CN107090132A - 一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，属于消防鞋技术领域，包括以下重量份的原料：天然橡胶22‑24份、三元乙丙橡胶50‑55份、呋喃树脂12‑16份、硬脂酸6‑7份、氮化硅8‑10份、铸石粉5‑6份、硅油1‑3份、碳酸钙4‑7份、氯化石蜡7‑8份、炭黑8‑10份、硫化剂3.5‑7份、增塑剂15‑18份、防老剂10‑15份；本发明还公开了一种高温耐火电线电缆材料的制备方法；本发明制备简单，强度高，具有较佳地防火耐高温能力、耐磨能力和耐酸碱能力。

Description

一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及消防鞋技术领域，具体的说，涉及了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法。
背景技术
消防鞋是供消防人员在火灾等恶劣环境中穿用，保护双脚和小腿免受伤害的特种防护鞋。消防员从事的是有一定危险性的劳动，其穿着的防护鞋需要同时具备防水、隔热、防滑、防刺穿、绝缘、耐砸、帮与底结合牢固、耐磨、耐曲折等性能。由于火场物质结构发生不断的变化，尤其在大量酸、碱、油类物质存在的火场中，基于橡胶本身耐油、耐酸碱性能的差距，使得橡胶材质的消防鞋发生扭曲变形，磨耗增加，扯断强度降低，硬度增加等，使消防靴的防护性能迅速降低，加快靴鞋的损坏以至达不到防护的效果，造成消防队员被酸碱物质烧伤，影响灭火工作的进程。因此，消防鞋还应具有耐油、耐酸碱的性能，才能够满足火场复杂环境下的要求。
在公开号为CN104311942A的专利文件中，公开了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙二醇4-9份，促进剂2-8份，石蜡油5-7份，抗氧剂2-6份，木质纤维素3-5份，防老剂1-3份，橡胶10-20份，多乙烯基硅油4-8份，丁腈橡胶6-14份，硬脂酸1-5份，高分子量脂肪酸脂5-9份，EVA2-7份，交联剂2-8份。该发明的有益效果是：该发明的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，具有很好的耐酸碱、耐腐蚀的性能，同时防老化，使用寿命长；但该发明的防火、耐磨性能不够理想。
在公开号为CN103483653A的专利文件中，公开了一种消防鞋用橡胶组合物，所述橡胶组合物按重量份数包括如下原料：天然橡胶20-30、氯丁橡胶75-85、顺丁橡胶1-9、阻燃剂6-18、活性剂1-4、硫化剂1-4、补强剂10-25、促进剂1-4。该发明通过选用天然橡胶、氯丁橡胶和顺丁橡胶作为基础胶，既可以改善氯丁橡胶的加工性能，又能降低成本，提高耐寒性和耐磨性，该发明的防火耐高温能力、耐磨能力、耐酸碱能力仍然能够进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法，制备简单，强度高，具有较佳地防火耐高温能力、耐磨能力和耐酸碱能力。
本发明提供的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，包括以下重量份的原料：
天然橡胶22-24份、三元乙丙橡胶50-55份、呋喃树脂12-16份、硬脂酸6-7份、氮化硅8-10份、铸石粉5-6份、硅油1-3份、碳酸钙4-7份、氯化石蜡7-8份、炭黑8-10份、硫化剂3.5-7份、增塑剂15-18份、防老剂10-15份。
作为优选，氮化硅和铸石粉的目数为200-300目。
作为优选，碳酸钙为重质碳酸钙，目数为800-1000目。
作为优选，硫化剂包括无机硫化剂和有机硫化剂，两者之间的重量比为3:1，无机硫化剂为硫黄、一氯化硫、硒、碲的一种或二种以上的混合物，有机硫化剂为促进剂TMTD。
作为优选，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯的一种或二种以上的混合物。
作为优选，防老剂为N-苯基-β-萘胺和对苯二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本发明还提供了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将天然橡胶、三元乙丙橡胶、呋喃树脂、硬脂酸、氮化硅、铸石粉、硅油、碳酸钙、氯化石蜡、炭黑、硫化剂、增塑剂、防老剂加入到搅拌机内搅拌均匀，得到混合物；
