CN112679871A - 复合橡胶、其制备方法及鞋底材料 - Google Patents

复合橡胶、其制备方法及鞋底材料 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种复合橡胶，由发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到。与现有技术相比，本发明通过利用发泡橡胶优秀的湿滑性能与不发泡橡胶的耐磨性相互配合，从而使复合橡胶在不影响耐磨性能的前提下具有优异的湿滑性能，同时呈现出不同常规的凹凸不平的外观效果。

Description

复合橡胶、其制备方法及鞋底材料
技术领域
本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种复合橡胶、其制备方法及鞋底材料。
背景技术
鞋底的止滑性直接影响鞋子穿用时的舒适性和安全性。止滑性差，走路时容易打滑摔跤，尤其是在湿、光、滑的路面上。随着全球建筑行业的发展，尤其是公共场所的建设，建筑地面越来越高档、华丽美观、富丽堂皇，但大都忽略了地面防滑的问题，致使滑跌摔伤的事故常有发生。
为了减少因滑跌摔伤事故造成的损失，越来越多的消费者、鞋子生产和进口国将注意力集中到提高鞋底止滑性的问题上。目前对鞋底止滑性能的研究主要集中在止滑性能影响因素的探索和鞋底材料、花纹和路面对鞋底止滑性的影响，但鞋底材料的改变会导致其耐磨性能下降。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种湿止滑及耐磨性能均较好的复合橡胶、其制备方法及鞋底材料。
本发明提供了一种复合橡胶，由发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到。
优选的，所述发泡橡胶与不发泡橡胶的质量比为(20～40)：(80～60)。
优选的，所述发泡橡胶由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure BDA0002860754830000011
Figure BDA0002860754830000021
优选的，所述分散剂选自Aflux 28E；所述多羟基化合物选自季戊四醇；所述硅烷偶联剂选自双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物(HP-1898B)和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物；所述橡胶活化剂选自聚乙烯蜡；所述第一防老剂选自受阻酚类抗氧剂；所述第一防雾剂选自橡胶防雾剂1956；所述第一促进剂选自噻唑类促进剂；所述低温发泡剂选自ACP-H2。
优选的，所述不发泡橡胶由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure BDA0002860754830000022
优选的，所述聚异戊二烯的分子量为70～120万；所述树脂选自R260；所述第二硅烷偶联剂选自双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物HP-1898B；所述第二防老剂选自受阻酚类抗氧剂BBHT-264；所述第二防雾剂选自橡胶防雾剂1956；所述硫脲类促进剂选自Pl301-50D；所述第二分散剂选自Aflux 28E；所述硫化促进剂选自秋兰姆类促进剂和/或S-80。
本发明还提供了一种复合橡胶的制备方法，其特征在于，包括：
将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒混合后，成型硫化，得到复合橡胶。
优选的，所述成型硫化的温度为160℃～180℃；所述成型硫化的时间为250～300s。
优选的，所述发泡橡胶颗粒按照以下方法制备：
将氯化聚乙烯50～60PHR、高顺式聚丁二烯25～35PHR、环氧天然橡胶10～15PHR、白炭黑10～20PHR、第一分散剂1～3PHR；氧化锌2～5PHR、多羟基化合物2～5PHR；氧化镁2～5PHR；第一硅烷偶联剂1～3PHR、橡胶活化剂0.5～2PHR、第一防老剂0.5～2PHR、第一防雾剂0.5～2PHR、第一促进剂0.5～1.5PHR与低温发泡剂2～5PHR混合挤出发泡，得到发泡橡胶颗粒；
所述不发泡橡胶颗粒按照以下方法制备：
将顺丁橡胶60～80PHR、聚异戊二烯15～25PHR、丁苯橡胶5～15PHR、白炭黑30～50PHR、硬脂酸0.5～3PHR、氧化锌2～5PHR、树脂2～5PHR、第二硅烷偶联剂1～3PHR、第二防老剂0.5～2PHR、第二防雾剂0.5～2PHR、硫脲类促进剂0.5～1.5PHR、第二分散剂0.5～1.5PHR与硫化促进剂0.2～1PHR混合挤出，得到不发泡橡胶颗粒。
本发明还提供了一种鞋底材料，由上述制备方法所制备的复合橡胶制备得到。
本发明提供了一种复合橡胶，由发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到。与现有技术相比，本发明通过利用发泡橡胶优秀的湿滑性能与不发泡橡胶的耐磨性相互配合，从而使复合橡胶在不影响耐磨性能的前提下具有优异的湿滑性能，同时呈现出不同常规的凹凸不平的外观效果。
附图说明
图1为本发明实施例1中得到的复合橡胶的照片；
图2为本发明实施例1中将复合橡胶模压制备鞋底的花纹及性能检测结果照片。
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。
