CN105860172A - 一种耐磨鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨鞋底材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨鞋底材料，由以下重量份数的原料制成：天然橡胶20~30份，丁苯橡胶40~60份，改性超高分子量聚乙烯5~15份，陶瓷材料6~10份，软化油10~20份，填充剂15~20份，补强剂0.1~3份，硬脂酸0.5~5份，偶联剂0.5~3份，促进剂0.3~2份，防老剂0.1~5份，防焦剂0.1~3份，分散剂1~5份，硫化剂1~3份；并公开了该耐磨鞋底材料的制备方法。本发明原料廉价易得，制备工艺简单，制得的鞋材料具有高耐磨性及强抗冲击性的优点。

Description

一种耐磨鞋底材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐磨鞋底材料及其制备方法。
背景技术
鞋子是人们日常生活的必需品。随着科技的发展，人们生活水平的提高，人们对鞋子质量和性能的要求也就越来越高。尽管市面上的鞋子外观都很舒适美观，但在一些性能方面，如鞋底耐磨性、抗冲击性、止滑性等，往往不能满足人们的需要。
目前市面上的鞋底材料有TPR、PU、橡胶、EVA等。其中，TPR热塑性橡胶，兼具传统橡胶的力学弹性和热塑性塑料的加工性，价格最便宜，但材质重、磨耗差、抗冲击能力差；PU底硬度高、耐磨性好、弹性好，但价格较贵、易断裂；EVA底轻便、弹性好，具有很好的抗冲击性能，但耐磨性差；橡胶用于各种鞋的大底，耐磨性佳且防滑性好。但其中天然橡胶的耐磨性和抗冲击性都较差，无法满足室外运动鞋的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨鞋底材料及其制备方法。该方法制得的鞋底材料同时具有高耐磨性及强抗冲击性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐磨击鞋底材料，由以下重量份数的原料制成：
天然橡胶20~30份，丁苯橡胶40~60份，改性超高分子量聚乙烯5~15份，陶瓷材料6~10份，填充剂15~20份，补强剂0.1~3份，偶联剂0.5~3份，软化剂10~20份，硬脂酸0.5~5份，促进剂0.3~2份，防老剂0.1~5份，防焦剂0.1~3份，分散剂1~5份，硫化剂1~3份。
所述改性超高分子量聚乙烯是由超高分子量聚乙烯在80~85℃下，用铬酸化学氧化处理3~5min。超高分子量聚乙烯具有耐化学腐蚀、耐磨性、耐冲击性，改性后的超高分子量聚乙烯使得鞋材粘结性大大提高。
所述的陶瓷材料为氧化钴增韧氧化铝陶瓷，其制备方法为：选用粒径在1.0-2.0μm的氧化铝为基，加入体积分数为15%的氧化钴，添加适量的分散剂后，经球磨机研磨成粉，干燥造粒，在1500-1620℃高温下煅烧3-5h，即可得到氧化钴增韧氧化铝陶瓷材料。
所述的软化剂为石蜡油和环烷油中的至少一种。
所述的填充剂为石蜡、滑石粉、高岭土、玻璃粉中的一种。
所述的补强剂为炭黑220、炭黑234、炭黑330、白炭黑中的一种。
所述的分散剂为聚乙二醇、氧化锌中的一种。
所述的促进剂为促进剂D、2，2'-二硫代二苯并噻唑、二硫化四苄基秋兰姆中的一种。
所述的硫化剂为异氰酸酯、过氧化苯甲酰、硫磺中的一种。
所述的偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。
所述的防老剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四（3-巯基丙酸）丙酸季戊四醇酯、4，4'-亚甲基双(2，6-二叔丁基）苯酚、丙酮-二苯胺高温缩合物BLE中的一种。
所述的防焦剂为邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯胺、油酸中的一种。
该耐磨鞋底材料的制备方法包括如下步骤：
（1）将天然橡胶、丁苯橡胶、超高分子量纤维素、陶瓷材料、填充剂、补强剂、偶联剂混合搅拌后，放入密炼机中，在温度100~110℃下混炼10-15min；