（3）、将上述混合物加入密炼机混炼5-10min，控制温度在80-90℃，然后将温度升高到110-120℃，混炼3-5min后卸料，得到胶料；
（4）、将胶料冷却后静置24h放入模具，然后加入硫化剂，热压成型。
其中，
步骤（2）中搅拌机的转速为500-600r/min。
步骤（4）中热压时控制温度在145-155℃。
本发明的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料及其制备方法，制备简单，强度高，具有较佳地防火耐高温能力、耐磨能力和耐酸碱能力，具体的有益效果如下：
（1）、三元乙丙橡胶耐热、耐候等耐老化性能优异，能有效地保证消防鞋的性能；呋喃树脂也能提高消防鞋的耐蚀性和耐热性；硬脂酸和氯化石蜡作为润滑剂和热稳定剂，具有很好的润滑性和较好的光、热稳定作用，氯化石蜡还具有阻燃的作用；
（2）、氮化硅和铸石粉能提高消防鞋的耐磨能力和耐高温能力；硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性，可作为流平剂，能加强消防鞋的各种性能；炭黑能作为补强剂，使消防鞋具有较佳地物理强度；防老剂能增加消防鞋的使用寿命；
（3）、制备方法简单、有效，能稳定地制备出消防鞋材料。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，包括以下重量份的原料：
天然橡胶22份、三元乙丙橡胶50份、呋喃树脂12份、硬脂酸6份、氮化硅8份、铸石粉5份、硅油1份、碳酸钙4份、氯化石蜡7份、炭黑8份、硫化剂3.5份、增塑剂15份、防老剂10份。
本实施例中，氮化硅和铸石粉的目数为200目。
本实施例中，碳酸钙为重质碳酸钙，目数为800目。
本实施例中，硫化剂包括无机硫化剂和有机硫化剂，两者之间的重量比为3:1，无机硫化剂为硫黄、一氯化硫、硒、碲的混合物，有机硫化剂为促进剂TMTD。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯的混合物。
本实施例中，防老剂为N-苯基-β-萘胺和对苯二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例还提供了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将天然橡胶、三元乙丙橡胶、呋喃树脂、硬脂酸、氮化硅、铸石粉、硅油、碳酸钙、氯化石蜡、炭黑、硫化剂、增塑剂、防老剂加入到搅拌机内搅拌均匀，得到混合物；
（3）、将上述混合物加入密炼机混炼5min，控制温度在80℃，然后将温度升高到110℃，混炼3min后卸料，得到胶料；
（4）、将胶料冷却后静置24h放入模具，然后加入硫化剂，热压成型。
其中，
步骤（2）中搅拌机的转速为500r/min。
步骤（4）中热压时控制温度在145℃。
实施例2
本实施例的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，包括以下重量份的原料：
天然橡胶23份、三元乙丙橡胶53份、呋喃树脂14份、硬脂酸6.5份、氮化硅9份、铸石粉5.5份、硅油2份、碳酸钙5.5份、氯化石蜡7.5份、炭黑9份、硫化剂5份、增塑剂16.5份、防老剂13份。
本实施例中，氮化硅和铸石粉的目数为200目。
本实施例中，碳酸钙为重质碳酸钙，目数为000目。
本实施例中，硫化剂包括无机硫化剂和有机硫化剂，两者之间的重量比为3:1，无机硫化剂为硫黄、一氯化硫、硒、碲的混合物，有机硫化剂为促进剂TMTD。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯的混合物。
本实施例中，防老剂为N-苯基-β-萘胺和对苯二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例还提供了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将天然橡胶、三元乙丙橡胶、呋喃树脂、硬脂酸、氮化硅、铸石粉、硅油、碳酸钙、氯化石蜡、炭黑、硫化剂、增塑剂、防老剂加入到搅拌机内搅拌均匀，得到混合物；
（3）、将上述混合物加入密炼机混炼8min，控制温度在85℃，然后将温度升高到115℃，混炼4min后卸料，得到胶料；
（4）、将胶料冷却后静置24h放入模具，然后加入硫化剂，热压成型。
其中，
步骤（2）中搅拌机的转速为550r/min。
