CN109851873B - 一种油水式止滑料的配方及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及鞋底止滑技术领域，具体为一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：丁腈橡胶N230S（JSR）、丁腈橡胶7030（LG）、溴化丁基橡胶、炭黑、乙酰柠檬酸三丁酯、氧化镁、997氧化锌、硬脂酸、C9树脂、润滑剂。选用丁腈橡胶做主胶，一方面提高胶料的耐油性能；另一方面加入溴化丁基橡胶，干扰橡胶的正常交联，提高橡胶滞后性，炭黑与溴化丁基橡胶表面具有极性基团，可起到进一步提高天然橡胶鞋底抗滑性能的作用；在橡胶中加入C9树脂，降低硫化胶中的分子链自由体积，使得链段之间、填料之间，以及链段与炭黑之间的摩擦增大，滞后增强，从而可进一步增强丁腈橡胶的抗湿滑性能。
Description
技术领域
本发明涉及鞋底止滑技术领域，具体为一种油水式止滑料的配方及其生产工艺。
背景技术
橡胶是一种非常重要且用量很大的战略资源。作为衡量橡胶性能的重要指标，橡胶制品的摩擦性能与其他性能一样越来越能引起人们的重视。对于鞋用橡胶来说，良好的防滑性是鞋底用橡胶制品应具备的基本功能之一，也是衡量鞋类品质优劣的一项重要指标。橡胶鞋底的材料大概可以分为两类，即天然橡胶和人工合成橡胶。天然橡胶的优点在于它非常的柔软，弹性极佳，能适合各种运动，但缺点也很明显，就是耐磨性不好，使用寿命短，适合于制造室内运动鞋。对于户外鞋来说，多采用人工合成橡胶鞋底，因为橡胶是一种高分子化合物，其制作的鞋底具有高弹性，高耐磨性，可以经受住多次弯曲拉伸压缩而不受到破坏。鞋底的防滑性能是指鞋底对地面的防滑效果或抓地力，防滑性能的好坏直接关系到鞋穿着时的安全与否。鞋底的防滑性能不好，在湿滑、油面的路面上行走时很容易打滑摔跤，在我国北方大部分地区冬季气温较低，路面较容易积水结冰，人走上去更容易滑倒。另外，随着经济的繁荣发展，社会的不断进步，人们将路面和室内地面建设的越来越光滑，这就更加导致使摔伤事故的经常发生，因此有效提升鞋底材料的防滑性能刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油水式止滑料的配方及其生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：
丁腈橡胶N230S（JSR） 55-63份
丁腈橡胶7030（LG） 25-33份
溴化丁基橡胶 8-14份
炭黑 41-51份
乙酰柠檬酸三丁酯 16-22份
氧化镁 0.05-0.15份
997氧化锌 3-7份
硬脂酸 0.4-1.2份
C9树脂 1.5-3.5份
润滑剂 0.1-0.3份。
优选的，一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：
丁腈橡胶N230S（JSR） 59份
丁腈橡胶7030（LG） 29份
溴化丁基橡胶 11份
炭黑 46份
乙酰柠檬酸三丁酯 19份
氧化镁 0.10份
997氧化锌 5份
硬脂酸 0.8份
C9树脂 2.5份
润滑剂 0.2份。
优选的，所述炭黑为炭黑N774。
优选的，所述润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
一种油水式止滑料的配方的生产工艺，包括如下步骤：
S1、将炭黑分散在水中，加热至125-135℃，加入经熔融的溴化丁基橡胶，磁力搅拌1-2h，然后将氧化镁和997氧化锌依次加入其中，搅拌均匀后，抽滤，然后再次加入足量水，加热至125-135℃，磁力搅拌1.5-2.5h，抽滤，得到混合物A；
S2、将丁腈橡胶N230S（JSR）、丁腈橡胶7030（LG）、乙酰柠檬酸三丁酯和润滑剂依次倒入密炼机中加热成熔融状态，混炼12-18min，然后加入步骤S1中得到混合物A，混炼至包辊；
S3、将硬脂酸和C9树脂依次加入至密炼机中，混炼均匀，得到混炼胶；
S4、将步骤S3中得到的混炼胶导入双螺杆挤出机中，挤出，得到混合物B；
S5、将步骤S4中的得到的混合物B导入硫化机中，进行硫化处理，再经注塑机压制成型，即可得到成品。
优选的，所述步骤S1中炭黑、氧化镁和997氧化锌先置于球磨机中粉碎，过400目分子筛，得到粉末状颗粒。
优选的，所述步骤S4中双螺杆挤出机螺筒内的温度分为三段，且一区段温度为155-165℃，二区段温度为160-170℃，三区段温度为145-155℃，螺杆转速为155-165r/min。
