CN104356441A - 一种耐磨抗静电橡胶鞋底及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨抗静电橡胶鞋底及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种鞋底，提供一种具有电阻率小于1兆欧、永久性抗静电、高耐磨特点，特别适合生产抗静电要求高的户外工作鞋的耐磨抗静电橡胶鞋底及其制备方法,所述耐磨抗静电橡胶鞋底的组成包括：天然橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、白炭黑、抗静电剂、抗静电剂、防老剂、聚乙二醇、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡、氧化锌晶须、硫磺、硫化促进剂，将以上组分材料除硫磺、硫化促进剂以外的胶料放入密炼机中密炼，110-120度排胶，室温放置24小时，然后在双辊开炼机上混炼，并加入准确称量的硫磺、硫化促进剂，混炼均匀后，以均匀片状出片，最后将物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型，即得到耐磨抗静电橡胶鞋底。

Description

一种耐磨抗静电橡胶鞋底及其制备方法
技术领域
 本发明属于有机高分子化合物技术领域，特别涉及一种耐磨抗静电橡胶鞋底及其制备方法。
背景技术
高分子材料具有绝缘性，当其表面受到摩擦时,处于静止状态的电荷积聚而形成静电。当电荷积累到一定数量时,会造成电击甚至引起火灾，为了保障人身财产安全,存在静电危害的场所必须穿着能清除静电的抗静电鞋，特别是石油、化工、煤矿等行业的作业场所，防止因人体带有静电而可能引起燃烧、爆炸等，避免由于250V以下电气设备所偶然引起的对人体的电击和火灾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有电阻率小于1兆欧、永久性抗静电、高耐磨特点的耐磨抗静电橡胶鞋底，以及制备前述耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐磨抗静电橡胶鞋底，由组分材料天然橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、白炭黑、白矿油、抗静电剂、氧化锌晶须、防老剂、聚乙二醇、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡、硫磺、硫化促进剂制备而成。
其中：所述一种耐磨抗静电橡胶鞋底的各组分材料按重量份表示为：
天然橡胶                      40 份
氯丁橡胶                      15 - 30 份
顺丁橡胶                      25 - 35 份
氯磺化聚乙烯橡胶              8 - 12 份
白炭黑                        5 - 15 份
白矿油                        10 - 15 份
抗静电剂                      4 - 12 份
氧化锌晶须                    5 - 15 份
防老剂                        0.5 - 2 份
聚乙二醇                      5 - 8 份
硅烷偶联剂                    1 - 3 份
聚乙烯蜡                      1 - 4 份
硫磺                          2 - 4 份
硫化促进剂                    2 - 4 份。  
进一步的，各组分材料的重量份优选为：
天然橡胶                      40 份
氯丁橡胶                      20 - 25 份
顺丁橡胶                      30 - 35 份
氯磺化聚乙烯橡胶              10 份
白炭黑                        8 份
白矿油                        10 份
抗静电剂                      4 - 7 份
氧化锌晶须                    10 - 12 份
防老剂                        0.9 份
聚乙二醇                      6 份
硅烷偶联剂                    2 份
聚乙烯蜡                      3 份
硫磺                          2.8 份
硫化促进剂                    2.2 份。
其中，所述天然橡胶是标胶3L。
其中，所述顺丁橡胶是铷系顺丁橡胶。
其中，所述抗静电剂至少包括聚醚-聚酰胺共聚物抗静电剂、离子键聚合物抗静电剂中的一种。
其中，所述氧化锌晶须是四针状氧化锌晶须。
一种制备前述耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法，按照配方比例称量天然橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、白炭黑、白矿油、抗静电剂、氧化锌晶须、防老剂、聚乙二醇、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡、硫磺、硫化促进剂，将组分材料除硫磺、硫化促进剂以外的胶料放入密炼机中密炼，110-120度排胶，室温放置24小时，然后在双辊开炼机上混炼，并加入准确称量的硫磺、硫化促进剂，混炼均匀后，以均匀片状出片，最后将物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型，即得到耐磨抗静电橡胶鞋底。
