CN108158129A - 一种轻质耐磨鞋底材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质耐磨鞋底材料，轻质耐磨鞋底材料的组成及其重量份为：天然橡胶52‑55份、顺丁橡胶45‑48份、白炭黑20‑25份、16‑20份改性玻璃纤维，将玻璃纤维经过改性后与天然橡胶、顺丁橡胶及配合剂混炼，然后经硫化、冲裁制样即得。有益效果为：二氯化乙基铝能够增强纳米氧化锌的抗紫外线屏蔽能力，降低光照对橡胶的降解影响，从而可以大大加强橡胶的抗老化、抗脆化能力，延长橡胶的使用期限与应用范围，降低成本；玻璃纤维的添加能缩短胶料的硫化时间，提高生产效率，节约能耗，降低生产成本，增加胶料的硬度、撕裂强度和耐磨强度，同时降低了橡胶的密度，使橡胶轻质化，是一种优良的轻质、耐磨鞋底材料。

Description

一种轻质耐磨鞋底材料
技术领域
本发明涉及鞋底材料领域，尤其是涉及一种轻质耐磨鞋底材料。
技术背景
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。
现有技术如授权公众号为CN 102093600 B的中国发明专利，公开了一种耐磨鞋底材料及其制备方法，其组分及质量配比为天然3L 橡胶50-60%，促进剂3-5％，填充剂40-45%, 加硬剂1-1.5％，硫化剂1.5-2％，加硬剂是高苯乙烯，促进剂是无机促进剂、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧化剂和增粘剂的混合物，促进剂中还添加有机促机剂，优选采用D 促进剂、M 促进剂和DM 促进剂；该发明的鞋底质量轻、耐磨性佳，防水、保暖性强，适用于作网球、户外运动鞋等磨损强度大的鞋类鞋底。但是该发明方法中加入了大量的填充剂，填充剂与天然橡胶的相容性和界面粘接性较弱，因此会导致该鞋底材料容易老化，填充剂容易脱落，影响鞋子的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轻质耐磨鞋底材料，鞋底材料配比合理，其抗老化、抗脆化性能较强，弹性、耐磨性较好，而且材料的密度较低。
本发明针对背景技术中提到的问题，采取的技术方案为：一种轻质耐磨鞋底材料，轻质耐磨鞋底材料的组成及其重量份为：天然橡胶52-55份、顺丁橡胶45-48份、白炭黑20-25份、16-20份改性玻璃纤维，轻质耐磨鞋底材料的抗老化、抗脆化能力较强，弹性、耐磨性能较好，密度较低，是一种优良的轻质、耐磨鞋底材料。
作为优选，一种轻质耐磨鞋底材料的制备方法，包括：玻璃纤维预处理、混炼、硫化，具体包括以下步骤：
玻璃纤维预处理：将短切玻璃纤维置于300-400℃温度马弗炉中高温灼烧20-40分钟，取出降温后将玻璃纤维浸泡在0.2-1.0%的硅烷偶联剂乙醇溶液中，室温浸泡1-2小时，升温至105-130℃反应1.5-2.5小时，冷却备用；经过表面处理后，玻璃纤维韧性、耐磨性、耐扭断性较好，玻璃纤维与偶联剂形成牢固的化学键结合，玻璃纤维表面粗糙，浸润性提高，活性基团增加，其与橡胶的相容性和界面粘接性得到增强，使其在橡胶机体中分散更加均匀，发挥补强剂的作用；
混炼：调节双辊开炼机辊距至0.1mm，首先加入52-55份天然橡胶薄通塑炼5-7次，然后加入45-48份顺丁橡胶混合均匀，制得塑炼胶；调整辊距至2.0-2.2mm，留有少量堆积胶，并按以下加料顺序加入各种配合剂进行混炼：8-10份固体软化剂、4-5份纳米氧化锌、1.2-1.5份二氯化乙基铝、0.8-0.9份硬脂酸、1.3-1.5份防老剂、1.4-1.5份促进剂、20-25份白炭黑、2.5-3.0份PEG-4000、1.8-2.0份二甘醇、5.0-6.0份纳米凹土、16.0-20.0份改性玻璃纤维、2-5份硫黄、0.5-1.0份超速促进剂薄通，打三角包，下片；混炼能提高橡胶制品的物理机械性能，改善加工成型工艺，降低生产成本，二氯化乙基铝能够增强纳米氧化锌的抗紫外线屏蔽能力，降低光照对橡胶的降解影响，从而可以大大加强橡胶的抗老化、抗脆化能力，延长橡胶的使用期限与应用范围，降低成本；