优选的，所述步骤S5中硫化处理的方法为在硫化机中以138-145℃，硫化反应11-15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：选用丁腈橡胶做主胶，一方面提高胶料的耐油性能；另一方面加入溴化丁基橡胶，保留了丁腈橡胶的低透气性，高减震性，耐老化性，耐侯性，耐臭氧性及耐化学药品性等特性外，还能干扰橡胶的正常交联，提高橡胶滞后性，提升硫化速度，提升橡胶的粘接性能；聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用，乙酰柠檬酸三丁酯作为增塑剂，使得橡胶的柔韧性增强，提升可塑性；采用溴化丁基橡胶对炭黑进行改性，有利于炭黑在丁腈橡胶中的均匀分散，防止团聚，同时，炭黑与溴化丁基橡胶表面具有极性基团，可起到进一步提高天然橡胶鞋底抗滑性能的作用；在橡胶中加入C9树脂，降低硫化胶中的分子链自由体积，使得链段之间、填料之间，以及链段与炭黑之间的摩擦增大，滞后增强，从而可进一步增强丁腈橡胶的抗湿滑性能。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本发明提供如下技术方案：
实施例1
一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：
丁腈橡胶N230S（JSR） 55份
丁腈橡胶7030（LG） 25份
溴化丁基橡胶 8份
炭黑 41份
乙酰柠檬酸三丁酯 16份
氧化镁 0.05份
997氧化锌 3份
硬脂酸 0.4份
C9树脂 1.5份
润滑剂 0.1份。
炭黑为炭黑N774，润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
一种油水式止滑料的配方的生产工艺，包括如下步骤：
S1、将炭黑分散在水中，加热至125℃，加入经熔融的溴化丁基橡胶，磁力搅拌1h，然后将氧化镁和997氧化锌依次加入其中，搅拌均匀后，抽滤，然后再次加入足量水，加热至125℃，磁力搅拌1.5h，抽滤，得到混合物A；
S2、将丁腈橡胶N230S（JSR）、丁腈橡胶7030（LG）、乙酰柠檬酸三丁酯和润滑剂依次倒入密炼机中加热成熔融状态，混炼12min，然后加入步骤S1中得到混合物A，混炼至包辊；
S3、将硬脂酸和C9树脂依次加入至密炼机中，混炼均匀，得到混炼胶；
S4、将步骤S3中得到的混炼胶导入双螺杆挤出机中，挤出，得到混合物B；
S5、将步骤S4中的得到的混合物B导入硫化机中，进行硫化处理，再经注塑机压制成型，即可得到成品。
步骤S1中炭黑、氧化镁和997氧化锌先置于球磨机中粉碎，过400目分子筛，得到粉末状颗粒；步骤S4中双螺杆挤出机螺筒内的温度分为三段，且一区段温度为155℃，二区段温度为160℃，三区段温度为145℃，螺杆转速为155r/min；步骤S5中硫化处理的方法为在硫化机中以138℃，硫化反应11min。
实施例2
一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：
丁腈橡胶N230S（JSR） 59份
丁腈橡胶7030（LG） 29份
溴化丁基橡胶 11份
炭黑 46份
乙酰柠檬酸三丁酯 19份
氧化镁 0.10份
997氧化锌 5份
硬脂酸 0.8份
C9树脂 2.5份
润滑剂 0.2份。
炭黑为炭黑N774，润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
一种油水式止滑料的配方的生产工艺，包括如下步骤：
S1、将炭黑分散在水中，加热至130℃，加入经熔融的溴化丁基橡胶，磁力搅拌1.5h，然后将氧化镁和997氧化锌依次加入其中，搅拌均匀后，抽滤，然后再次加入足量水，加热至130℃，磁力搅拌2h，抽滤，得到混合物A；
S2、将丁腈橡胶N230S（JSR）、丁腈橡胶7030（LG）、乙酰柠檬酸三丁酯和润滑剂依次倒入密炼机中加热成熔融状态，混炼15min，然后加入步骤S1中得到混合物A，混炼至包辊；
S3、将硬脂酸和C9树脂依次加入至密炼机中，混炼均匀，得到混炼胶；
S4、将步骤S3中得到的混炼胶导入双螺杆挤出机中，挤出，得到混合物B；
S5、将步骤S4中的得到的混合物B导入硫化机中，进行硫化处理，再经注塑机压制成型，即可得到成品。
步骤S1中炭黑、氧化镁和997氧化锌先置于球磨机中粉碎，过400目分子筛，得到粉末状颗粒；步骤S4中双螺杆挤出机螺筒内的温度分为三段，且一区段温度为160℃，二区段温度为165℃，三区段温度为150℃，螺杆转速为160r/min；步骤S5中硫化处理的方法为在硫化机中以142℃，硫化反应13min。
实施例3
一种油水式止滑料的配方，由以下原料按照重量份组成：
丁腈橡胶N230S（JSR） 63份
丁腈橡胶7030（LG） 33份
溴化丁基橡胶 14份
炭黑 51份
乙酰柠檬酸三丁酯 22份
氧化镁 0.15份
997氧化锌 7份
硬脂酸 1.2份
C9树脂 3.5份
润滑剂 0.3份。
炭黑为炭黑N774，润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
一种油水式止滑料的配方的生产工艺，包括如下步骤：
S1、将炭黑分散在水中，加热至135℃，加入经熔融的溴化丁基橡胶，磁力搅拌2h，然后将氧化镁和997氧化锌依次加入其中，搅拌均匀后，抽滤，然后再次加入足量水，加热至135℃，磁力搅拌2.5h，抽滤，得到混合物A；
S2、将丁腈橡胶N230S（JSR）、丁腈橡胶7030（LG）、乙酰柠檬酸三丁酯和润滑剂依次倒入密炼机中加热成熔融状态，混炼18min，然后加入步骤S1中得到混合物A，混炼至包辊；
