CN104004237A - 用于鞋底的橡胶材料组合物和用于鞋底的橡胶材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于鞋底的橡胶材料组合物，其特征在于，所述橡胶材料组合物包括天然橡胶、玻璃纤维、白炭黑、氧化锌、硬脂酸和硫磺；相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为20-55重量份，所述白炭黑为30-60重量份，所述氧化锌为2-8重量份，所述硬脂酸为0.2-4重量份，所述硫磺为0.2-4重量份。通过在常规橡胶材料中加入玻璃纤维，大大增加了制得的橡胶材料的粗糙度，从而大大提高了遇水后该橡胶材料的防滑性能，同时配合使用白炭黑、氧化锌等材料，进一步增加了制得的橡胶材料的耐摩擦性能，且添加的玻璃纤维价格较便宜，也大大提高了制得的橡胶材料的性价比，从而实现了防滑、性价比高且实用的效果。

Description

用于鞋底的橡胶材料组合物和用于鞋底的橡胶材料的制备方法

技术领域

本发明涉及鞋底制造领域，具体地，涉及一种用于鞋底的橡胶材料组合物和用于鞋底的橡胶材料的制备方法。

背景技术

橡胶作为鞋底常用的材料，在鞋底制作中的应用极其广泛，在对鞋进行选择时，通常会考虑到鞋底易滑的问题，尤其是在雨天等情况下，鞋底湿滑的问题尤为突出，且易滑的鞋底常会使得我们在行走过程中滑倒，造成人身的伤害。

在现有技术中，橡胶鞋底遇水后易滑，尤其是在光滑的地面上，更易造成滑倒的情况，给我们的生活带来很大的困扰。

因此，提供一种防滑、性价比高且实用的用于鞋底的橡胶材料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是为了克服现有技术中橡胶鞋底易滑，尤其在遇水后更易滑的问题，提供一种防滑、性价比高且实用的用于鞋底的橡胶材料组合物和用于鞋底的橡胶材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于鞋底的橡胶材料组合物，其中，所述橡胶材料组合物包括天然橡胶、玻璃纤维、白炭黑、氧化锌、硬脂酸和硫磺；相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为20-55重量份，所述白炭黑为30-60重量份，所述氧化锌为2-8重量份，所述硬脂酸为0.2-4重量份，所述硫磺为0.2-4重量份。

本发明还提供了一种用于鞋底的橡胶材料的制备方法，其中，该方法包括：

(1)将玻璃纤维、白炭黑、氧化锌和硬脂酸加入天然橡胶中进行混炼，得到混合物N1；

(2)将硫磺加入混合物N1中进行混炼；

其中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维的用量为20-55重量份，所述白炭黑的用量为30-60重量份，所述氧化锌的用量为2-8重量份，所述硬脂酸的用量为0.2-4重量份，所述硫磺的用量为0.2-4重量份。

本发明通过在常规橡胶材料中加入玻璃纤维，大大增加了制得的橡胶材料的粗糙度，从而大大提高了遇水后该橡胶材料的防滑性能，同时配合使用白炭黑、氧化锌等材料，进一步增加了制得的橡胶材料的耐摩擦性能，且添加的玻璃纤维价格较便宜，也大大提高了制得的橡胶材料的性价比，从而实现了防滑、性价比高且实用的效果。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种用于鞋底的橡胶材料组合物，其中，所述橡胶材料组合物包括天然橡胶、玻璃纤维、白炭黑、氧化锌、硬脂酸和硫磺；相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为20-55重量份，所述白炭黑为30-60重量份，所述氧化锌为2-8重量份，所述硬脂酸为0.2-4重量份，所述硫磺为0.2-4重量份。

通过在常规的橡胶材料中添加玻璃纤维，利用玻璃纤维的粗糙度，结合橡胶进而大大增加了制得的橡胶材料的粗糙度，从而也实现了提高了遇水后该橡胶材料的防滑性能，同时通过在橡胶材料中配合使用白炭黑、氧化锌等材料，进一步增加了制得的橡胶材料的耐摩擦性能，且因玻璃纤维的价格较便宜，同时达到了大大提高了制得的橡胶材料的性价比，进而使得制得的橡胶材料实现了防滑、性价比高且实用的效果。