硫化：将混炼后的胶料按规定的时间停放后，采用平板硫化机进行硫化操作，硫化温度为156-160℃，焦烧时间为60-80秒，硫化时间为175-190秒，硫化压力为12-15MPa，将硫化后的试样在室温下停放12-36小时，采用冲片机进行试样的冲裁即可；玻璃纤维的添加能缩短胶料的硫化时间，提高生产效率，节约能耗，降低生产成本，增加胶料的硬度、撕裂强度和耐磨强度，同时降低了橡胶的密度，使橡胶轻质化；硫化使橡胶的线性大分子转变为三维网状结构，改善了橡胶固有的强度低、弹性小、冷硬热粘、易老化等缺陷，橡胶物理、力学性能明显改善，强度、弹性、拉伸模量增高，塑性变形减少，成为不溶弹性体，其耐磨性、抗溶胀性、耐热性等方面有明显改善，扩大了应用范围。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1）二氯化乙基铝能够增强纳米氧化锌的抗紫外线屏蔽能力，降低光照对橡胶的降解影响，从而可以大大加强橡胶的抗老化、抗脆化能力，延长橡胶的使用期限与应用范围，降低成本；2）玻璃纤维的添加能缩短胶料的硫化时间，提高生产效率，节约能耗，降低生产成本，增加胶料的硬度、撕裂强度和耐磨强度，同时降低了橡胶的密度，使橡胶轻质化，是一种优良的轻质、耐磨鞋底材料。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：
实施例1：
一种轻质耐磨鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
1）将短切玻璃纤维置于300℃温度马弗炉中高温灼烧20分钟，取出降温后将玻璃纤维浸泡在0.2%的硅烷偶联剂乙醇溶液中，室温浸泡1小时，升温至105℃反应1.5小时，冷却备用；2）调节双辊开炼机辊距至0.1mm，首先加入52份天然橡胶薄通塑炼5次，然后加入48份顺丁橡胶混合均匀，制得塑炼胶；调整辊距至2.0mm，留有少量堆积胶，并按以下加料顺序加入各种配合剂进行混炼：8份固体软化剂、4份纳米氧化锌、1.2份二氯化乙基铝、0.8份硬脂酸、1.3份防老剂、1.4份促进剂、20份白炭黑、2.5份PEG-4000、1.8份二甘醇、5.0份纳米凹土、16.0份改性玻璃纤维、2份硫黄、0.5份超速促进剂薄通，打三角包，下片；3）将混炼后的胶料按规定的时间停放后，采用平板硫化机进行硫化操作，硫化温度为156℃，焦烧时间为60秒，硫化时间为175秒，硫化压力为12MPa，将硫化后的试样在室温下停放12小时，采用冲片机进行试样的冲裁即可。
实施例2：
一种轻质耐磨鞋底材料的制备方法，包括：玻璃纤维预处理、混炼、硫化，具体包括以下步骤：
1）玻璃纤维预处理：将短切玻璃纤维置于400℃温度马弗炉中高温灼烧40分钟，取出降温后将玻璃纤维浸泡在1.0%的硅烷偶联剂乙醇溶液中，室温浸泡2小时，升温至130℃反应2.5小时，冷却备用；经过表面处理后，玻璃纤维韧性、耐磨性、耐扭断性较好，玻璃纤维与偶联剂形成牢固的化学键结合，玻璃纤维表面粗糙，浸润性提高，活性基团增加，其与橡胶的相容性和界面粘接性得到增强，使其在橡胶机体中分散更加均匀，发挥补强剂的作用；
2）混炼：调节双辊开炼机辊距至0.1mm，首先加入55份天然橡胶薄通塑炼7次，然后加入45份顺丁橡胶混合均匀，制得塑炼胶；调整辊距至2.2mm，留有少量堆积胶，并按以下加料顺序加入各种配合剂进行混炼：10份固体软化剂、5份纳米氧化锌、1.5份二氯化乙基铝、0.9份硬脂酸、1.5份防老剂、1.5份促进剂、25份白炭黑、3.0份PEG-4000、2.0份二甘醇、6.0份纳米凹土、20.0份改性玻璃纤维、5份硫黄、1.0份超速促进剂薄通，打三角包，下片；混炼能提高橡胶制品的物理机械性能，改善加工成型工艺，降低生产成本，二氯化乙基铝能够增强纳米氧化锌的抗紫外线屏蔽能力，降低光照对橡胶的降解影响，从而可以大大加强橡胶的抗老化、抗脆化能力，延长橡胶的使用期限与应用范围，降低成本；
3）硫化：将混炼后的胶料按规定的时间停放后，采用平板硫化机进行硫化操作，硫化温度为160℃，焦烧时间为80秒，硫化时间为190秒，硫化压力为15MPa，将硫化后的试样在室温下停放36小时，采用冲片机进行试样的冲裁即可；玻璃纤维的添加能缩短胶料的硫化时间，提高生产效率，节约能耗，降低生产成本，增加胶料的硬度、撕裂强度和耐磨强度，同时降低了橡胶的密度，使橡胶轻质化；硫化使橡胶的线性大分子转变为三维网状结构，改善了橡胶固有的强度低、弹性小、冷硬热粘、易老化等缺陷，橡胶物理、力学性能明显改善，强度、弹性、拉伸模量增高，塑性变形减少，成为不溶弹性体，其耐磨性、抗溶胀性、耐热性等方面有明显改善，扩大了应用范围。
实施例3：
一种轻质耐磨鞋底材料，轻质耐磨鞋底材料的组成及其重量份为：天然橡胶54份、顺丁橡胶46份、白炭黑24份、18份改性玻璃纤维，轻质耐磨鞋底材料的抗老化、抗脆化能力较强，弹性、耐磨性能较好，密度较低，是一种优良的轻质、耐磨鞋底材料。
一种轻质耐磨鞋底材料的制备方法，包括：玻璃纤维预处理、混炼、硫化，具体包括以下步骤：
