CN109749148A - 一种多性能混合止滑材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涉及橡胶及其制备技术领域，具体涉及一种多性能混合止滑材料及其制备方法。多性能混合止滑材料包括如下重量份的组份：天然橡胶90‑100份，增强填充剂6‑9份，润滑剂3‑6份，促进剂1.0‑1.5份，架桥助剂0.5‑0.6份，膨胀剂0.4‑0.6份，分散剂0.5‑0.8份，发泡剂0.8‑1.2份，防紫外线剂0.5‑0.6份，防老剂0.5‑0.6份。制备方法包括一次密炼、二次密炼和发泡成型，即得成品。本发明制备得到的多性能混合止滑材料能够兼具弹性和防滑性能两者，且具有一定抗紫外线、抗老化、耐磨损的作用，延长了使用时间。

Description

一种多性能混合止滑材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及橡胶及其制备技术领域，具体涉及一种多性能混合止滑材料及其制备方法。

背景技术

天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子式是(C5H8)n，其成分中91％～94％是橡胶烃(聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。

世界上约有2000种不同的植物可生产类似天然橡胶的聚合物，已从其中500种中得到了不同种类的橡胶，但真正有实用价值的是巴西三叶橡胶树。橡胶树的表面被割开时，树皮内的乳管被割断，胶乳从树上流出。从橡胶树上采集的乳胶，经过稀释后加酸凝固、洗涤，然后压片、干燥、打包，即制得市售的天然橡胶。天然橡胶根据不同的制胶方法可制成烟片、风干胶片、绉片、技术分级干胶和浓缩胶乳等。标准橡胶或颗粒胶，是20世纪60年代发展起来的天然橡胶新品种。以前，通用的烟片、绉片、风干片这几种传统产品不论在分级方法、制造方法上都束缚着天然橡胶的发展。因此，马来西亚于1965年开始实行标准橡胶计划，在使用生胶理化性能分级的基础上发展了颗粒橡胶的生产。

天然橡胶在常温下具有较高的弹性，稍带塑性，具有非常好的机械强度，滞后损失小，在多次变形时生热低，因此其耐屈挠性也很好，并且因为是非极性橡胶，所以电绝缘性能良好。天然橡胶因为有不饱和双键，所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质，光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化，不耐老化是天然橡胶的致命弱点，但是，添加了防老剂的天然橡胶，有时在阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化，在仓库内贮存三年后仍可以照常使用。同时，天然橡胶还有较好的耐碱性能，但不耐浓强酸。由于天然橡胶是非极性橡胶，只能耐一些极性溶剂，而在非极性溶剂中则溶胀，因此，其耐油性和耐溶剂性很差，一般说来，烃、卤代烃、二硫化碳、醚、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用，但其溶解度则受塑炼程度的影响，而低级酮、低级酯及醇类对天然橡胶则是非溶剂。

在现有技术中生产的橡胶虽然弹性好但是存在防滑性能差、抗紫外线能力差、不耐老化及耐磨耗能力差的不足，同时还存在生产成本高，使用寿命短的缺陷，这些缺点限制其应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多性能混合止滑材料及其制备方法，解决了现有技术中橡胶弹性好但是防滑性能不好的问题，制备得到的多性能混合止滑材料能够兼具弹性和防滑性能两者，且具有一定抗紫外线、抗老化、耐磨损的作用，延长了使用时间。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多性能混合止滑材料，包括如下重量份的组份：

天然橡胶90-100份，增强填充剂6-9份，润滑剂3-6份，促进剂1.0-1.5份，架桥助剂0.5-0.6份，膨胀剂0.4-0.6份，分散剂0.5-0.8份，发泡剂0.8-1.2份，防紫外线剂0.5-0.6份，防老剂0.5-0.6份。

多性能混合止滑材料中包括天然橡胶、增强填充剂，添加了增强填充剂，使得橡胶的物理强度增大，更耐磨损，且增强橡胶的防滑性能，使其应用范围更广；其中天然橡胶的来源广，含有有害物质更少，更为健康安全。

进一步优选地，所述多性能混合止滑材料包括如下重量份的组份：

天然橡胶100份，增强填充剂9份，润滑剂5份，促进剂1.2份，架桥助剂0.6份，膨胀剂0.5份，分散剂0.8份，发泡剂1.0份，防紫外线剂0.6份，防老剂0.6份。

多性能混合止滑材料中还包括润滑剂、促进剂、架桥助剂、膨胀剂、分散剂、发泡剂、防紫外线剂和防老剂，制备得到的多性能混合止滑材料能够兼具弹性和防滑性能两者，且具有一定抗紫外线、抗老化、耐磨损的作用，延长了使用时间。