为了达到更好的防滑效果且不破坏橡胶的理化性能，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为30-50重量份，所述白炭黑为40-55重量份，所述氧化锌为4-6重量份，所述硬脂酸为1-3重量份，所述硫磺为1-3重量份。

为了使制得的橡胶材料的性能更为优化，更可以达到防滑且耐用的效果，在本发明的另一优选的实施方式中，所述材料还包括防老剂、抗氧剂、增塑剂和硫化促进剂；相对于100重量份的所述天然橡胶，所述防老剂为0.2-4重量份，所述抗氧剂为0.3-1.5重量份，所述增塑剂为0.5-5重量份，所述硫化促进剂为1.5-10重量份。

在本发明中，应当理解的是，所述天然橡胶为本领域技术人员所常规使用的各种天然橡胶，在本发明中，对于天然橡胶的种类可以不做特殊要求，只要是本领域常规使用的天然橡胶均可使用，例如烟片胶、颗粒胶、乳胶等。

在本发明中，所述玻璃纤维可以为本领域所常规使用的玻璃纤维，但是为了达到更好的使用效果，而且使得制得的橡胶不至于因为玻璃纤维导致划破脚等情况的发生，在一种优选的实施方式中，所述玻璃纤维可以为密度为2.15-2.35g/cm³、目数为50-2000目的玻璃纤维粉，优选该玻璃纤维粉的含水率小于0.5重量％；更优选该玻璃纤维粉碱含量小于0.5重量％。

在本发明中，所述白炭黑为本领域所常规使用的白炭黑，例如气相法白炭黑、沉淀法白炭黑等。为了使制得的橡胶材料具有更优的防滑性能，在本发明的一种优选的实施方式中，所述白炭黑可以为CTAB比表面积为150-180m²/g的白炭黑。优选地，所述白炭黑为CTAB比表面积为150-180m²/g、加热减量≤7.0重量％、灼烧减量≤7.0重量％、pH值为6.0-7.5、可溶性盐≤2.5％的沉淀法白炭黑。

在本发明中，所述防老剂为本领域技术人员所常规使用的防老剂，例如，在本发明中，所述防老剂可以为N-苯基-2-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、2-巯基苯并咪唑、N,N'-二(β-萘基)对苯二胺和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍中的一种或多种，优选地，所述防老剂可以选用2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物；

在本发明中，所述抗氧剂可以为本领域所常规使用的抗氧剂，例如，所述抗氧剂可以为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸双十八醇酯和2,6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种，优选地，所述抗氧剂可以为硫代二丙酸双十二醇酯；

在本发明中，所述增塑剂为本领域技术人员所常使用的增塑剂，例如，所述增塑剂可以为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、癸二酸二辛酯和氯化石蜡中的一种或多种，优选地，所述增塑剂可以邻苯二甲酸二丁酯。

在本发明中，所述硫化促进剂为本领域所公知的硫化促进剂的类型，例如，所述硫化促进剂可以为2-硫醇基苯并噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆和二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种，优选为2,2'-二硫代二苯并噻唑。

本发明还提供了一种用于鞋底的橡胶材料的制备方法，其中，该方法包括：

(1)将玻璃纤维、白炭黑、氧化锌和硬脂酸加入天然橡胶中进行混炼，得到混合物N1；

(2)将硫磺加入混合物N1中进行混炼；

其中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维的用量为20-55重量份，所述白炭黑的用量为30-60重量份，所述氧化锌的用量为2-8重量份，所述硬脂酸的用量为0.2-4重量份，所述硫磺的用量为0.2-4重量份。

为了达到更好的防滑效果且不破坏橡胶的理化性能，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤的用量为30-50重量份，所述白炭黑的用量为40-55重量份，所述氧化锌的用量为4-6重量份，所述硬脂酸的用量为1-3重量份，所述硫磺的用量为1-3重量份。

