CN108047692A - 一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法 - Google Patents

一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及生活用品领域，具体涉及一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法；其成分包括：聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土、氧化镁、对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和少量去离子水；本发明鞋底具有粘结性强、耐老化性强、耐磨性好和强度高等优点；在原材料中对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H和乙丙橡胶使得鞋底耐老化性能提升5‑7倍；同时原材料中的顺丁橡胶、改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁使鞋底的耐磨性能得到显著改变。

Description

一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法
技术领域
本发明涉及生活用品领域，具体涉及一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法。
背景技术
鞋底的构造相当复杂，就广义而言，可包括外底、中底与鞋跟等所有构成底部的材料。依狭义来说，则仅指外底而言，一般鞋底材料共通的特性应具备耐磨、耐水，耐油、耐热、耐压、耐冲击、弹性好、容易适合脚型、定型后不易变型、保温、易吸收湿气等，同时更要配合中底，在走路换脚时有刹车作用不致于滑倒及易于停步等各项条件。鞋底用料的种类很多，可分为天然类底料和合成类底料两种。天然类底料包括天然底革、竹、木材等，合成类底料包括橡胶、塑料、橡塑合用材料、再生革、弹性硬纸板等。
例如中国专利申请号为CN201610797691.1一种鞋底用橡胶，包括以下重量份组分：天然橡胶18.0-22.0；丁苯橡胶10.0-13.0；顺丁橡胶30.0-35.0；白烟18.0-25.0；PEG-40001.3-1.8；硬脂酸0.3-0.5；2,6-二叔丁基对甲酚0.8-1.5；氧化锌3.0-4.0；增粘树脂1.0-1.5；生胶粉5.0-10.0；硫化剂1.28-1.54；促进剂0.75-0.91。本发明的目的是提供一种能够和PU膜很好的结合的鞋底用橡胶，同时，本发明还公开了采用该橡胶所制备底片来制备鞋底的方法。
现在市面的鞋底的质量仍然有待提高，比如现在市面的鞋底不仅存在粘结性差和耐老化性差的缺点，还存在耐磨性和强度差等缺点，这也使的现在市面鞋底的使用范围比较局限。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐老化耐磨鞋底及其制备方法，不仅具有粘结性强和耐老化性强，还具有耐磨性好和强度高等优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种耐老化耐磨鞋底，其成分按重量份计：聚氯乙烯聚氨酯55-68份、天然橡胶18-24份、顺丁橡胶15-22份、乙丙橡胶12-16份、改性纳米蒙脱土2.5-3.3份、石墨1.5-2.3份、炭黑2.8-3.6份、碳化硼0.8-1.4份、纳米氧化铝1.5-2.7份、稀土2.6-3.3份、氧化镁4.5-6.2份、对苯二胺1.2-1.8份、柠檬烯2.2-3.2份、氨基苯甲酸1.7-2.4份、防老剂RD2.5-3.6份、防老剂PPD1.8-2.5份、防老剂H0.6-1.5份、增稠剂0.5-0.8份、表面活性剂0.6-1.1份、氨基甲酸乙酯4.5-6.2份、乳化硅油0.4-0.8份和适量去离子水。
优选的，一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
a、将聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶置于密炼机中进行密炼12-17min，使密炼机内温度到达85-105℃，然后向密炼机中加入改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁，进行混炼25-32min后进行冷却，得到预混胶，备用；
b、将步骤a所得的预混胶加入到开炼机中，升温至95-110℃并搅拌20-30min，然后将对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和去离子水置于开炼机中，继续开练18-26min，待到开炼机内温度升至130-160℃时，进行排胶，室温存放，得到混合胶体；
c、将步骤b中的混合胶体置于双螺杆挤出机，并加入氨基甲酸乙酯，待温度升至145-155℃后进行抽真空混炼，混炼时间为28-35min，然后挤出造粒，得到橡胶颗粒；
d、将得到步骤c中的橡胶颗粒置于平板硫化机，控制硫化温度为145-155℃，控制硫化压力为10-14MPa，控制硫化时间为20-30min，硫化后在恒温箱中放置30-40h，得到鞋底胶体；
e、将鞋底胶体浇铸至模具中，常温冷却，即得成品。
优选的，所述表面活性剂选用硬脂酸甘油单酯。