步骤（4）中热压时控制温度在150℃。
实施例3
本实施例的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，包括以下重量份的原料：
天然橡胶24份、三元乙丙橡胶55份、呋喃树脂16份、硬脂酸7份、氮化硅10份、铸石粉6份、硅油3份、碳酸钙7份、氯化石蜡8份、炭黑10份、硫化剂7份、增塑剂18份、防老剂15份。
本实施例中，氮化硅和铸石粉的目数为300目。
本实施例中，碳酸钙为重质碳酸钙，目数为1000目。
本实施例中，硫化剂包括无机硫化剂和有机硫化剂，两者之间的重量比为3:1，无机硫化剂为硫黄、一氯化硫、硒、碲的混合物，有机硫化剂为促进剂TMTD。
本实施例中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯的混合物。
本实施例中，防老剂为N-苯基-β-萘胺和对苯二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
本实施例还提供了一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将天然橡胶、三元乙丙橡胶、呋喃树脂、硬脂酸、氮化硅、铸石粉、硅油、碳酸钙、氯化石蜡、炭黑、硫化剂、增塑剂、防老剂加入到搅拌机内搅拌均匀，得到混合物；
（3）、将上述混合物加入密炼机混炼10min，控制温度在90℃，然后将温度升高到120℃，混炼5min后卸料，得到胶料；
（4）、将胶料冷却后静置24h放入模具，然后加入硫化剂，热压成型。
其中，
步骤（2）中搅拌机的转速为600r/min。
步骤（4）中热压时控制温度在155℃。
根据GA 6-2004的检测标准和检测方法，实施例1-3中性能检测结果如下：
从上表可以看出，实施例1-3具有较佳地性能，具有较佳地耐高温耐火和耐磨能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：包括以下重量份的原料：
天然橡胶22-24份、三元乙丙橡胶50-55份、呋喃树脂12-16份、硬脂酸6-7份、氮化硅8-10份、铸石粉5-6份、硅油1-3份、碳酸钙4-7份、氯化石蜡7-8份、炭黑8-10份、硫化剂3.5-7份、增塑剂15-18份、防老剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：氮化硅和铸石粉的目数为200-300目。
3.根据权利要求1所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：碳酸钙为重质碳酸钙，目数为800-1000目。
4.根据权利要求1所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：硫化剂包括无机硫化剂和有机硫化剂，两者之间的重量比为3:1，无机硫化剂为硫黄、一氯化硫、硒、碲的一种或二种以上的混合物，有机硫化剂为促进剂TMTD。
5.根据权利要求1所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯的一种或二种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料，其特征在于：防老剂为N-苯基-β-萘胺和对苯二胺的混合物，两者之间的重量比为3:1。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、按上述重量份称取各种原料；
（2）、将天然橡胶、三元乙丙橡胶、呋喃树脂、硬脂酸、氮化硅、铸石粉、硅油、碳酸钙、氯化石蜡、炭黑、硫化剂、增塑剂、防老剂加入到搅拌机内搅拌均匀，得到混合物；
（3）、将上述混合物加入密炼机混炼5-10min，控制温度在80-90℃，然后将温度升高到110-120℃，混炼3-5min后卸料，得到胶料；
（4）、将胶料冷却后静置24h放入模具，然后加入硫化剂，热压成型。
8.根据权利要求7所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中搅拌机的转速为500-600r/min。
9.根据权利要求7所述的用于消防鞋的耐磨橡胶材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中热压时控制温度在145-155℃。
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