CN105542253A - 一种炼钢鞋用nbr复合鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR？48～60份，莫来石纤维12～16份，偶联剂0.5～1份，促进剂3～4份，填料8～12份，防老剂1～2份，硫化剂1～2份，增塑剂8～10份，润滑剂2～3份，稳定剂3～4份，氧化锌2～3份。本发明还提供了该复合鞋底材料的制备方法。本发明提供的炼钢鞋用NBR复合鞋底材料同时具有较好的耐热性能和阻燃性能。

Description

一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种鞋底材料，特别是涉及一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料及其制备方法。
背景技术：
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的一种合成橡胶，简称NBR，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性(尤其是烷烃油)极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，其主要缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24等五种，丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降，可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，NBR还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能，因此广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料、鞋底材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。
例如，公开号为CN102731859A、公开日为2012.10.17、申请人为福建正亿实业有限公司的中国专利公开了“一种耐油鞋底材料及制造方法”，包括以下重量百分比组成份的原料：NBR1965：46.8％；喷雾炭黑：28.1％；增塑剂DOS：9.4％；增塑剂TP-95：9.4％；防老剂RD：0.7％；硬脂酸：1.4％；活性纳米氧化锌：2.3％；过氧化二异丙苯(DCP)：0.84％；三羟甲基丙烷甲基丙烯酸脂(助交联剂TM)：1.17％；该发明鞋底材料与现有鞋底材料相比，耐油性极佳，可用于对鞋底耐油性要求较高的行业如石油化工、屠宰场、汽车修配厂、溶剂厂和油脂厂等穿着使用；并且制作工序简单等特点。该鞋底材料将NBR的耐油性发挥得非常好，不过其耐热性能不够理想，阻燃性能不佳，因此不能用于对耐热性能、阻燃性能要求非常高的炼钢鞋。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其同时具有较好的耐热性能和阻燃性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：
优选地，本发明所述偶联剂为KH560。
优选地，本发明所述促进剂为促进剂DM。
优选地，本发明所述填料为炭黑或陶土。
优选地，本发明所述防老剂为防老剂1076。
优选地，本发明所述硫化剂为硫磺。
优选地，本发明所述增塑剂为DOP。
优选地，本发明所述润滑剂为PE蜡。
优选地，本发明所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述炼钢鞋用NBR复合鞋底材料的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料的制备方法，其步骤如下：
(1)将莫来石纤维短切为长度为2mm的短纤维，将偶联剂溶于质量分数为80％的乙醇溶液中，分散均匀后得到质量分数为2％的改性溶液，将短纤维加入该改性溶液中并浸泡10分钟，移至恒温水浴中100℃下搅拌2小时，取出后用蒸馏水洗涤5分钟，置于烘箱中110℃下烘干4小时，得到改性纤维；
(2)将NBR、其他组份以及步骤(1)得到的改性纤维加入开炼机，辊温190℃下混炼12分钟，下片后得到混炼胶，将混炼胶静置7小时后移至硫化机，160℃下硫化15分钟，得到炼钢鞋用NBR复合鞋底材料。
由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
莫来石纤维是一种轻质耐温耐火纤维，使用温度高达1500-1700℃，耐火度极高，具有优异的耐热性能和阻燃性能，不过其表面呈亲水性，与NBR之间亲和性不佳，因此本发明通过偶联剂对其进行表面改性处理，偶联剂在莫来石纤维表面产生了有机基团并增加了很多凸起，使得莫来石纤维表面的亲水性变成了亲有机性，改性后的莫来石纤维能很好地分散于NBR基体内，形成很好的界面粘合，从而大大提高复合鞋底材料的耐热性能和阻燃性能；此外，莫来石纤维的硬度和机械性能比较优良，因此还能有效提高复合材料的力学性能。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR48份，莫来石纤维15份，KH5600.7份，促进剂DM3.5份，炭黑8.5份，防老剂10762份，硫磺1.5份，DOP9.5份，PE蜡2.4份，钙锌复合稳定剂3.6份，氧化锌2.1份。
其制备方法的步骤如下：
(1)将莫来石纤维短切为长度为2mm的短纤维，将偶联剂溶于质量分数为80％的乙醇溶液中，分散均匀后得到质量分数为2％的改性溶液，将短纤维加入该改性溶液中并浸泡10分钟，移至恒温水浴中100℃下搅拌2小时，取出后用蒸馏水洗涤5分钟，置于烘箱中110℃下烘干4小时，得到改性纤维；
(2)将NBR、其他组份以及步骤(1)得到的改性纤维加入开炼机，辊温190℃下混炼12分钟，下片后得到混炼胶，将混炼胶静置7小时后移至硫化机，160℃下硫化15分钟，得到炼钢鞋用NBR复合鞋底材料。
实施例2
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR50份，莫来石纤维14份，KH5600.9份，促进剂DM3.9份，陶土10份，防老剂10761.4份，硫磺1.2份，DOP9份，PE蜡2.1份，钙锌复合稳定剂3.2份，氧化锌2份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例3
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR60份，莫来石纤维12份，KH5600.8份，促进剂DM4份，陶土9份，防老剂10761.5份，硫磺1.8份，DOP10份，PE蜡3份，钙锌复合稳定剂3.5份，氧化锌2.5份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例4
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR55份，莫来石纤维13份，KH5600.6份，促进剂DM3.2份，陶土12份，防老剂10761份，硫磺2份，DOP8.5份，PE蜡2.5份，钙锌复合稳定剂3.4份，氧化锌2.4份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例5
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR56份，莫来石纤维16份，KH5600.5份，促进剂DM3.4份，炭黑8份，防老剂10761.2份，硫磺1.6份，DOP8.8份，PE蜡2.7份，钙锌复合稳定剂4份，氧化锌3份。
其制备方法与实施例1一样。
实施例6
一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，按重量份计，由以下组份制成：NBR49份，莫来石纤维14.5份，KH5601份，促进剂DM3.6份，炭黑11份，防老剂10761.8份，硫磺1.4份，DOP8份，PE蜡2份，钙锌复合稳定剂3.9份，氧化锌2.8份。
其制备方法与实施例1一样。
经测试，实施例1-6以及对比例的耐热性能和阻燃性能如下表所示，其中，
对比例为公开号为CN102731859A的中国专利；
耐热性能采用差热膨胀仪测试待测材料的软化温度；
阻燃性能按照GB/T2406.2-2009测试待测材料的氧指数。
由上表可见，本发明的软化温度和氧指数均明显高于对比例，耐热性能和阻燃性能均很好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：按重量份计，由以下组份制成：
2.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述偶联剂为KH560。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述促进剂为促进剂DM。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述填料为炭黑或陶土。
5.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述防老剂为防老剂1076。
6.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述硫化剂为硫磺。
7.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述增塑剂为DOP。
8.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡。
9.根据权利要求1所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料，其特征在于：所述稳定剂为钙锌复合稳定剂。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种炼钢鞋用NBR复合鞋底材料的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)将莫来石纤维短切为长度为2mm的短纤维，将偶联剂溶于质量分数为80％的乙醇溶液中，分散均匀后得到质量分数为2％的改性溶液，将短纤维加入该改性溶液中并浸泡10分钟，移至恒温水浴中100℃下搅拌2小时，取出后用蒸馏水洗涤5分钟，置于烘箱中110℃下烘干4小时，得到改性纤维；
(2)将NBR、其他组份以及步骤(1)得到的改性纤维加入开炼机，辊温190℃下混炼12分钟，下片后得到混炼胶，将混炼胶静置7小时后移至硫化机，160℃下硫化15分钟，得到炼钢鞋用NBR复合鞋底材料。
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