优选的，所述增稠剂由聚丙烯酸酯共聚乳液和海藻酸钠按照质量比1：1混合而成。
优选的，所述步骤b中室温存放时间为24-36h。
优选的，所述步骤e中常温冷却时间为22-28h。
有益效果：
本发明以聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土、氧化镁、对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯和乳化硅油作为制备鞋底的原材料，使得鞋底具有粘结性强、耐老化性强、耐磨性好和强度高等优点。在原材料中对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H和乙丙橡胶的相互配合使得鞋底耐老化性能提升5-7倍。同时原材料中的顺丁橡胶、改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁相互作用使得鞋底的耐磨性能得到显著改变。本发明在制备过程中使用平板硫化机使得去硫效果更好，同时氨基甲酸乙酯硫化作用使得顺丁橡胶耐磨性能提升至少一倍，使鞋底的耐磨性能得到进一步提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐老化耐磨鞋底，其成分按重量份计：聚氯乙烯聚氨酯55份、天然橡胶24份、顺丁橡胶15份、乙丙橡胶14份、改性纳米蒙脱土2.5-3.3份、石墨1.5份、炭黑2.8份、碳化硼0.8份、纳米氧化铝1.5份、稀土3.3份、氧化镁4.5份、对苯二胺1.8份、柠檬烯2.2份、氨基苯甲酸2.4份、防老剂RD2.5份、防老剂PPD1.8份、防老剂H0.6份、增稠剂0.5份、表面活性剂0.6份、氨基甲酸乙酯4.5份、乳化硅油0.4份和适量去离子水。
一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
a、将聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶置于密炼机中进行密炼12min，使密炼机内温度到达85℃，然后向密炼机中加入改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁，进行混炼32min后进行冷却，得到预混胶，备用；
b、将步骤a所得的预混胶加入到开炼机中，升温至95℃并搅拌20min，然后将对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和去离子水置于开炼机中，继续开练18min，待到开炼机内温度升至160℃时，进行排胶，室温存放，得到混合胶体；
c、将步骤b中的混合胶体置于双螺杆挤出机，并加入氨基甲酸乙酯，待温度升至145℃后进行抽真空混炼，混炼时间为28min，然后挤出造粒，得到橡胶颗粒；
d、将得到步骤c中的橡胶颗粒置于平板硫化机，控制硫化温度为145℃，控制硫化压力为14MPa，控制硫化时间为20min，硫化后在恒温箱中放置40h，得到鞋底胶体；
e、将鞋底胶体浇铸至模具中，常温冷却，即得成品。
表面活性剂选用硬脂酸甘油单酯。
增稠剂由聚丙烯酸酯共聚乳液和海藻酸钠按照质量比1：1混合而成。
步骤b中室温存放时间为24h。
步骤e中常温冷却时间为26h。
实施例2：
一种耐老化耐磨鞋底，其成分按重量份计：聚氯乙烯聚氨酯62份、天然橡胶21份、顺丁橡胶18份、乙丙橡胶16份、改性纳米蒙脱土2.9份、石墨2.3份、炭黑3.2份、碳化硼1.4份、纳米氧化铝2.1份、稀土2.9份、氧化镁5.3份、对苯二胺1.5份、柠檬烯2.7份、氨基苯甲酸1.9份、防老剂RD2.9份、防老剂PPD2.1份、防老剂H1.0份、增稠剂0.8份、表面活性剂0.9份、氨基甲酸乙酯5.3份、乳化硅油0.8份和适量去离子水。
一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
a、将聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶置于密炼机中进行密炼15min，使密炼机内温度到达95℃，然后向密炼机中加入改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁，进行混炼25min后进行冷却，得到预混胶，备用；
b、将步骤a所得的预混胶加入到开炼机中，升温至105℃并搅拌25min，然后将对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和去离子水置于开炼机中，继续开练22min，待到开炼机内温度升至130℃时，进行排胶，室温存放，得到混合胶体；
c、将步骤b中的混合胶体置于双螺杆挤出机，并加入氨基甲酸乙酯，待温度升至150℃后进行抽真空混炼，混炼时间为35min，然后挤出造粒，得到橡胶颗粒；
d、将得到步骤c中的橡胶颗粒置于平板硫化机，控制硫化温度为150℃，控制硫化压力为11MPa，控制硫化时间为25min，硫化后在恒温箱中放置34h，得到鞋底胶体；
e、将鞋底胶体浇铸至模具中，常温冷却，即得成品。
表面活性剂选用硬脂酸甘油单酯。
增稠剂由聚丙烯酸酯共聚乳液和海藻酸钠按照质量比1：1混合而成。
步骤b中室温存放时间为29h。
步骤e中常温冷却时间为22h。
实施例3：