玻璃纤维预处理：将短切玻璃纤维置于350℃温度马弗炉中高温灼烧30分钟，取出降温后将玻璃纤维浸泡在0.5%的硅烷偶联剂乙醇溶液中，室温浸泡1.5小时，升温至115℃反应2.0小时，冷却备用；经过表面处理后，玻璃纤维韧性、耐磨性、耐扭断性较好，玻璃纤维与偶联剂形成牢固的化学键结合，玻璃纤维表面粗糙，浸润性提高，活性基团增加，其与橡胶的相容性和界面粘接性得到增强，使其在橡胶机体中分散更加均匀，发挥补强剂的作用；
混炼：调节双辊开炼机辊距至0.1mm，首先加入54份天然橡胶薄通塑炼6次，然后加入46份顺丁橡胶混合均匀，制得塑炼胶；调整辊距至2.0mm，留有少量堆积胶，并按以下加料顺序加入各种配合剂进行混炼：8份固体软化剂、4份纳米氧化锌、1.2份二氯化乙基铝、0.8份硬脂酸、1.4份防老剂、1.4份促进剂、24份白炭黑、2.5份PEG-4000、1.8份二甘醇、5.0份纳米凹土、18份改性玻璃纤维、4份硫黄、0.8份超速促进剂薄通，打三角包，下片；混炼能提高橡胶制品的物理机械性能，改善加工成型工艺，降低生产成本，二氯化乙基铝能够增强纳米氧化锌的抗紫外线屏蔽能力，降低光照对橡胶的降解影响，从而可以大大加强橡胶的抗老化、抗脆化能力，延长橡胶的使用期限与应用范围，降低成本；
硫化：将混炼后的胶料按规定的时间停放后，采用平板硫化机进行硫化操作，硫化温度为156℃，焦烧时间为70秒，硫化时间为180秒，硫化压力为14MPa，将硫化后的试样在室温下停放24小时，采用冲片机进行试样的冲裁即可；玻璃纤维的添加能缩短胶料的硫化时间，提高生产效率，节约能耗，降低生产成本，增加胶料的硬度、撕裂强度和耐磨强度，同时降低了橡胶的密度，使橡胶轻质化；硫化使橡胶的线性大分子转变为三维网状结构，改善了橡胶固有的强度低、弹性小、冷硬热粘、易老化等缺陷，橡胶物理、力学性能明显改善，强度、弹性、拉伸模量增高，塑性变形减少，成为不溶弹性体，其耐磨性、抗溶胀性、耐热性等方面有明显改善，扩大了应用范围。
本发明操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。
以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述轻质耐磨鞋底材料的组成及其重量份为：天然橡胶52-55份、顺丁橡胶45-48份、白炭黑20-25份、16-20份改性玻璃纤维。
2.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述轻质耐磨鞋底材料的制备方法包括：
玻璃纤维预处理：将短切玻璃纤维置于马弗炉中高温灼烧，取出降温后将玻璃纤维浸泡在硅烷偶联剂乙醇溶液中，室温浸泡1-2小时，升温反应后冷却备用；
混炼：调节双辊开炼机辊距至0.1mm，首先加入52-55份天然橡胶薄通塑炼，然后加入45-48份顺丁橡胶混合均匀，制得塑炼胶；调整辊距至2.0-2.2mm，留有少量堆积胶，并按顺序加入各种配合剂进行混炼，薄通，打三角包，下片；
硫化：将混炼后的胶料按规定的时间停放后，采用平板硫化机进行硫化操作，将硫化后的试样在室温下停放12-36小时，采用冲片机进行试样的冲裁制样即可。
3.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述玻璃纤维预处理步骤中的高温灼烧温度为300-400℃，灼烧时间为20-40分钟。
4.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述玻璃纤维预处理步骤中的硅烷偶联剂乙醇溶液的浓度为0.2-1.0%。
5.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述玻璃纤维预处理步骤中的反应温度为105-130℃，反应时间为1.5-2.5小时。
6.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述混炼步骤中天然橡胶薄通塑炼次数为5-7次。
7.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述混炼步骤中所加入的配合剂及顺序为：8-10份固体软化剂、4-5份纳米氧化锌、1.2-1.5份二氯化乙基铝、0.8-0.9份硬脂酸、1.3-1.5份防老剂、1.4-1.5份促进剂、20-25份白炭黑、2.5-3.0份PEG-4000、1.8-2.0份二甘醇、5.0-6.0份纳米凹土、16.0-20.0份改性玻璃纤维、2-5份硫黄、0.5-1.0份超速促进剂。
8.根据权利要求1所述的一种轻质耐磨鞋底材料，其特征在于：所述硫化步骤中的硫化温度为156-160℃，焦烧时间为60-80秒，硫化时间为175-190秒，硫化压力为12-15MPa。
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