CN110734611A - 一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：（1）复合母粒制备、（2）原材料共混处理、（3）注塑成型。本发明制备方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，适合现有工厂条件下的推广生产应用，制得的鞋底材料具有耐温性好、绝缘性强、使用品质稳定，寿命长的特点。

Description

一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法
技术领域
本发明属于鞋底材料加工技术领域，具体涉及一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法。
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。
绝缘安全鞋(靴)的作用是使人体与地面绝缘，防止电流通过人体与大地之间构成通路，对人体造成电击伤害，把触电的危险降低到最小程度，因为触电时电流是经接触点通过人体流入地面的，它还防止试验电压范围内的跨步电压对人体的危害，所以电气作业时不仅要带绝缘手套，还要穿绝缘鞋。在对电力设备进行操作时，很多技术人员穿着的还是普通的橡胶鞋，绝缘安全性较差，舒适度低，在较为寒冷的冬天，普通橡胶鞋通过鞋底的橡胶对地绝缘，安全性不够，同时不方便换穿，这将会导致不安全的隐患发生；另外，现有很多的绝缘安全鞋 (靴)缺少阻燃的性能，防护性能不够全面。对此现有技术如申请号为：CN201710926679.0公开了一种阻燃绝缘的鞋底材料，包括由至少一层阻燃层和至少一层绝缘层叠合注塑而成的一体化鞋底；此鞋体材料通过叠层注塑的方式兼顾了阻燃和绝缘的效果，提高了使用性能。但此叠层的方式会存在长期使用分层的隐患，同时其阻燃层会遇热发生明显的膨胀，虽然能一定程度上阻止火势蔓延，但会因其开裂变形等问题，同时会影响整体的绝缘性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：45~50份高密度聚乙烯、10~15份线性低密度聚乙烯、14~16份炭黑、5~8份二氧化钛、3~6份氢氧化铝、1~2份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，30~35min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：50~55份乙烯基聚硅氧烷、3~5份六甲基二硅氮烷、40~45份硅微粉、0.2~0.4份氯铂酸异丙醇溶液、0.01~0.02份亚磷酸酯、1~3份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1~1.5h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理20~25min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：45~50份三元乙丙橡胶、12~15份步骤（1）制得的复合母粒、6~8份阻燃剂、3~5份碳酸钙、1~3份石蜡油、0.5~1份过氧化二异丙苯、0.2~0.5份季戊四醇三烯丙醚、2~4份硅烷偶联剂、0.1~0.2份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理，20~25min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理4~6min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的二氧化钛的颗粒大小为600~800目。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为90~95℃。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的氯铂酸异丙醇溶液中溶质的质量分数为4~6%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入时对应的重量比为1:2~2.5；所述的挤出处理时控制双螺杆挤出机模具头处的温度为180~185℃。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的阻燃剂为硼酸锌、氧化锑、多聚磷酸铵中的任意一种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1072中的任意一种。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为120~130℃。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的光强度为1600~1800mW/cm2。
本发明提供了一种鞋底材料的制备方法，其中对所用的物料成分进行了优化改进，尤其是制备添加了一种复合母粒成分，此复合母粒是由混合料A和混合料B共混制成，混合料A具有不错的强度特性和热敏感温特性，随着温度的升高其电阻率明显增大，使得材料在高温条件下保持了很强的绝缘效果，混合料B具有良好的阻燃绝缘效果，并且耐温稳定性高，经历较大的温差不易产生开裂、残留应力等问题，两者复合后整体的绝缘效果显著提升，并且机械强度高、使用稳定性强，随后将其与三元乙丙橡胶等常规原材料进行混合加工，保证了复合母粒的分散均匀性，进而显著提升了鞋底材料的整体耐温、绝缘性能，延长了其使用寿命。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明制备方法整体工艺简单，各步骤搭配合理，适合现有工厂条件下的推广生产应用，制得的鞋底材料具有耐温性好、绝缘性强、使用品质稳定，寿命长的特点，具有很强的市场竞争力。
具体实施方式
一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：45~50份高密度聚乙烯、10~15份线性低密度聚乙烯、14~16份炭黑、5~8份二氧化钛、3~6份氢氧化铝、1~2份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，30~35min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：50~55份乙烯基聚硅氧烷、3~5份六甲基二硅氮烷、40~45份硅微粉、0.2~0.4份氯铂酸异丙醇溶液、0.01~0.02份亚磷酸酯、1~3份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1~1.5h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理20~25min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：45~50份三元乙丙橡胶、12~15份步骤（1）制得的复合母粒、6~8份阻燃剂、3~5份碳酸钙、1~3份石蜡油、0.5~1份过氧化二异丙苯、0.2~0.5份季戊四醇三烯丙醚、2~4份硅烷偶联剂、0.1~0.2份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理，20~25min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理4~6min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