通过采取前述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1，本发明耐磨抗静电橡胶鞋底的抗静电效果显著，可以永久性的防静电，不受潮湿的坏境影响，而且可以生产各种颜色的耐磨抗静电橡胶鞋底，满足客户的色彩需要。
2，本发明添加四脚状三维结构的氧化锌晶须，其分散在基体中时邻接各针状部位相互搭接形成导电通路，与永久性抗静电剂起协同作用，从而高效地赋予材料抗静电性能。
3，本发明在提高材料抗静电性能的同时，提升了材料的耐磨、耐热、耐油等性能，且具有机械强度高等特点，有很好的市场前景。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
本实施例中， 一种耐磨抗静电橡胶鞋底由以下组分按重量份组成：
天然橡胶                      40 份
氯丁橡胶                      20 份
顺丁橡胶                      30 份
氯磺化聚乙烯橡胶              10 份
白炭黑                        8 份
白矿油                        10 份
抗静电剂EXCB                  6 份
氧化锌晶须                    12 份
防老剂4010NA                  0.9 份
聚乙二醇                      6 份
硅烷偶联剂Si69                2 份
聚乙烯蜡                      3 份
硫磺                          2.8 份
硫化促进剂D                   0.6 份
硫化促进剂DM                  0.8 份
硫化促进剂M                   0.8 份。
将组分材料除硫磺、硫化促进剂以外的胶料放入密炼机中密炼，117度排胶，室温放置24小时，然后在双辊开炼机上混炼，并加入准确称量的硫磺、硫化促进剂，混炼均匀后，以均匀片状出片，最后将物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型，即得到耐磨抗静电橡胶鞋底。
上述制备得到的一种耐磨抗静电橡胶鞋底，密度1.10g/cm3，邵氏硬度64，DIN耐磨65 mm3，耐折5万次无裂纹，拉伸强度18.0MPa，延伸率665%,撕裂强度91N/mm，老化测试后的拉伸强度18.5MPa、延伸率624%、撕裂强度74N/mm，动态止滑系数平滑干式0.88湿式0.54，电阻率0.12MΩ。
实施例2：
本实施例中， 一种耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法基本与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：
顺丁橡胶35份、抗静电剂E-XCB 6份、抗静电剂P18 6份、氧化锌晶须5份、硅烷偶联剂Si69 3份。
上述制备得到的一种耐磨抗静电橡胶鞋底，密度1.09g/cm3，邵氏硬度61，DIN耐磨80 mm3，耐折5万次无裂纹，拉伸强度14.1MPa，延伸率490%,撕裂强度68N/mm，老化测试后的拉伸强度12.4MPa、延伸率441%、撕裂强度57N/mm，动态止滑系数平滑干式0.72湿式0.43，电阻率0.14MΩ。
实施例3：
本实施例中， 一种耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法基本与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：
氯丁橡胶30份、氯磺化聚乙烯橡胶8份、白炭黑5份、白矿油15份、抗静电剂E-XCB4份、氧化锌晶须15份；控制在120度排胶。
上述制备得到的一种耐磨抗静电橡胶鞋底，密度1.11g/cm3，邵氏硬度68，DIN耐磨107 mm3，耐折5万次无裂纹，拉伸强度19.5MPa，延伸率685%,撕裂强度102N/mm，老化测试后的拉伸强度19.0MPa、延伸率626%、撕裂强度79N/mm，动态止滑系数平滑干式0.88湿式0.52，电阻率4.7MΩ。
实施例4：
本实施例中， 一种耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法基本与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：
氯丁橡胶15份、顺丁橡胶25份、氯磺化聚乙烯橡胶12份、白炭黑15份、聚乙二醇8份。
上述制备得到的一种耐磨抗静电橡胶鞋底，密度1.09g/cm3，邵氏硬度66，DIN耐磨144 mm3，耐折5万次无裂纹，拉伸强度17.1MPa，延伸率598%,撕裂强度80N/mm，老化测试后的拉伸强度14.6MPa、延伸率539%、撕裂强度66N/mm，动态止滑系数平滑干式0.91湿式0.60，电阻率1.3MΩ。 
将上述实施例1 ～ 4 的数据整理后，得到如下表1（注：邵氏硬度按照ISO 7619：1997测试，DIN耐磨按照GB/T 9867-2008测试，耐折性能按照GB/T 3903.1-2008-2009测试，拉伸强度和延伸率按照GB/T 528-2009 测试，撕裂强度按照GB/T 529-2008测试直角撕裂试片，老化测试按照GB/T 3512-2001测试，动态止滑系数按照TM144：2011测试，电阻率按照ISO 20344:2011测试）： 