（2）再向密炼机中份依次加入软化剂、硬脂酸、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂，调节温度在120~130℃，继续混炼得到15~20min，得到混炼胶；
（3）在温度为150~160℃下，加入硫化剂进行硫化，硫化时间为6~10min，得到硫化后的混炼胶；
（4）将步骤（3）得到的硫化后的混炼胶加入到造粒机中，进行熔融共混、造粒，得到颗粒状材料；
（5）将步骤（4）中所得颗粒材料进行压模成型，制得耐磨鞋底材料。
本发明的显著优点：本发明所得的鞋底材料的耐磨性和抗冲击性远高于现有的鞋用材料；且原料易得，生产工艺简单，成本较低。
具体实施方式
实施例1：
一种耐磨鞋底材料，由以下重量份数的原料制成：天然橡胶20份，丁苯橡胶40份，改性超高分子量聚乙烯5份，氧化钴增韧氧化铝陶瓷6份，石蜡油10份，石蜡15份，炭黑220型0.1份，硬脂酸0.5份，3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.5份，促进剂D 0.3份，四（3-巯基丙酸）丙酸季戊四醇酯0.1份，邻苯二甲酸酐0.1份，聚乙二醇1份，异氰酸酯1份。
其制备过程如下：
一种耐磨且抗冲击鞋底材料，其特征在于该制备方法包括如下步骤：
（1）将天然橡胶、丁苯橡胶、超高分子量聚乙烯、氧化钴增韧氧化铝陶瓷、硬脂酸、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、炭黑220按上述的重量份混合搅拌后，放入密炼机中，在温度105℃下混炼12min；
（2）再向密炼机中按上述重量份依次加入石蜡油、硬脂酸、促进剂D、四（3-巯基丙酸）丙酸季戊四醇酯、邻苯二甲酸酐、聚乙二醇，调节温度在125℃，继续混炼得到18min，得到混炼胶。
（3）在温度为155℃下，加入异氰酸酯进行硫化，硫化时间为8min，得到硫化后的混炼胶。
（4）将步骤（3）得到硫化后的混炼胶加入到造粒机中，进行熔融共混、造粒，得到颗粒材料。
（5）将颗粒材料加入到模压成型机中压模成型，制得耐磨鞋底材料。
实施例2：
一种耐磨鞋底材料，由以下重量份数的原料制成：天然橡胶25份，丁苯橡胶50份，改性超高分子量聚乙烯10份，氧化钴增韧氧化铝陶瓷8份，环烷油15份，滑石粉18份，炭黑330 1.5份，硬脂酸3份，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷2份，2，2'-二硫代二苯并噻唑1份，β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸正十八碳醇酯3份，N-亚硝基二苯胺1份，氧化锌3份，过氧化苯甲酰2份。
其制备方法如下：
（1）将天然橡胶、丁苯橡胶、超高分子量聚乙烯、氧化钴增韧氧化铝陶瓷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、滑石粉、炭黑330按上述的重量份混合搅拌后，放入密炼机中，在温度100℃下混炼10min；
（2）再向密炼机中依次加入环烷油、硬脂酸、2，2'-二硫代二苯并噻唑促进剂、β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸正十八碳醇酯、N-亚硝基二苯胺、氧化锌，调节温度在120℃，继续混炼得到15min，得到混炼胶。
（3）在温度为150℃下，加入过氧化苯甲酰进行硫化，硫化时间为6min，得到硫化后的混炼胶。
（4）将步骤（3）得到硫化后的混炼胶加入到造粒机中，进行熔融共混、造粒，得到粒料。
（5）将步骤（4）中所得粒料加入到模压成型机中压模成型，制得耐磨鞋底材料。
实施例3：
一种耐磨鞋底材料，由以下重量份数的原料制成：天然橡胶30份，丁苯橡胶60份，改性超高分子量聚乙烯15份，氧化钴增韧氧化铝陶瓷10份，石蜡油20份，高岭土20份，白炭黑3份，硬脂酸5份，乙烯基三甲氧基硅烷3份，二硫化四苄基秋兰姆2份，防老剂BLE型5份，油酸3份，氧化锌5份，硫磺3份。
其制备方法如下：
（1）将天然橡胶、丁苯橡胶、超高分子量聚乙烯、氧化钴增韧氧化铝陶瓷、乙烯基三甲氧基硅烷、高岭土、白炭黑按照上述的重量份混合搅拌后，放入密炼机中，在温度110℃下混炼15min；