为了使制得的橡胶材料的性能更为优化，更可以达到防滑且耐用的效果，在本发明的一种优选的实施方式中，所述制备方法还包括将防老剂、抗氧剂、增塑剂和硫化促进剂加入混合物N1中进行混炼；优选地，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述防老剂的用量为0.2-4重量份，所述抗氧剂的用量为0.3-1.5重量份，所述增塑剂的用量为0.5-5重量份，所述硫化促进剂的用量为1.5-10重量份。

在所述制备方法中，所述玻璃纤维、所述白炭黑、所述防老剂、所述抗氧剂、所述增塑剂和所述硫化促进剂均与前文描述的相同。

根据本发明的一种优选的制备方法包括：

(1)将玻璃纤维、白炭黑、氧化锌和硬脂酸加入天然橡胶中进行混炼，得到混合物N1；

(2)将防老剂、抗氧剂、增塑剂和硫化促进剂加入N1中进行混炼，得到混合物N2

(3)将硫磺加入混合物N2中进行混炼。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

需要阐述的是，在本发明中，所述天然橡胶为泰国3#烟片胶，所述玻璃纤维为南京昊成复合材料有限公司生产的玻璃纤维粉(密度为2.25g/cm³、目数为1000目)，所述沉淀法白炭黑为无锡确成硅化学有限公司的传统型二氧化硅(CTAB比表面积为170m²/g)，所述2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物和2,2'-二硫代二苯并噻唑为青岛鲁化化工有限公司的市售品，所述硫代二丙酸双十二醇酯为山东省临沂市三丰化工有限公司的牌号为SONOXDLTDP的市售品，所述氧化锌、硬脂酸、所述邻苯二甲酸二丁酯和所述硫磺为常规市售品。

实施例1

将30g玻璃纤维粉、40g白炭黑、4g氧化锌和1g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将1g硫磺加入混合物N1中进行混炼，得到橡胶材料A1。

实施例2

将40g玻璃纤维粉、50g白炭黑、5g氧化锌和2g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将2g硫磺加入混合物N1中进行混炼，得到橡胶材料A2。

实施例3

将50g玻璃纤维粉、55g白炭黑、6g氧化锌和3g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将3g硫磺加入混合物N1中进行混炼，得到橡胶材料A3。

实施例4

将30g玻璃纤维粉、40g白炭黑、4g氧化锌和1g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将0.2g2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、0.3g硫代二丙酸双十二醇酯、0.5g邻苯二甲酸二丁酯和1.5g2,2'-二硫代二苯并噻唑加入N1中进行混炼，得到混合物N2；将1g硫磺加入混合物N2中进行混炼，得到橡胶材料A4。

实施例5

将40g玻璃纤维粉、50g白炭黑、5g氧化锌和2g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将2g2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、1g硫代二丙酸双十二醇酯、2.5g邻苯二甲酸二丁酯和5g2,2'-二硫代二苯并噻唑加入N1中进行混炼，得到混合物N2；将2g硫磺加入混合物N2中进行混炼，得到橡胶材料A5。

实施例6

将50g玻璃纤维粉、55g白炭黑、6g氧化锌和3g硬脂酸加入100gNR(天然橡胶)中进行混炼，得到混合物N1；将4g2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、1.5g硫代二丙酸双十二醇酯、5g邻苯二甲酸二丁酯和10g2,2'-二硫代二苯并噻唑加入N1中进行混炼，得到混合物N2；将3g硫磺加入混合物N2中进行混炼，得到橡胶材料A6。

实施例7

按照实施例4中的实施方式进行制备，不同的是，本实施例中玻璃纤维粉的用量为20g，得到橡胶材料A7。

实施例8

按照实施例6中的实施方式进行制备，不同的是，本实施例中玻璃纤维粉的用量为55g，得到橡胶材料A8。

对比例1

按照实施例4中的实施方式进行制备，不同的是，本实施例中玻璃纤维粉的用量为10g，得到橡胶材料D1。

对比例2

按照实施例6中的实施方式进行制备，不同的是，本实施例中玻璃纤维粉的用量为80g，得到橡胶材料D2。

测试例

将实施例1-8和对比例1、2中得到的橡胶材料放置16小时后并在25t硫化机上进行硫化，得到硫化胶试样，将得到的硫化胶试样挤压成薄片出片，并制成长、宽、高分别为63mm、63mm和2mm的测试胶片，根据HG/T2729-2012检测标准，采用济南兰光机电技术有限公司的MXD-01A的摩擦系数仪检测测试胶片在拉伸速度为150mm/min、测试滑动距离为140mm条件下的干、湿状态下的动摩擦系数和静摩擦系数，得到的结果如表1所示：