一种耐老化耐磨鞋底，其成分按重量份计：聚氯乙烯聚氨酯68份、天然橡胶18份、顺丁橡胶22份、乙丙橡胶12份、改性纳米蒙脱土3.3份、石墨1.9份、炭黑3.6份、碳化硼1.1份、纳米氧化铝2.7份、稀土2.6份、氧化镁6.2份、对苯二胺1.2份、柠檬烯3.2份、氨基苯甲酸2.2份、防老剂RD3.6份、防老剂PPD2.5份、防老剂H1.5份、增稠剂0.7份、表面活性剂1.1份、氨基甲酸乙酯6.2份、乳化硅油0.8份和适量去离子水。
一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，包括以下步骤：
a、将聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶置于密炼机中进行密炼17min，使密炼机内温度到达105℃，然后向密炼机中加入改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁，进行混炼27min后进行冷却，得到预混胶，备用；
b、将步骤a所得的预混胶加入到开炼机中，升温至110℃并搅拌30min，然后将对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和去离子水置于开炼机中，继续开练26min，待到开炼机内温度升至150℃时，进行排胶，室温存放，得到混合胶体；
c、将步骤b中的混合胶体置于双螺杆挤出机，并加入氨基甲酸乙酯，待温度升至155℃后进行抽真空混炼，混炼时间为31min，然后挤出造粒，得到橡胶颗粒；
d、将得到步骤c中的橡胶颗粒置于平板硫化机，控制硫化温度为150℃，控制硫化压力为10MPa，控制硫化时间为30min，硫化后在恒温箱中放置30h，得到鞋底胶体；
e、将鞋底胶体浇铸至模具中，常温冷却，即得成品。
表面活性剂选用硬脂酸甘油单酯。
增稠剂由聚丙烯酸酯共聚乳液和海藻酸钠按照质量比1：1混合而成。
步骤b中室温存放时间为36h。
步骤e中常温冷却时间为28h。
经测试，通过实施例制备的鞋底剪切强度为0.93MPa、0.95MPa和0.94MPa。粘结强度为0.41MPa、0.45MPa和0.43MPa。将鞋底浸泡在20℃、质量浓度为6％的盐水中720h未发现鞋底发生开裂、起层或脱落现象。磨损量4.5mg、4.6mghe 4.5mg。臭氧老化均为2级。
经测试，通过实施例4制备的鞋底的表干固化时间(25℃)为20h、在85℃的条件下未出现融化现象、-26℃的条件下未出现脆裂现象、剪切强度为0.78MPa、粘结强度为0.29MPa，将鞋底浸泡在20℃、质量浓度为7％的盐水中720h未发现鞋底发生开裂、起层或脱落现象。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种耐老化耐磨鞋底，其特征在于，其成分按重量份计：聚氯乙烯聚氨酯55-68份、天然橡胶18-24份、顺丁橡胶15-22份、乙丙橡胶12-16份、改性纳米蒙脱土2.5-3.3份、石墨1.5-2.3份、炭黑2.8-3.6份、碳化硼0.8-1.4份、纳米氧化铝1.5-2.7份、稀土2.6-3.3份、氧化镁4.5-6.2份、对苯二胺1.2-1.8份、柠檬烯2.2-3.2份、氨基苯甲酸1.7-2.4份、防老剂RD2.5-3.6份、防老剂PPD1.8-2.5份、防老剂H0.6-1.5份、增稠剂0.5-0.8份、表面活性剂0.6-1.1份、氨基甲酸乙酯4.5-6.2份、乳化硅油0.4-0.8份和适量去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将聚氯乙烯聚氨酯、天然橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶置于密炼机中进行密炼12-17min，使密炼机内温度到达85-105℃，然后向密炼机中加入改性纳米蒙脱土、石墨、炭黑、碳化硼、纳米氧化铝、稀土和氧化镁，进行混炼25-32min后进行冷却，得到预混胶，备用；
b、将步骤a所得的预混胶加入到开炼机中，升温至95-110℃并搅拌20-30min，然后将对苯二胺、柠檬烯、氨基苯甲酸、防老剂RD、防老剂PPD、防老剂H、增稠剂、表面活性剂、氨基甲酸乙酯、乳化硅油和去离子水置于开炼机中，继续开练18-26min，待到开炼机内温度升至130-160℃时，进行排胶，室温存放，得到混合胶体；
c、将步骤b中的混合胶体置于双螺杆挤出机，并加入氨基甲酸乙酯，待温度升至145-155℃后进行抽真空混炼，混炼时间为28-35min，然后挤出造粒，得到橡胶颗粒；
d、将得到步骤c中的橡胶颗粒置于平板硫化机，控制硫化温度为145-155℃，控制硫化压力为10-14MPa，控制硫化时间为20-30min，硫化后在恒温箱中放置30-40h，得到鞋底胶体；
e、将鞋底胶体浇铸至模具中，常温冷却，即得成品。
3.根据权利要求1所述的一种耐老化耐磨鞋底，其特征在于：所述表面活性剂选用硬脂酸甘油单酯。
4.根据权利要求1所述的一种耐老化耐磨鞋底，其特征在于：所述增稠剂由聚丙烯酸酯共聚乳液和海藻酸钠按照质量比1：1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，其特征在于：所述步骤b中室温存放时间为24-36h。
6.根据权利要求1所述的一种耐老化耐磨鞋底的制备方法，其特征在于：所述步骤e中常温冷却时间为22-28h。
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