S3、将硬脂酸和C9树脂依次加入至密炼机中，混炼均匀，得到混炼胶；
S4、将步骤S3中得到的混炼胶导入双螺杆挤出机中，挤出，得到混合物B；
S5、将步骤S4中的得到的混合物B导入硫化机中，进行硫化处理，再经注塑机压制成型，即可得到成品。
步骤S1中炭黑、氧化镁和997氧化锌先置于球磨机中粉碎，过400目分子筛，得到粉末状颗粒；步骤S4中双螺杆挤出机螺筒内的温度分为三段，且一区段温度为165℃，二区段温度为170℃，三区段温度为155℃，螺杆转速为165r/min；步骤S5中硫化处理的方法为在硫化机中以145℃，硫化反应15min。
为体现本发明的有益效果，按照EN ISO 20345标准，对本发明实施例1-3制得的止滑料进行硬度、密度、DIN、干止滑系数、湿止滑系数、油止滑系数和油水止滑系数性能做出实验，得到如下表1所示结果：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 硬度（A） | 59 | 68 | 63 |
| 密度（g/cm<sup>3</sup>） | 1.18 | 1.20 | 1.19 |
| DIN | 236 | 251 | 244 |
| 干止滑系数 | 1.15 | 1.28 | 1.21 |
| 湿止滑系数 | 1.06 | 1.11 | 1.07 |
| 油止滑系数 | 0.95 | 1.00 | 0.97 |
| 油水止滑系数 | 0.89 | 0.96 | 0.90 |
由上述的性能测试可以看出，本发明制得的止滑料具有良好的油水止滑效果，能有效适应油水地面使用，提升穿戴者的安全性，其中，根据实施例2中各物质含量制得的止滑料的止滑效果最佳。
选用丁腈橡胶做主胶，一方面提高胶料的耐油性能；另一方面加入溴化丁基橡胶，保留了丁腈橡胶的低透气性，高减震性，耐老化性，耐侯性，耐臭氧性及耐化学药品性等特性外，还能干扰橡胶的正常交联，提高橡胶滞后性，提升硫化速度，提升橡胶的粘接性能；聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用，乙酰柠檬酸三丁酯作为增塑剂，使得橡胶的柔韧性增强，提升可塑性；采用溴化丁基橡胶对炭黑进行改性，有利于炭黑在丁腈橡胶中的均匀分散，防止团聚，同时，炭黑与溴化丁基橡胶表面具有极性基团，可起到进一步提高天然橡胶鞋底抗滑性能的作用；在橡胶中加入C9树脂，降低硫化胶中的分子链自由体积，使得链段之间、填料之间，以及链段与炭黑之间的摩擦增大，滞后增强，从而可进一步增强丁腈橡胶的抗湿滑性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种油水式止滑料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：
所述炭黑为炭黑N774；
所述润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
2.根据权利要求1所述的一种油水式止滑料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：
3.一种如权利要求1所述的油水式止滑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将炭黑分散在水中，加热至125-135℃，加入经熔融的溴化丁基橡胶，磁力搅拌1-2h，然后将氧化镁和997氧化锌依次加入其中，搅拌均匀后，抽滤，然后再次加入足量水，加热至125-135℃，磁力搅拌1.5-2.5h，抽滤，得到混合物A；
S2、将丁腈橡胶N230S、丁腈橡胶7030、乙酰柠檬酸三丁酯和润滑剂依次倒入密炼机中加热成熔融状态，混炼12-18min，然后加入步骤S1中得到混合物A，混炼至包辊；
S3、将硬脂酸和C9树脂依次加入至密炼机中，混炼均匀，得到混炼胶；
S4、将步骤S3中得到的混炼胶导入双螺杆挤出机中，挤出，得到混合物B；
S5、将步骤S4中的得到的混合物B导入硫化机中，进行硫化处理，再经注塑机压制成型，即可得到成品；
所述步骤S1中炭黑、氧化镁和997氧化锌先置于球磨机中粉碎，过400目分子筛，得到粉末状颗粒；
所述炭黑为炭黑N774；
所述润滑剂的材质为聚乙烯蜡。
4.根据权利要求3所述的一种油水式止滑料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中双螺杆挤出机螺筒内的温度分为三段，且一区段温度为155-165℃，二区段温度为160-170℃，三区段温度为145-155℃，螺杆转速为155-165r/min。
5.根据权利要求3所述的一种油水式止滑料的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中硫化处理的方法为在硫化机中以138-145℃，硫化反应11-15min。
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