实施例 1 2 3 4
密度 (g/cm3) 1.10 1.09 1.11 1.09
邵氏硬度 64 61 68 66
DIN耐磨 (mm3) 65 80 107 144
耐折性能(5万次) 无裂纹 无裂纹 无裂纹 无裂纹
拉伸强度(MPa) 18.0 14.1 19.5 17.1
延伸率(%) 665 490 685 598
撕裂强度(N/mm) 91 68 102 80
拉伸强度(老化后)(MPa) 18.5 12.4 19.0 14.6
延伸率(老化后) (%) 624 441 626 539
撕裂强度(老化后) (N/mm) 74 57 79 66
动态止滑系数(平滑干式) 0.88 0.72 0.88 0.91
动态止滑系数(平滑湿式) 0.54 0.43 0.52 0.60
电阻率(MΩ ) 0.12 0.14 4.7 1.3
表                                               、实施例1～4制备的耐磨抗静电橡胶鞋底的性能参数对照表
综上所述，按照本发明的耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法，制得的耐磨抗静电橡胶鞋底获得电阻率小于1兆欧、永久性防静电、高耐磨等特点，并且具有机械强度高等特点，特别适合在鞋底等方面应用。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (6)

1.一种耐磨抗静电橡胶鞋底,其特征在于：由下列原料组成：天然橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、白炭黑、白矿油、抗静电剂、氧化锌晶须、防老剂、聚乙二醇、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡、硫磺、硫化促进剂。
2.根据权利要求1所述耐磨抗静电橡胶鞋底,其特征在于：各原料的重量份数为：
天然橡胶                      40 份
氯丁橡胶                      15 - 30 份
顺丁橡胶                      25 - 35 份
氯磺化聚乙烯橡胶              8 - 12 份
白炭黑                        5 - 15 份
白矿油                        10 - 15 份
抗静电剂                      4 - 12 份
氧化锌晶须                    5 - 15 份
防老剂                        0.5 - 2 份
聚乙二醇                      5 - 8 份
硅烷偶联剂                    1 - 3 份
聚乙烯蜡                      1 - 4 份
硫磺                          2 - 4 份
硫化促进剂                    2 - 4 份。
3.根据权利要求2所述耐磨抗静电橡胶鞋底，其特征在于：各原料的重量份数为：
天然橡胶                      40 份
氯丁橡胶                      20 - 25 份
顺丁橡胶                      30 - 35 份
氯磺化聚乙烯橡胶              10 份
白炭黑                        8 份
白矿油                        10 份
抗静电剂                      4 - 7 份
氧化锌晶须                    10 - 12 份
防老剂                        0.9 份
聚乙二醇                      6 份
硅烷偶联剂                    2 份
聚乙烯蜡                      3 份
硫磺                          2.8 份
硫化促进剂                    2.2 份。
4.根据权利要求1或2所述耐磨抗静电橡胶鞋底，其特征在于：所述抗静电剂至少包括聚醚-聚酰胺共聚物抗静电剂、离子键聚合物抗静电剂、聚氧乙烯醚类抗静电剂中的一种。
5.根据权利要求1或2所述耐磨抗静电橡胶鞋底，其特征在于：所述氧化锌晶须是四针状氧化锌晶须。
6.一种制备权利要求1-5任一所述耐磨抗静电橡胶鞋底的制备方法，其特征在于：先将天然橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、白炭黑、白矿油、抗静电剂、氧化锌晶须、防老剂、聚乙二醇、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡放入密炼机中密炼，110-120度排胶，室温放置24小时，然后在双辊开炼机上混炼，并加入准确称量的硫磺、硫化促进剂，混炼均匀后，以均匀片状出片，最后将物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型，即得到耐磨抗静电橡胶鞋底。
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