CN108752661B - 一种劳保鞋底的配方及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种劳保鞋底的配方及其制备工艺,配方包括:天然橡胶20~40份,改性顺丁橡胶15~20份,氧化锌5~10份,二氧化硅3~8份,石蜡2~6份,硅烷偶联剂1~4份,硫化剂1~3份,炭黑0.5~1.5份及防老剂0.5~1份。本发明的配方中采用了自制的改性顺丁橡胶,通过碳纳米管对顺丁橡胶进行改性后,能够大大优化劳保鞋底的耐折性能,也能保证鞋底的耐磨性能;而且,本发明的劳保鞋底制备工艺简单,条件缓和,成本低,具有极好的工业化应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种鞋底配方和制备工艺,具体涉及一种劳保鞋底的配方及其制备工艺。
背景技术
劳保鞋是一种对足部有安全防护作用的鞋。根据鞋的防护性能可将劳保鞋分为如下类型:防静电鞋和导电鞋、绝缘鞋、防砸鞋、防刺穿安全鞋 防酸碱鞋、防油鞋、防滑鞋、防刺穿鞋、防寒鞋、防水鞋等专用鞋。根据应用场合不同可选择不同功能的劳保鞋,在电力行业使用的多是橡胶绝缘鞋,鞋底均为单层橡胶底,容易打滑且使用寿命短,一方面对操作人员来说具有安全隐患,另一方面鞋底韧性不好容易折断。
鉴于上述原因,有必要对劳保鞋底的配方进行改进,以期提高鞋底的绝缘性、防滑性以及耐折性。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种劳保鞋底的配方及其制备工艺。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种劳保鞋底的配方,包括如下重量份的各组分:
天然橡胶20~40份,改性顺丁橡胶15~20份,氧化锌5~10份,二氧化硅3~8份,石蜡2~6份,硅烷偶联剂1~4份,硫化剂1~3份,炭黑0.5~1.5份及防老剂0.5~1份。
优选地,前述改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶,改性后的顺丁橡胶能够使鞋底的耐折性能得到提高。
再优选地,前述改性顺丁橡胶中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%。
此外,本发明还公开了如前所述的一种劳保鞋底的制备工艺,包括如下步骤:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、制备改性顺丁橡胶:将碳纳米管超声分散于有机溶剂中,然后加入顺丁橡胶配料中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%,进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶;
S3、按照前述的配比,将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S6、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S7、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
优选地,前述步骤S3中,搅拌速度为150rpm。
更优选地,前述步骤S3中,混炼温度为70~90℃,混炼时间为10~12分钟。
再优选地,前述步骤S5中,冷却介质为循环水,温度保持为15~20℃,水冷方式能够提高冷却速度和均匀性。
本发明的有益之处在于:(1)本发明的配方中采用了自制的改性顺丁橡胶,通过碳纳米管对顺丁橡胶进行改性后,能够大大优化劳保鞋底的耐折性能,也能保证鞋底的耐磨性能;(2)本发明的劳保鞋底制备工艺简单,条件缓和,成本低,具有极好的工业化应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中未作特殊说明,所有原料均为市购。
实施例1
本实施例的劳保鞋底的配方,包括如下重量份的各组分:天然橡胶20份,改性顺丁橡胶15份,氧化锌5份,二氧化硅3份,石蜡2份,硅烷偶联剂1份,硫化剂1份,炭黑0.5份及防老剂0.5份。
需要重点说明的是,本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1%。
为了更好地实施本发明,本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺,包括如下步骤:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、制备改性顺丁橡胶:将碳纳米管超声分散于有机溶剂中,然后加入顺丁橡胶配料中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1%,进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶;
S3、按照前述的配比,将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S6、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S7、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
具体地,步骤S3中,搅拌速度为150rpm,混炼温度为70~90℃,混炼时间为10~12分钟。步骤S5中,冷却介质为循环水,温度保持为15~20℃。
实施例2
本实施例的劳保鞋底的配方与实施例1相同,主要区别在于各组分的重量份不同,具体如下:天然橡胶30份,改性顺丁橡胶18份,氧化锌7份,二氧化硅5份,石蜡4份,硅烷偶联剂2份,硫化剂2份,炭黑1份及防老剂0.8份。
需要重点说明的是,本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的2%。
为了更好地实施本发明,本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺,包括如下步骤:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、制备改性顺丁橡胶:将碳纳米管超声分散于有机溶剂中,然后加入顺丁橡胶配料中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的2%,进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶;
