表1所示，其微观结构如图2a所示。

实施例2、发泡胶的制备及其性能测试

本实施例中用于制备发泡胶的组分与实施例1中的基本相同，不同之处在于：将发泡剂的用量调整为2.0phr的发泡剂AC；其它混炼工艺与实施例1中的相同。

利用与实施例1中相同的方法对本实施例制备的发泡胶进行性能测试和微观结构的观察，其性能如表1所示，其扫描电镜照片如图2b所示。

从表1中的数据可以看出，随着发泡剂用量的增加，制得的发泡橡胶的发泡密度在减少，更有利于成鞋的减重减震。但同时发泡剂用量的增加导致材料力学性能的下降，降低成鞋的耐穿性能。

对比图2可以看出，发泡层为闭孔结构，但随着发泡剂用量的增加气孔变多变大，逐渐向开孔结构发展，对成鞋的耐穿性能不利；因此可知合适的闭孔结构保持了成鞋的减震减重同时兼顾了耐穿性能。

表1发泡胶的性能参数

实施例3、发泡/密实胶注射成鞋

首先利用密炼机，根据下述配方（phr），混炼实胶层，出片：

CR65.0；NR35.0；氧化锌5.0；氧化镁8.0；阻燃剂15.0；黑油膏10.0；防老剂40102.5；促进剂M1.0；橡胶促进剂DM1.0；硫磺1.5；萜烯树脂5.0；高耐磨炭黑45.0；凡士林8.0；机油3.0。

使用开炼机混炼发泡胶。首先通冷却水，保证辊筒的温度在80℃以下，先将20.0phr的CR塑炼，然后再加入80.0phr的NR一起塑炼，然后依次加入40.0phr的高耐磨碳黑、10.0phr的碳酸钙、30.0phr的胶粉、8.0phr的氧化锌、1.0phr的促进剂TMTD、1.0phr的橡胶促进剂DM，最后加入1.5phr的发泡剂AC、1.0phr的发泡剂H和2.0phr的硫磺，待料粉充分混入橡胶后，反复割胶混炼，整个过程15min，最后薄通3遍出片。

混炼胶料应在室温下停放24h，将实胶层和发泡层混炼胶分别放在开炼机上反炼，出片备用。

使用密实/发泡橡胶注射设备注射成鞋。如图1所示，首先在1^#工位实胶层注射装置上注射实胶料；2^#～4^#工位进行约1.5min的实胶层预硫化；3^#工位：机械手对半成品鞋帮进行砂边，并喷涂胶粘剂；5^#工位：工人把预硫化的密实层取出，检查外层胶料是否存在缺胶情况。同时，机械手对鞋帮胶粘剂进行烘干；6^#工位：发泡胶注射装置，注射发泡胶料；7^#~22^#工位：鞋底发泡层和密实层共硫化过程，共硫化时间约为7min；23^#工位：鞋底硫化完毕，工人把成品鞋出模，并把下一个半成品鞋帮套在套帮装置上；24^#工位：清理模具、喷涂脱模剂。

密实/发泡橡胶注射成鞋如图3所示，外底分两层，最外层为实胶层，具有阻燃、防滑、耐磨等性能，其次是发泡层，赋予成鞋优良的减震减重、舒适性能。

同时对成鞋进行了检测，结果如表2所示，表2中的各指标的标准值参照我军现行装备的作战靴标准。

表2成鞋性能检测

Claims

1.一种发泡胶，其特征在于：所述发泡胶由下述质量配比的组分制成：

天然橡胶60.0～80.0；氯丁橡胶20.0～40.0；补强填充剂50.0～100.0；

氧化锌5.0～10；硫化促进剂1.0～2.5；硫磺0.5～2.0；发泡剂0.5～5.0；

所述补强填充剂由高耐磨炭黑、碳酸钙和胶粉组成；

所述高耐磨炭黑、碳酸钙和胶粉的质量份数比为(30.0～50.0)：(0～10.0)：(20.0～40.0)，但所述碳酸钙的加入量不为零。

2.根据权利要求1所述的发泡胶，其特征在于：所述硫化促进剂为二硫化双(硫羰基二甲胺)和2,2'-二硫代二苯并噻唑中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的发泡胶，其特征在于：所述发泡体系选自偶氮二甲酰胺、4,4'-氧代双苯磺酰肼和N,N'-二亚硝基五次甲基四胺中至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的发泡胶，其特征在于：所述发泡胶的发泡密度为0.75～1.05g/cm³。

5.权利要求1-4中任一项所述的发泡胶在制作橡胶鞋底中的应用。

6.一种密实/发泡橡胶鞋底，其由实胶层和发泡层组成；所述发泡层由权利要求1-4中任一项所述的发泡胶制成。

7.根据权利要求6所述的橡胶鞋底，其特征在于：所述实胶层由下述质量配比的组分制成：

氯丁橡胶65.0；天然橡胶35.0；氧化锌5.0；氧化镁8.0；阻燃剂15.0；黑油膏10.0；防老剂40102.5；促进剂M1.0；橡胶促进剂DM1.0；4.5；硫磺1.5；萜烯树脂5.0；高耐磨炭黑45.0；凡士林8.0；机油3.0。