CN105694149B - 一种鞋底用耐油抗低温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鞋底用耐油抗低温材料及其制备方法，按重量份数计，其原料组成为：丁腈橡胶60~80份、溴化丁基橡胶40~50份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷5~8份、氧化锌8~12份、白碳黑20~25份、N,N'‑二环已基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺3~5份、二硫化四甲基秋兰姆3~5份、邻苯二甲酸二辛酯2~4份、木粉6~12份、2‑巯基苯并咪唑4~6份、硫磺1~3份、硬脂酸1~3份和过碳酰胺1~2份。所制备的鞋底用耐油抗低温材料具有良好的耐油性能，耐油性达5%~6.8%（油浸泡后的膨胀率），在零下50℃，抗拉强度为18~22Mpa，回弹率48~51%，耐磨性能优异，磨擦系数1.45~1.65。
Description
技术领域
本发明属于制鞋领域，具体涉及一种鞋底用耐油抗低温材料及其制备方法。
背景技术
一般的胶质鞋底在常规条件下止滑效果不错，然而对于一些在特殊环境下，除了要求止滑外，还要求能够耐油，例如在油厂工作的工人，则需要穿戴耐油工作鞋。目前市场上止滑耐油的鞋不仅制造工艺复杂，而且价格是一般鞋的好几倍，而且适用的环境十分有限。
丁腈橡胶由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。然而丁腈橡胶耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。因此，将丁腈橡胶与其它橡胶复合，并添加助剂、改性或者复合搭配成为研制新型鞋用材料的方向。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种鞋底用耐油抗低温材料及其制备方法。所制备的鞋底用耐油抗低温材料具有良好的耐油性能，耐油性达5%~6.8%（油浸泡后的膨胀率），而且在低温环境中仍能保持良好的性能，在零下50℃，抗拉强度为18~22Mpa，回弹率48~51%，耐磨性能优异，磨擦系数1.45~1.65。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种鞋底用耐油抗低温材料，按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：60~80份；
溴化丁基橡胶：40~50份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：5~8份；
氧化锌：8~12份；
白碳黑：20~25份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：3~5份；
二硫化四甲基秋兰姆：3~5份；
邻苯二甲酸二辛酯：2~4份；
木粉：6~12份；
2-巯基苯并咪唑：4~6份；
硫磺：1~3份；
硬脂酸：1~3份；
过碳酰胺：1~2份。
优选地，一种鞋底用耐油抗低温材料，按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：75份；
溴化丁基橡胶：45份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：6.5份；
氧化锌：10份；
白碳黑：22份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：4份；
二硫化四甲基秋兰姆：3份；
邻苯二甲酸二辛酯：3份；
木粉：12份；
2-巯基苯并咪唑：5份；
硫磺：1.5份；
硬脂酸：1.5份；
过碳酰胺：1.5份。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40~42wt%。
如上所述的一种鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为90~120℃，密炼时间为5~10分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压3~5分钟，机台压力0.3~0.5Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼3~5分钟，混合均匀后在100~140℃下密炼3-5分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间20~24小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度140~150℃，时间8~10分钟，机台压力15~16Mpa。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明充分发挥了丁腈橡胶耐油性能，溴化丁基橡胶因具备溴原子而有较强的粘性，并且其分子内阻力大，使作用在地面上的振幅衰减，起到抓地作用，丁腈橡胶与溴化丁基橡胶相互配合，协同作用，使得耐油性能大大增强；此外，在橡胶中加入了一定量的过碳酰胺，过碳酰胺与丁腈橡胶、溴化丁基橡胶复配，一方面利用其加强的杀菌能力，能够有效杀死鞋内产生的细菌和霉菌，同时又能与丁腈橡胶、溴化丁基橡胶共同作用，起到表面促进作用，从而使得耐油性能增强，耐油性达5%~6.8%（油浸泡后的膨胀率）；
（2）氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷能够起到促进流平、降低表面的作用，使得材料更有光泽，而其它促进剂和防老剂改性后，使得本发明在低温环境中仍能保持良好的性能，在零下50℃，抗拉强度为18~22Mpa，回弹率48~51%，而且耐磨性能优异，磨擦系数1.45~1.65；
（3）本发明工艺简单，成本低廉，能够适应大环境下新型鞋用材料的需求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种鞋底用耐油抗低温材料，按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：60份；
溴化丁基橡胶：40份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：5份；
氧化锌：8份；
白碳黑：20份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：3份；
二硫化四甲基秋兰姆：3份；
邻苯二甲酸二辛酯：2份；
木粉：6份；
2-巯基苯并咪唑：4份；
硫磺：1份；
硬脂酸：1份；
过碳酰胺：1份。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40wt%。
所述鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为90℃，密炼时间为5分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压3分钟，机台压力0.3Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼3分钟，混合均匀后在100℃下密炼3分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间20小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度140℃，时间8分钟，机台压力15Mpa。
实施例2
