CN105801926A - 一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡胶高分子复合材料领域，以植物短纤维(玉米桔秆、玉米棒芯)作为填充剂，应用到橡胶鞋材制品上。具体涉及一种植物短纤维(玉米桔秆、玉米棒芯)的短纤维，经表面活化处理后制得。在所述橡胶鞋材制品中所占的质量分数为10％～40％，所述植物短纤维的粒径为过80‑200目筛制得。本发明还公开了一种制备上述橡胶鞋材制品的方法。植物短纤维填充剂是一种“新型填料”，其填充的硫化胶具有较高的弹性模量、阻尼性能、耐溶剂性能和减震性能以及各向异性等；推广在各领域的运用上，植物短纤维(玉米秸秆玉米棒芯、)作为橡胶填充剂混合的橡胶成品，具有环保、耐磨、成品重量更轻，工艺简单，成本低，可大量生产，能更好地提高橡胶产品的质量。

Description

一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及橡胶鞋材制品领域，尤其涉及一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品及其制备方法和用途。
背景技术
粉(粒)填充剂仍是目前橡胶工业普遍使用的填充剂，国内一般采用轻质碳酸钙或高岭土作为填充剂。它的作用是提高橡胶鞋材制品的硬度和机械性能。影响其补强效果的因素有：填充剂的粒径、填充剂表面的润湿性与化学属性质及时填充剂的结构和用量。填充剂的这些同变因素可以不同程度地影响着硫化胶的各种性能。采用低生产能耗、价廉的天然矿物质用于橡胶鞋材制品是开发利用橡胶用填充剂的主要趋势。其中，植物短纤维填充剂是一种“新型填料”引起行内关注、及努力研究的科目。
但相比炭黑填充剂，非炭黑填充剂与橡胶的相容性较差，它们在橡胶中大量填充，会降低了补强作用，在很大程度上限制了在橡胶上的运用。为了提高非炭黑填充胶料的性能，降低生产成本，增强在市场上的竞争能力就需要在非炭黑填充剂的表面改性或在其交链接枝性能上进行改良和研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保、耐磨、成品重量更轻的以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品及其制备方法。
为了解决上述技术的问题，本发明采用的技术方案是：一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，包括天然合成橡胶、填充剂、补强剂及助剂，所述填充剂为植物短纤维，在所述制胶制品中所占的质量分数为10％～40％，所述植物短纤维的粒径为过80-200目以上筛制得。
优选的，所述橡胶鞋材制品中含有25％的植物短纤维，所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
优选的，所述植物短纤维为玉米桔秆、玉米棒芯、小麦、甘蔗。
优选的，所述橡胶鞋材制品还包括活性剂、防老剂、促进剂中的一种或几种。
优选的，所述补强剂为树脂、白烟、黑烟、高岭土中的一种或几种的混合物。
一种制备上述橡胶鞋材制品的方法，包括配合、生胶塑炼、胶料混炼、成型、硫化等五个步骤，还包括，
在破碎和磨碎设备中将玉米秸秆磨成粉料粒状(达至80-200目以上)，然后通过表面活化处理后形成的制品与天然合成橡胶、补强剂、辅料按照一定比例进行配合；
利用橡胶工艺常用设备，通过密炼机在常温下与生胶配合剂、填充补强剂受密炼机强烈地剪切、挤压、搅拌和撕裂作用，将其所有各种材料充分密炼均匀、分散，使生胶分子链打断，有效将填充补强剂、配合剂结合在一起；
然后再通过炼胶机的两辊简的挤压剪切作用下，使橡胶大分子链受到再次撕裂拉断，从而又充分分散，获得满意的可塑度，便于出型操作，得到所需产品规格型号等要求；
最后，通过平板硫化机，在设置高温160℃、200Mpa力的作用下，根据用户需求不同规格厚度，设定硫化时间，即可得到成熟成品。
本发明的橡胶鞋材制品可广泛应用于制作鞋底的材料。
植物短纤维填充剂是一种“新型填料”，其填充的硫化胶具有较高的弹性模量、阻尼性能、耐溶剂性能和减震性能以及各向异性等；推广在各领域的运用上，植物短纤维(玉米秸秆、玉米棒芯)作为橡胶填充剂混合的橡胶成品，具有环保、耐磨、成品重量更轻，工艺简单，成本低，可大量生产，能更好地提高橡胶产品的质量。
具体实施方式
实施例1
一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，按质量分数，包括天然橡胶40％、植物短纤维填充补强剂10％、其它补强剂：40％、树脂2％、配合剂8％、所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
上述橡胶鞋材制品的制备方法如下：
一种制备上述橡胶鞋材制品的方法，包括配合、生胶塑炼、胶料混炼、成型、硫化等五个步骤，还包括，
在破碎和磨碎设备中将玉米秸秆磨成粉料粒状(达至80-200目以上)，然后通过表面活化处理后形成的制品与天然合成橡胶、补强剂、辅料按照一定比例进行配合；
