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Abstract

本发明公开了一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：三元乙丙橡胶40-60份，丙烯酸酯橡胶10-20份，累托石5-10份，纳米氧化钛3-5份，椰壳纤维2.5-4份，乙酰谷酰胺2-8份，山梨糖醇酐油酸酯1-1.5份，抗氧剂1-2份，硫化剂1-2份，硫化促进剂0.5-0.8份，稳定剂0.5-1.5份，润滑剂1-3份。本发明还公开了该鞋底材料的制备方法。本发明提供的橡胶鞋底材料耐热性强，柔软舒适，抗冲击性能优异，抗老化好，无毒环保。

Description

一种耐热氧老化橡胶鞋底材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体的涉及一种耐热氧老化橡胶鞋底材料。
背景技术：
高分子材料的老化问题一直备受关注，特别是橡胶制品。橡胶的老化，主要是指橡胶制品在贮存或使用过程中，由于受到热、氧、光、机械应力、臭氧、有害金属离子、化学介质等外界因素的影响，使其发生物理和化学变化，使橡胶性能变劣而逐渐失去使用价值的现象。老化就是材料的性能由好变坏的一个过程。
橡胶老化的基本原理是热、氧、光和臭氧等老化因子的作用使橡胶产生交联或降解等化学反应，宏观则表现物理-力学性能的改变，最终失去使用性能。在各种各样的使用环境中，引起橡胶老化的因素是相当复杂的。在不同的因素作用下，老化机理也不尽相同。其中热氧老化是橡胶等高分子最基本、最重要的老化现象。热氧老化是一种自由基链式自催化氧化反应，主要按照游离基反应过程进行，其中提高橡胶耐热氧老化的一个方法为添加与游离基反应的物质，以终止自由基链式自催化氧化反应的发生。
发明内容：
本发明的目的是提供一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其耐热性强，柔软舒适，抗冲击性能优异，抗老化好，无毒环保。
本发明的另一个目的是提供该耐热氧老化橡胶鞋底材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶40-60份，丙烯酸酯橡胶10-20份，
累托石5-10份，纳米氧化钛3-5份，
椰壳纤维2.5-4份，乙酰谷酰胺2-8份，
山梨糖醇酐油酸酯1-1.5份，抗氧剂1-2份，
硫化剂1-2份，硫化促进剂0.5-0.8份，
稳定剂0.5-1.5份，润滑剂1-3份。
作为上述技术方案的优选，一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶55份，丙烯酸酯橡胶13份，
累托石7份，纳米氧化钛4.5份，
椰壳纤维3.5份，乙酰谷酰胺5份，
山梨糖醇酐油酸酯1.3份，抗氧剂1份，
硫化剂1.5份，硫化促进剂0.7份，
稳定剂1.2份，润滑剂2份。
作为上述技术方案的优选，所述三元乙丙橡胶中乙烯与丙烯比为80/20，门尼粘度为50-60Pa·s。
作为上述技术方案的优选，所述椰壳纤维的粒径大小为50-80nm。
作为上述技术方案的优选，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、二亚磷酸二季戊四醇二异癸酸酯中的一种或两种混合。
作为上述技术方案的优选，所述硫化剂为2,4,6-三巯基-1,3,5-均三嗪、N,N'-二次肉桂基-1,6-己二胺的混合物，二者质量比为1:2。
作为上述技术方案的优选，所述硫化促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在500-1000W的功率下，超声2-5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，150-200℃下，捏合2-5min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合5-10min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
本发明具有以下有益效果：
首先利用山梨糖醇酐油酸酯对累托石进行改性，累托石具有层状结构，经过超声处理，产生纳米材料的新特性，改性后的累托司与橡胶的相容性大大提高，其具有良好的耐热性能以及优异的紫外线阻隔性，可以有效提高鞋底材料的抗老化性能；
乙酰谷酰胺可以有效与橡胶游离基反应，从而终止橡胶的自由基链式自催化氧化反应，提高了橡胶鞋底材料的耐热氧老化性能，且椰壳纤维的加入使得鞋底材料的强度、韧性大大提高，继而提高橡胶材料的抗老化性能。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶40份，丙烯酸酯橡胶10份，
累托石5份，纳米氧化钛3份，
椰壳纤维2.5份，乙酰谷酰胺2份，
山梨糖醇酐油酸酯1份，抗氧剂1份，
硫化剂1份，硫化促进剂0.5份，
稳定剂0.5份，润滑剂1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在500W的功率下，超声2h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，150℃下，捏合2min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合5min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
实施例2
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶60份，丙烯酸酯橡胶20份，
累托石10份，纳米氧化钛5份，
椰壳纤维4份，乙酰谷酰胺8份，
山梨糖醇酐油酸酯1.5份，抗氧剂2份，
硫化剂2份，硫化促进剂0.8份，
稳定剂1.5份，润滑剂3份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在1000W的功率下，超声5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，200℃下，捏合5min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合10min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
实施例3
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶45份，丙烯酸酯橡胶12份，
累托石6份，纳米氧化钛3.5份，
椰壳纤维2.8份，乙酰谷酰胺4份，
山梨糖醇酐油酸酯1.1份，抗氧剂1.2份，
硫化剂1.2份，硫化促进剂0.6份，
稳定剂0.7份，润滑剂1.5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在600W的功率下，超声2.5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，160℃下，捏合3min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合6min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
实施例4
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶50份，丙烯酸酯橡胶14份，
累托石7份，纳米氧化钛4份，
椰壳纤维3份，乙酰谷酰胺5份，
山梨糖醇酐油酸酯1.2份，抗氧剂1.4份，
硫化剂1.4份，硫化促进剂0.65份，
稳定剂0.9份，润滑剂1.8份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在700W的功率下，超声3.5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，170℃下，捏合4min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合7min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
实施例5
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶55份，丙烯酸酯橡胶16份，
累托石8份，纳米氧化钛4.5份，
椰壳纤维3.5份，乙酰谷酰胺6份，
山梨糖醇酐油酸酯1.3份，抗氧剂1.6份，
硫化剂1.6份，硫化促进剂0.7份，
稳定剂1.1份，润滑剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在800W的功率下，超声4h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，180℃下，捏合4min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合8min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
实施例6
一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶58份，丙烯酸酯橡胶18份，
累托石9份，纳米氧化钛4.8份，
椰壳纤维3.8份，乙酰谷酰胺7份，
山梨糖醇酐油酸酯1.4份，抗氧剂1.8份，
硫化剂1.8份，硫化促进剂0.75份，
稳定剂1.3份，润滑剂2.8份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在900W的功率下，超声4.5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，190℃下，捏合5min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合9min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。