为了对本发明做更好的解释说明，下面结合下述实施例进行说明。
实施例1
一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：45份高密度聚乙烯、10份线性低密度聚乙烯、14份炭黑、5份二氧化钛、3份氢氧化铝、1份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，30min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：50份乙烯基聚硅氧烷、3份六甲基二硅氮烷、40份硅微粉、0.2份氯铂酸异丙醇溶液、0.01份亚磷酸酯、1份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理20min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：45份三元乙丙橡胶、12份步骤（1）制得的复合母粒、6份阻燃剂、3份碳酸钙、1份石蜡油、0.5份过氧化二异丙苯、0.2份季戊四醇三烯丙醚、2份硅烷偶联剂、0.1份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理，20min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理4min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的二氧化钛的颗粒大小为600目。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为90℃。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的氯铂酸异丙醇溶液中溶质的质量分数为4%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入时对应的重量比为1:2；所述的挤出处理时控制双螺杆挤出机模具头处的温度为180℃。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的阻燃剂为硼酸锌；所述的抗氧剂为抗氧剂1010。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为120℃。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的光强度为1600mW/cm2。
实施例2
一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：48份高密度聚乙烯、13份线性低密度聚乙烯、15份炭黑、7份二氧化钛、5份氢氧化铝、1.5份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，33min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：52份乙烯基聚硅氧烷、4份六甲基二硅氮烷、42份硅微粉、0.3份氯铂酸异丙醇溶液、0.015份亚磷酸酯、2份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1.3h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理23min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：48份三元乙丙橡胶、14份步骤（1）制得的复合母粒、7份阻燃剂、4份碳酸钙、2份石蜡油、0.8份过氧化二异丙苯、0.4份季戊四醇三烯丙醚、3份硅烷偶联剂、0.16份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理，23min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理5min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的二氧化钛的颗粒大小为700目。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为92℃。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的氯铂酸异丙醇溶液中溶质的质量分数为5%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入时对应的重量比为1:2.3；所述的挤出处理时控制双螺杆挤出机模具头处的温度为182℃。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的阻燃剂为氧化锑；所述的抗氧剂为抗氧剂168。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为125℃。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的光强度为1700mW/cm2。
实施例3
一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：50份高密度聚乙烯、15份线性低密度聚乙烯、16份炭黑、8份二氧化钛、6份氢氧化铝、2份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，35min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：55份乙烯基聚硅氧烷、5份六甲基二硅氮烷、45份硅微粉、0.4份氯铂酸异丙醇溶液、0.02份亚磷酸酯、3份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1.5h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理25min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：50份三元乙丙橡胶、15份步骤（1）制得的复合母粒、8份阻燃剂、5份碳酸钙、3份石蜡油、1份过氧化二异丙苯、0.5份季戊四醇三烯丙醚、4份硅烷偶联剂、0.2份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理， 25min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理6min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