S3、按照前述的配比,将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S6、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S7、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
实施例3
本实施例的劳保鞋底的配方与实施例1相同,主要区别在于各组分的重量份不同,具体如下:天然橡胶40份,改性顺丁橡胶20份,氧化锌10份,二氧化硅8份,石蜡6份,硅烷偶联剂4份,硫化剂3份,炭黑1.5份及防老剂1份。
需要重点说明的是,本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的3%。
为了更好地实施本发明,本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺,包括如下步骤:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、制备改性顺丁橡胶:将碳纳米管超声分散于有机溶剂中,然后加入顺丁橡胶配料中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的3%,进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶;
S3、按照前述的配比,将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S6、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S7、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
对比例
本对比例与实施例2的制备工艺基本相同,区别在于对比例中采用未改性的顺丁橡胶作为原料,具体配方如下:天然橡胶30份,顺丁橡胶18份,氧化锌7份,二氧化硅5份,石蜡4份,硅烷偶联剂2份,硫化剂2份,炭黑1份及防老剂0.8份。
其制备工艺过程为:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、按照前述的配比,将天然橡胶和顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S3、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S4、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S5、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S6、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
性能检测
经检测:
本发明的鞋底适用于劳保行业,绝缘性能符合《带电作业用绝缘鞋通用技术条件》的相关规定,耐磨性能也符合相关行业要求。
同时,还对其耐折性进行检测,利用曲折试验机、采用ASTM-D813标准对鞋底样片进行弯折疲劳测试,在进行同样次数(2000次)的弯折试验后,实施例1-3的样片无龟裂,但是对比例的样片已经产生小裂纹,说明顺丁橡胶的改性对于鞋底的耐折性能具有显著的优化。
综上,本发明的配方中采用了自制的特定的改性顺丁橡胶,通过碳纳米管对顺丁橡胶进行改性后,能够大大优化劳保鞋底的耐折性能;而且,本发明的工艺简单,制备条件缓和,成本低,具有极好的工业化应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种劳保鞋底,其特征在于,包括如下重量份的各组分:
天然橡胶20~40份,改性顺丁橡胶15~20份,氧化锌5~10份,二氧化硅3~8份,石蜡2~6份,硅烷偶联剂1~4份,硫化剂1~3份,炭黑0.5~1.5份及防老剂0.5~1份;其中,所述改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶,改性顺丁橡胶中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%。
2.如权利要求1所述的一种劳保鞋底的制备工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1、按配方称重各原料,备用;
S2、制备改性顺丁橡胶:将碳纳米管超声分散于有机溶剂中,然后加入顺丁橡胶配料中,碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%,进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶;
S3、按照权利要求1的配比,将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理,得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼,得到主胶;
S4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂,继续混炼30~60min,混炼温度为120~150℃;
S5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出,主机转速为600~800rpm,挤出物水冷;
S6、水冷后的所得物进行切粒,得到劳保鞋底原料;
S7、将劳保鞋底原料放入模具中,置于平板硫化机内,硫化定型得到劳保鞋底成品。
3.根据权利要求2所述的一种劳保鞋底的制备工艺,其特征在于,所述步骤S3中,搅拌速度为150rpm。
4.根据权利要求2所述的一种劳保鞋底的制备工艺,其特征在于,所述步骤S3中,混炼温度为70~90℃,混炼时间为10~12分钟。
5.根据权利要求2所述的一种劳保鞋底的制备工艺,其特征在于,所述步骤S5中,冷却介质为循环水,温度保持为15~20℃。
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