（2）再向密炼机中按照上述的重量份依次加入石蜡油、硬脂酸、二硫化四苄基秋兰姆、丙酮-二苯胺高温缩合物BLE、油酸、氧化锌，调节温度在130℃，继续混炼得到20min，得到混炼胶。
（3）在温度为160℃下，加入硫磺进行硫化，硫化时间为10min，得到硫化后的混炼胶。
（4）将步骤（3）得到的硫化后混炼胶加入到造粒机中，进行熔融共混、造粒，得到粒料。
（5）将粒料加入到模压成型机中压模成型，制得耐磨鞋底材料。
对上述实施例所得材料进行性能测定，结果列于表1。
表1 各实施案例性能测试结果
由表1可知，本发明所得的鞋底材料的断裂伸长率、耐磨性能均优于现有橡胶鞋底。

Claims (10)

1.一种耐磨鞋底材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：
天然橡胶20~30份，丁苯橡胶40~60份，改性超高分子量聚乙烯5~15份，陶瓷材料6~10份，填充剂15~20份，补强剂0.1~3份，偶联剂0.5~3份，软化剂10~20份，硬脂酸0.5~5份，促进剂0.3~2份，防老剂0.1~5份，防焦剂0.1~3份，分散剂1~5份，硫化剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的改性超高分子量聚乙烯是将超高分子量聚乙烯在80~85℃下，用铬酸化学氧化处理3~5min制得。
3.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的陶瓷材料为氧化钴增韧氧化铝陶瓷，其制备方法为：选用粒径在1.0-2.0μm的氧化铝为基，加入体积分数为15%的氧化钴，添加适量的分散剂后，经球磨机研磨成粉，干燥造粒，在1500-1620℃高温下煅烧3-5h，即可得到氧化钴增韧氧化铝陶瓷材料。
4.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的填充剂为石蜡、滑石粉、高岭土、玻璃粉中的一种；所述的补强剂为炭黑220、炭黑234、炭黑330、白炭黑中的一种；所述的偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种；所述的软化剂为石蜡油和环烷油中的一种。
5.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的促进剂为D、2，2'-二硫代二苯并噻唑、二硫化四苄基秋兰姆中的一种。
6.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的防老剂为β-（3,5-二叔丁基-4-羧基苯基）丙酸正十八碳醇酯、四（3-巯基丙酸）丙酸季戊四醇酯、4，4'-亚甲基双(2，6-二叔丁基）苯酚、丙酮-二苯胺高温缩合物BLE中的一种。
7.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的防焦剂为邻苯二甲酸酐、N-亚硝基二苯胺、油酸中的一种。
8.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的分散剂为聚乙二醇、氧化锌中的一种。
9.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：所述的硫化剂为异氰酸酯、过氧化苯甲酰、硫磺中的一种。
10.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将天然橡胶、丁苯橡胶、改性超高分子量聚乙烯、陶瓷材料、填充剂、补强剂、偶联剂混合搅拌后，放入密炼机中，在温度100~110℃下混炼10-15min；
（2）再依次加入软化剂、硬脂酸、促进剂、防老剂、防焦剂、分散剂，调节温度在120~130℃，继续混炼得到15~20min，得到混炼胶；
（3）在温度为150~160℃下，加入硫化剂进行硫化，硫化时间为6~10min，得到硫化后的混炼胶；
（4）将步骤（3）得到的硫化后的混炼胶加入到造粒机中，进行熔融共混、造粒，得到粒料；
（5）将步骤（4）中所得粒料进行压模成型，制得耐磨鞋底材料。
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