表1

由表1可以看出，通过在常规的橡胶材料中添加玻璃纤维，利用玻璃纤维的粗糙度，结合橡胶进而大大增加了制得的橡胶材料的粗糙度，从而也实现了提高了遇水后该橡胶材料的防滑性能，同时通过在橡胶材料中配合使用白炭黑、氧化锌等材料，进一步增加了制得的橡胶材料的耐摩擦性能，且因玻璃纤维的价格较便宜，同时达到了大大提高了制得的橡胶材料的性价比，尤其是在潮湿条件下的摩擦系数，相较对比例而言得到了大大的提高，进而使得制得的橡胶材料实现了防滑、性价比高且实用的效果。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于鞋底的橡胶材料组合物，其特征在于，所述橡胶材料组合物包括天然橡胶、玻璃纤维、白炭黑、氧化锌、硬脂酸和硫磺；相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为20-55重量份，所述白炭黑为30-60重量份，所述氧化锌为2-8重量份，所述硬脂酸为0.2-4重量份，所述硫磺为0.2-4重量份。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维为30-50重量份，所述白炭黑为40-55重量份，所述氧化锌为4-6重量份，所述硬脂酸为1-3重量份，所述硫磺为1-3重量份。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述材料还包括防老剂、抗氧剂、增塑剂和硫化促进剂；

相对于100重量份的所述天然橡胶，所述防老剂为0.2-4重量份，所述抗氧剂为0.3-1.5重量份，所述增塑剂为0.5-5重量份，所述硫化促进剂为1.5-10重量份。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述玻璃纤维为密度为2.15-2.35g/cm³、目数为50-2000目的玻璃纤维粉；

所述白炭黑为CTAB比表面积为150-180m²/g的白炭黑。

5.根据权利要求3所述的组合物，其中，所述防老剂为N-苯基-2-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、2-巯基苯并咪唑、N,N'-二(β-萘基)对苯二胺和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍中的一种或多种；

所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸双十八醇酯和2,6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、癸二酸二辛酯和氯化石蜡中的一种或多种；

所述硫化促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆和二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种。

6.一种用于鞋底的橡胶材料的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将玻璃纤维、白炭黑、氧化锌和硬脂酸加入天然橡胶中进行混炼，得到混合物N1；

(2)将硫磺加入混合物N1中进行混炼；

其中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤维的用量为20-55重量份，所述白炭黑的用量为30-60重量份，所述氧化锌的用量为2-8重量份，所述硬脂酸的用量为0.2-4重量份，所述硫磺的用量为0.2-4重量份。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述玻璃纤的用量为30-50重量份，所述白炭黑的用量为40-55重量份，所述氧化锌的用量为4-6重量份，所述硬脂酸的用量为1-3重量份，所述硫磺的用量为1-3重量份。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括将防老剂、抗氧剂、增塑剂和硫化促进剂加入混合物N1中进行混炼；

优选地，相对于100重量份的所述天然橡胶，所述防老剂的用量为0.2-4重量份，所述抗氧剂的用量为0.3-1.5重量份，所述增塑剂的用量为0.5-5重量份，所述硫化促进剂的用量为1.5-10重量份。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述玻璃纤维为密度为2.15-2.35g/cm³、目数为50-2000目的玻璃纤维粉；

所述白炭黑为CTAB比表面积为150-180m²/g的白炭黑。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述防老剂为N-苯基-2-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、2-巯基苯并咪唑、N,N'-二(β-萘基)对苯二胺和N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍中的一种或多种；

所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双十二醇酯、硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸双十八醇酯和2,6-二叔丁基-4-甲酚中的一种或多种；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、癸二酸二辛酯和氯化石蜡中的一种或多种；

所述硫化促进剂为2-硫醇基苯并噻唑、2,2'-二硫代二苯并噻唑、N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆和二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种。