进一步地，所述增强填充剂包括如下重量份的组份：白炭黑2-3份，纳米钙2-3份，异辛酸稀土2-3份。其中异辛酸稀土的有效物质含量为8％左右，工业级，是以铈为主的轻稀土与异辛酸合成的稀土羧酸盐。

增强填充剂选择白炭黑、纳米钙以及异辛酸稀土的组合物，其中白炭黑可以增加橡胶产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能，还可以保持颜色长久不变，降低残次品率；纳米钙的分散性能好，能使其保证弹性同时具有一定的防滑性能；异辛酸稀土也具有增加橡胶产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能，降低残次品率。

进一步地，所述增强填充剂包括如下重量份的组份：白炭黑3份，纳米钙3份，异辛酸稀土3份。

进一步地，所述润滑剂包括如下重量份的组份：硅油1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚乙烯蜡1-2份。

进一步地，所述促进剂为氧化锌或氧化镁；所述架桥助剂为架桥助剂PL400，采购自深圳市誉隆新材料有限公司；所述膨胀剂为阿克苏膨胀微球909DU80；所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV531；所述防老剂为防老剂NBC或防老剂DNP，发泡剂为发泡剂DN6。

上述多性能混合止滑材料的制备方法，包括如下步骤：

S1一次密炼：将天然橡胶和增强填充剂按照重量份配比加入密炼机中进行一次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S2二次密炼：在S1步骤完成一次密炼后，按照重量份配比将润滑剂、促进剂、架桥助剂、膨胀剂、分散剂、发泡剂、防紫外线剂和防老剂加入密炼机中进行二次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S3发泡成型：将S2步骤完成二次密炼的炼料放入模具中发泡，再进行注射成型，得到成品。

在制备过程中，选择两次密炼，使其混合更为均匀，制备得到的炼料性能更为优良，在密炼的过程中采用先低温密炼，再进行高温密炼，可以增加炼料的流动性，使其具有更好的加工性能。

进一步地，所述S1步骤中低温密炼的温度为80-100℃，时间为8-10min；所述S1步骤中高温密炼的温度为130-150℃，时间为20-30min；所述S2步骤中低温密炼的温度为60-80℃，时间为3-5min；所述S2步骤中高温密炼的温度为105-115℃，时间为10-15min。

进一步地，所述S3步骤中发泡温度为170-180℃，时间为400-450s。

本发明的有益效果是：

1.本发明的多性能混合止滑材料中包括天然橡胶、增强填充剂，添加了增强填充剂，使得橡胶的物理强度增大，更耐磨损，且增强橡胶的防滑性能，使其应用范围更广；其中天然橡胶的来源广，含有有害物质更少，更为健康安全；制得的橡胶鞋底具有高弹性，脚感好，-20℃下仍可保持高软度，不变硬，耐磨止滑，环保；

2.本发明的多性能混合止滑材料中还包括润滑剂、促进剂、架桥助剂、膨胀剂、分散剂、发泡剂、防紫外线剂和防老剂，制备得到的多性能混合止滑材料能够兼具弹性和防滑性能两者，且具有一定抗紫外线、抗老化、耐磨损的作用，延长了使用时间；

3.本发明的增强填充剂选择白炭黑、纳米钙以及异辛酸稀土的组合物，其中白炭黑可以增加橡胶产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能，还可以保持颜色长久不变，降低残次品率；纳米钙的分散性能好，能使其保证弹性的同时具有一定的防滑性能；异辛酸稀土也具有增加橡胶产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能，进一步降低残次品率；

4.在制备过程中，选择两次密炼，使其混合更为均匀，制备得到的炼料性能更为优良，在密炼的过程中采用先低温密炼，再进行高温密炼，可以增加炼料的流动性，使其具有更好的加工性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种多性能混合止滑材料，包括如下重量份的组份：

天然橡胶90-100份，增强填充剂6-9份，润滑剂3-6份，促进剂1.0-1.5份，架桥助剂0.5-0.6份，膨胀剂0.4-0.6份，分散剂0.5-0.8份，发泡剂0.8-1.2份，防紫外线剂0.5-0.6份，防老剂0.5-0.6份。

具体地，所述增强填充剂包括如下重量份的组份：白炭黑2-3份，纳米钙2-3份，异辛酸稀土2-3份。

具体地，所述润滑剂包括如下重量份的组份：硅油1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚乙烯蜡1-2份。

具体地，所述促进剂为氧化锌或氧化镁；所述架桥助剂为架桥助剂PL400；所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV531；所述防老剂为防老剂NBC或防老剂DNP。

实施例1-实施例6的具体组成参数如表1所示，其中实施例1-实施例4为本发明限定的技术参数，实施例5中不添加增强填充剂，实施例6为天然橡胶，未添加其他助剂，其中实施例5-实施例6为本发明的对照实施例。