一种鞋底用耐油抗低温材料，按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：80份；
溴化丁基橡胶：50份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：8份；
氧化锌：12份；
白碳黑：25份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：5份；
二硫化四甲基秋兰姆：5份；
邻苯二甲酸二辛酯：4份；
木粉：12份；
2-巯基苯并咪唑：6份；
硫磺：3份；
硬脂酸：3份；
过碳酰胺：2份。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为42wt%。
所述鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为120℃，密炼时间为10分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压5分钟，机台压力0.4Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼5分钟，混合均匀后在140℃下密炼5分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间24小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度150℃，时间10分钟，机台压力16Mpa。
实施例3
一种鞋底用耐油抗低温材料，按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：70份；
溴化丁基橡胶：45份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：7份；
氧化锌：10份；
白碳黑：23份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：4份；
二硫化四甲基秋兰姆：4份；
邻苯二甲酸二辛酯：3份；
木粉：8份；
2-巯基苯并咪唑：5份；
硫磺：2份；
硬脂酸：2份；
过碳酰胺：1.5。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为41wt%。
所述鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为105℃，密炼时间为8分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压4分钟，机台压力0.5Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼4分钟，混合均匀后在120℃下密炼4分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间22小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度145℃，时间9分钟，机台压力16Mpa。
实施例4
一种鞋底用耐油抗低温材料，其原料组成为：
丁腈橡胶：75份；
溴化丁基橡胶：45份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：6.5份；
氧化锌：10份；
白碳黑：22份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：4份；
二硫化四甲基秋兰姆：3份；
邻苯二甲酸二辛酯：3份；
木粉：12份；
2-巯基苯并咪唑：5份；
硫磺：1.5份；
硬脂酸：1.5份；
过碳酰胺：1.5份。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为41wt%。
所述鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为105℃，密炼时间为8分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压4分钟，机台压力0.5Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼4分钟，混合均匀后在125℃下密炼4分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间22小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度145℃，时间9分钟，机台压力16Mpa。
性能测试
现对上述实施例所得材料与现有产品进行抗低温性能测定，其对比结果见表1。表1物理性能检测条件依照GB/T 2941-91，低温检测温度为零下50℃，屈折检测方法依照GB/T13934-92，试样形状为矩形条状。
表1 抗低温性能测试结果
对上述实施例所得材料与现有产品进行耐油止滑性能测定，其对比结果见表2。表2依照耐油性能按照 ASTM D 471 标准进行检测，单位为％耐油性能按照ASTM D 471标准进行检测，单位为%；防滑性能测试中华人民共和国化工行业标准HG/T 2729-1995 测试实施例1-4及比较例制得的橡胶材料的摩擦系数。
表2 耐油止滑性能测试结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (1)
1.一种鞋底用耐油抗低温材料，其特征在于：按重量份数计，其原料组成为：
丁腈橡胶：75份；
溴化丁基橡胶：45份；
氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷：6.5份；
氧化锌：10份；
白碳黑：22份；
N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺：4份；
二硫化四甲基秋兰姆：3份；
邻苯二甲酸二辛酯：3份；
木粉：12份；
2-巯基苯并咪唑：5份；
硫磺：1.5份；
硬脂酸：1.5份；
过碳酰胺：1.5份。
所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为41wt%；
所述鞋底用耐油抗低温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）密炼：将丁腈橡胶、溴化丁基橡胶和过碳酰胺一起投入密炼仓内进行密炼得到橡胶混合物，密炼温度为105℃，密炼时间为8分钟；将木粉和邻苯二甲酸二辛酯置于高速捏合机中搅拌10分钟进行增塑处理，将增塑处理后所得的混合物投入到密炼仓中与密炼后的橡胶混合物混合均匀，随后用压料锤下压4分钟，机台压力0.5Mpa，得到密炼胶；
（2）混炼：将步骤（1）得到的密炼胶与氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷、氧化锌、白碳黑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、2-巯基苯并咪唑和硬脂酸一起投入到密炼机中压炼4分钟，混合均匀后在125℃下密炼4分钟后排料；
（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中冷却，冷却时间22小时；
（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺，送入硫化机硫化，硫化温度145℃，时间9分钟，机台压力16Mpa。
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