利用橡胶工艺常用设备，通过密炼机在常温下与生胶配合剂、填充补强剂受密炼机强烈地剪切、挤压、搅拌和撕裂作用，将其所有各种材料充分密炼均匀、分散，使生胶分子链打断，有效将填充补强剂、配合剂结合在一起；
然后再通过炼胶机的两辊简的挤压剪切作用下，使橡胶大分子链受到再次撕裂拉断，从而又充分分散，获得满意的可塑度，便于出型操作，得到所需产品规格型号等要求；
最后，通过平板硫化机，在设置高温160℃、200Mpa力的作用下，根据用户需求不同规格厚度，设定硫化时间，即可得到成熟成品。
根据HG/T3086-2011物理性能技术要求：
实施例2
一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，按质量分数，包括天然橡胶40％、植物短纤维填充补强剂20％、其它补强剂：30％、树脂2％、配合剂8％、所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
制备方法与实施例1相同。
检测结果：
实施例3
一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，按质量分数，包括天然橡胶40％、植物短纤维填充补强剂25％、其它补强剂：25％、树脂2％、配合剂8％、所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
制备方法与实施例1相同。
检测结果：
实施例4
一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，按质量分数，包括天然橡胶40％、植物短纤维填充补强剂30％、其它补强剂：20％、树脂2％、配合剂8％、所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
制备方法与实施例1相同。
检测结果：
实施例5
一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，按质量分数，包括天然橡胶40％、植物短纤维填充补强剂40％、其它补强剂：10％、树脂2％、配合剂8％、所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
制备方法以实施例1相同。
检测结果:
综上所述，经过反复的试验玉米秸秆磨成粉粒状粒径达至80-200目占10％及以上才能与主材交链接枝，用60、70目粉磨粒合成后，胶料表面仍然存在乳白色粉粒，表面缺欠油性及易变现、干裂，当粉磨粉达至200目以上占40％能取代原有填充剂。在考虑生产成本与设备更新所投入、设备枝术不能普及等因素，玉米秸秆粉磨粉粒占25％为最佳方案。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，包括天然合成橡胶、填充剂、补强剂及助剂，其特征在于：所述填充剂为植物短纤维，在所述制胶制品中所占的质量分数为10％～40％，所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
2.根据权利要求1所述的一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，其特征在于：所述橡胶鞋材制品中含有25％的植物短纤维，所述植物短纤维的粒径为过80-200目筛制得。
3.根据权利要求1或2所述的一种以植物短纤维作为填充剂的橡胶鞋材制品，其特征在于：所述植物短纤维为玉米桔秆、玉米棒芯、小麦、甘蔗。
4.根据权利要求1所述的一种以植物短纤维作为填充剂橡胶鞋材制品，其特征在于，所述橡胶鞋材制品还包括活性剂、防老剂、促进剂。
5.根据权利要求1所述一种以植物短纤维作为填充剂橡胶鞋材制品，其特征在于：所述补强剂为树脂、白烟、黑烟、高岭土中的一种或几种的混合物。
6.一种制备如权利要求1～5任意一项所述橡胶鞋材制品的方法，包括配合、生胶塑炼、胶料混炼、成型、硫化等五个步骤，其特征在于：还包括，在破碎和磨碎设备中将玉米秸秆磨成粉料粒状(达至80-200目以上)，然后通过表面活化处理后形成的制品与天然合成橡胶、补强剂、辅料按照一定比例进行配合；
利用橡胶工艺常用设备，通过密炼机在常温下与生胶配合剂、填充补强剂受密炼机强烈地剪切、挤压、搅拌和撕裂作用，将其所有各种材料充分密炼均匀、分散，使生胶分子链打断，有效将填充补强剂、配合剂结合在一起；
然后再通过炼胶机的两辊简的挤压剪切作用下，使橡胶大分子链受到再次撕裂拉断，从而又充分分散，获得满意的可塑度，便于出型操作，得到所需产品规格型号等要求；
最后，通过平板硫化机，在设置高温160℃、200Mpa力的作用下，根据用户需求不同规格厚度，设定硫化时间，即可得到成熟成品。
7.如权利要求1～5任意一项所述的橡胶鞋材制品在制作鞋底材料中的应用。
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