进一步的，步骤（1）操作a中所述的二氧化钛的颗粒大小为800目。
进一步的，步骤（1）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为95℃。
进一步的，步骤（1）操作c中所述的氯铂酸异丙醇溶液中溶质的质量分数为6%。
进一步的，步骤（1）操作e中所述的操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入时对应的重量比为1:2.5；所述的挤出处理时控制双螺杆挤出机模具头处的温度为185℃。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的阻燃剂为多聚磷酸铵；所述的抗氧剂为抗氧剂1072。
进一步的，步骤（2）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为130℃。
进一步的，步骤（3）中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的光强度为1800mW/cm2。
实施例4
本实施例4与实施例2相比，区别仅在于省去了混合料A的制备及添加使用，除此外的方法步骤均相同。
实施例5
本实施例5与实施例2相比，区别仅在于省去了混合料B的制备及添加使用，除此外的方法步骤均相同。
实施例6
本实施例6与实施例2相比，区别仅在于省去了复合母粒的制备及添加使用，除此外的方法步骤均相同。
实施例7
申请号为：CN201710926679.0公开的一种阻燃绝缘的鞋底材料，具体选用其实施例1的技术方案。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7对应制得的材料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的极限氧指数根据IEC60332-2-22分类A的阻燃性试验规格进行测试；所述的老化试验是现将材料在135℃下放置168h进行老化，测试老化前和老化后的材料的拉伸强度及体积电阻率；所述的体积电阻率测试是参照GB/T1692-1992的方法进行测试；所述的拉伸强度测试是参照GB/T1701-2001的方法进行测试。
由上表1可以看出，本发明方法制得的鞋底材料的力学性、绝缘性、耐温性等均得到了显著的提升，更具有市场竞争力和使用价值。

Claims (8)

1.一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）复合母粒制备：
a.按对应重量份称取下列物质：45~50份高密度聚乙烯、10~15份线性低密度聚乙烯、14~16份炭黑、5~8份二氧化钛、3~6份氢氧化铝、1~2份微晶石蜡；
b.将操作a称取的所有物质共同投入到混炼机内进行混炼处理，30~35min后取出得混合料A备用；
c. 按对应重量份称取下列物质：50~55份乙烯基聚硅氧烷、3~5份六甲基二硅氮烷、40~45份硅微粉、0.2~0.4份氯铂酸异丙醇溶液、0.01~0.02份亚磷酸酯、1~3份脂肪醇聚氧乙烯醚；
d.将操作c称取的乙烯基聚硅氧烷、六甲基二硅氮烷、硅微粉共同投入到高速混料机内进行一次混料处理1~1.5h，然后再将氯铂酸异丙醇溶液、亚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚共同投入到高速混料机内进行二次混料处理20~25min，完成后取出得混合料B备用；
e.将操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入到双螺杆挤出机内进行挤出处理，然后进行冷却切片成粒后得复合母粒备用；
（2）原材料共混处理：
a.按对应重量份称取下列原材料备用：45~50份三元乙丙橡胶、12~15份步骤（1）制得的复合母粒、6~8份阻燃剂、3~5份碳酸钙、1~3份石蜡油、0.5~1份过氧化二异丙苯、0.2~0.5份季戊四醇三烯丙醚、2~4份硅烷偶联剂、0.1~0.2份抗氧剂；
b.将操作a称取的所有原材料共同投入到混炼机内进行共混混炼处理，20~25min后取出得混合料C备用；
（3）注塑成型：
将步骤（2）制得的混合料C投入到注塑设备中，然后向鞋底模具中挤入注料，随后进行紫外线辐照处理4~6min，接着再进行常规的加热硫化、压合、冷却、开模，取出后即得成品鞋底材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作a中所述的二氧化钛的颗粒大小为600~800目。
3.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为90~95℃。
4.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作c中所述的氯铂酸异丙醇溶液中溶质的质量分数为4~6%。
5.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作e中所述的操作a制得的混合料A和操作d制得的混合料B共同投入时对应的重量比为1:2~2.5；所述的挤出处理时控制双螺杆挤出机模具头处的温度为180~185℃。
6.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的阻燃剂为硼酸锌、氧化锑、多聚磷酸铵中的任意一种；所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1072中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）操作b中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为120~130℃。
8.根据权利要求1所述的一种耐温绝缘的长寿命鞋底材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的紫外线辐照处理时控制辐照的光强度为1600~1800mW/cm2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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