表1实施例1-实施例6的具体组成参数

上述多性能混合止滑材料的制备方法，包括如下步骤：

S1一次密炼：将天然橡胶和增强填充剂按照重量份配比加入密炼机中进行一次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S2二次密炼：在S1步骤完成一次密炼后，按照重量份配比将润滑剂、促进剂、架桥助剂、膨胀剂、分散剂、发泡剂、防紫外线剂和防老剂加入密炼机中进行二次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S3发泡成型：将S2步骤完成二次密炼的炼料放入模具中发泡，再进行注射成型，得到成品。

具体地，所述S1步骤中低温密炼的温度为80-100℃，时间为8-10min；所述S1步骤中高温密炼的温度为130-150℃，时间为20-30min；所述S2步骤中低温密炼的温度为60-80℃，时间为3-5min；所述S2步骤中高温密炼的温度为105-115℃，时间为10-15min。

具体地，所述S3步骤中发泡温度为170-180℃，时间为400-450s。

实施例1-实施例6的具体制备参数如表2所示，其中实施例1-实施例4为本发明限定的技术参数，实施例5中不添加增强填充剂，实施例6为天然橡胶，未添加其他助剂，其中实施例5-实施例6为本发明的对照实施例。

表2实施例1-实施例6的具体制备参数

实施例1-实施例6的具体性能参数如表3所示，其中实施例1-实施例4为本发明限定的技术参数，实施例5中不添加增强填充剂，实施例6为天然橡胶，未添加其他助剂，其中实施例5-实施例6为本发明的对照实施例。

止滑测试：方法ASTM F609-05(2013)。

耐磨性能：方法ASTM D5963-04(2015)B，负荷：10N。

耐黄变测试--紫外线：方法ASTM D1148-2013，30W，3h。

耐黄变测试--紫外线：方法ASTM D1148-13，3h。

色牢度说明：

5级：没有变色或极轻微变色；

4级：轻微变色；

3级：中等变色；

2级：严重变色；

1级：非常严重的变色。

表3实施例1-实施例6的具体性能参数

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多性能混合止滑材料，其特征在于，包括如下重量份的组份：

天然橡胶90-100份，增强填充剂6-9份，润滑剂3-6份，促进剂1.0-1.5份，架桥助剂0.5-0.6份，膨胀剂0.4-0.6份，分散剂0.5-0.8份，发泡剂0.8-1.2份，防紫外线剂0.5-0.6份，防老剂0.5-0.6份。

2.根据权利要求1所述的一种多性能混合止滑材料，其特征在于，所述多性能混合止滑材料包括如下重量份的组份：

天然橡胶100份，增强填充剂9份，润滑剂5份，促进剂1.2份，架桥助剂0.6份，膨胀剂0.5份，分散剂0.8份，发泡剂1.0份，防紫外线剂0.6份，防老剂0.6份。

3.根据权利要求1或2所述的一种多性能混合止滑材料，其特征在于，所述增强填充剂包括如下重量份的组份：白炭黑2-3份，纳米钙2-3份，异辛酸稀土2-3份。

4.根据权利要求4所述的一种多性能混合止滑材料，其特征在于，所述增强填充剂包括如下重量份的组份：白炭黑3份，纳米钙3份，异辛酸稀土3份。

5.根据权利要求1或2所述的一种多性能混合止滑材料，其特征在于，所述润滑剂包括如下重量份的组份：硅油1-2份，硬脂酸锌1-2份，聚乙烯蜡1-2份。

6.根据权利要求1或2所述的一种多性能混合止滑材料，其特征在于，所述促进剂为氧化锌或氧化镁；所述架桥助剂为架桥助剂PL400；所述防紫外线剂为紫外线吸收剂UV531；所述防老剂为防老剂NBC或防老剂DNP。

7.权利要求1-6任一项所述的一种多性能混合止滑材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1一次密炼：将天然橡胶和增强填充剂按照重量份配比加入密炼机中进行一次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S2二次密炼：在S1步骤完成一次密炼后，按照重量份配比将润滑剂、促进剂、架桥助剂、膨胀剂、分散剂、发泡剂、防紫外线剂和防老剂加入密炼机中进行二次密炼，首先进行低温密炼，再升温进行高温密炼，待用；

S3发泡成型：将S2步骤完成二次密炼的炼料放入模具中发泡，再进行注射成型，得到成品。

8.根据权利要求7所述的一种多性能混合止滑材料的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中低温密炼的温度为80-100℃，时间为8-10min；所述S1步骤中高温密炼的温度为130-150℃，时间为20-30min；所述S2步骤中低温密炼的温度为60-80℃，时间为3-5min；所述S2步骤中高温密炼的温度为105-115℃，时间为10-15min。

9.根据权利要求7所述的一种多性能混合止滑材料的制备方法，其特征在于，所述S3步骤中发泡温度为170-180℃，时间为400-450s。