Claims (8)

1.一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶40-60份，丙烯酸酯橡胶10-20份，
累托石5-10份，纳米氧化钛3-5份，
椰壳纤维2.5-4份，乙酰谷酰胺2-8份，
山梨糖醇酐油酸酯1-1.5份，抗氧剂1-2份，
硫化剂1-2份，硫化促进剂0.5-0.8份，
稳定剂0.5-1.5份，润滑剂1-3份。
2.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
三元乙丙橡胶55份，丙烯酸酯橡胶13份，
累托石7份，纳米氧化钛4.5份，
椰壳纤维3.5份，乙酰谷酰胺5份，
山梨糖醇酐油酸酯1.3份，抗氧剂1份，
硫化剂1.5份，硫化促进剂0.7份，
稳定剂1.2份，润滑剂2份。
3.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶为乙烯与丙烯比为80/20，门尼粘度为50-60Pa·s。
4.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，所述椰壳纤维的粒径大小为50-80nm。
5.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、二亚磷酸二季戊四醇二异癸酸酯中的一种或两种混合。
6.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，所述硫化剂为2,4,6-三巯基-1,3,5-均三嗪、N,N'-二次肉桂基-1,6-己二胺的混合物，二者质量比为1:2。
7.如权利要求1所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料，其特征在于，所述硫化促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
8.如权利要求1至7任一所述的一种耐热氧老化橡胶鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将累托石、山梨糖醇酐油酸酯和无水乙醇混合搅拌均匀，在500-1000W的功率下，超声2-5h，过滤，真空干燥，得到改性累托石；
(2)将三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、椰壳纤维、乙酰谷酰胺、纳米氧化钛加入到高速捏合机中，150-200℃下，捏合2-5min，继续加入抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、稳定剂、润滑剂，继续捏合5-10min，得到混合物料；
(3)将步骤(2)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒，塑化成型得到耐热氧老化橡胶鞋底材料。
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