本发明提供了一种复合橡胶，由发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到。
所述发泡橡胶优选由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure BDA0002860754830000041
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
按照本发明，所述发泡橡胶以氯化聚乙烯、高顺式聚丁二烯与环氧天然橡胶为基础橡胶。
其中，所述氯化聚乙烯的含量优选为52～58PHR，更优选为54～58PHR，再优选为56～58PHR；所述氯化聚乙烯的分子量优选为55～70万，更优选为60～65万，再优选为62.5万；所述氯化聚乙烯的含氯量优选为37.5％～67.5％。
所述高顺式聚丁二烯的含量优选为28～32PHR，更优选为30PHR；所述高顺式聚丁二烯的分子量优选为20～30W；所述高顺式聚丁二烯中顺式结构的含量优选为35％～40％。
所述环氧天然橡胶的含量优选为10～15PHR，更优选为11～14PHR，再优选为12～13PHR；所述环氧天然橡胶的环氧度优选为25％～50％，更优选为40％～50％；在本发明中，所述环氧天然橡胶最优选为ENR50。
所述白炭黑的含量优选为12～18PHR，更优选为14～16PHR，再优选为15PHR；所述白炭黑的粒径优选为800～3000目。
所述第一分散剂的含量优选为1～2PHR，更优选为1.5PHR；所述第一分散剂优选为Aflux 28E。
所述氧化锌的含量优选为3～4PHR，更优选为3.5PHR；所述氧化锌的粒径优选为2000～3000目，更优选为2300～2700目，再优选为2500目。
所述多羟基化合物的含量优选为3～4PHR，更优选为3.5PHR；所述多羟基化合物优选为季戊四醇。
所述氧化镁的含量优选为3～4PHR，，更优选为3.2～3.5PHR；所述氧化镁的堆积密度优选为3～4.5g/cm3，更优选为3.5～4g/cm3，再优选为3.65g/cm3。
所述第一硅烷偶联剂的含量优选为1～2PHR，更优选为，更优选为1.5PHR；所述第一硅烷偶联剂优选为双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物(HP-1898B)和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物；所述橡胶活化剂优选为聚乙烯蜡(PE400)。
所述橡胶活化剂的含量优选为1～1.5PHR；所述橡胶活化剂优选为聚乙烯蜡(PE400)。
所述第一防老剂的含量优选为1～1.5PHR；所述第一防老剂优选为受阻酚类抗氧剂，更优选为BHT-264。
所述第一防雾剂的含量优选为1～1.5PHR；所述第一防雾剂优选为橡胶防雾剂1956。
所述第一促进剂的含量优选为0.5～1.2PHR，更优选为0.7～1PHR，再优选为，更优选为0.78PHR；所述第一促进剂优选为噻唑类促进剂，更优选为DM-75。
所述低温发泡剂的含量优选为2.5～4PHR，更优选为3～3.5PHR，再优选为3.2PHR；所述低温发泡剂优选为ACP-H2。
所述不发泡橡胶优选由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure BDA0002860754830000051
Figure BDA0002860754830000061
其中，所述顺丁橡胶的含量优选为65～75PHR，更优选为70PHR；所述顺丁橡胶的分子量优选为20～30W；所述顺丁橡胶中顺式结构的含量优选为35％～40％。
所述聚异戊二烯的含量优选为18～22PHR，更优选为20PHR；所述聚异戊二烯的分子量优选为70～120万。
所述丁苯橡胶的含量优选为8～12PHR，更优选为10PHR；所述丁苯橡胶的分子量优选为15～40W。
所述白炭黑的含量优选为35～45PHR，更优选为40PHR；所述白炭黑的粒径优选为800～3000目。
所述硬脂酸的含量优选为1～2PHR。
所述氧化锌的含量优选为3～4PHR；所述氧化锌的粒径优选为2000～3000目，更优选为2300～2700目，再优选为2500目。
所述树脂的含量优选为3～4PHR；所述树脂优选为R260。
所述第二硅烷偶联剂的含量优选为2PHR；所述第二硅烷偶联剂优选为双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物(HP-1898B)和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物。
所述第二防老剂的含量优选为1～1.5PHR；所述第二防老剂优选为受阻酚类抗氧剂，更优选为BBHT-264。
所述第二防雾剂的含量优选为1～1.5PHR；所述第二防雾剂优选为橡胶防雾剂1956。
所述硫脲类促进剂的含量优选为0.5～1.2PHR，更优选为0.7～1PHR，再优选为，更优选为0.78PHR；所述硫脲类促进剂优选为Pl301-50D。
所述第二分散剂的含量优选为0.5～1PHR；所述第二分散剂选自Aflux28E。
所述硫化促进剂的含量优选为0.4～0.8PHR，更优选为0.6PHR；所述硫化促进剂选自秋兰姆类促进剂和/或S-80；所述秋兰姆类促进剂优选为DPTT-70。
本发明提供的复合橡胶是由上述发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到；所述发泡橡胶与不发泡橡胶的质量比为(20～40)：(80～60)，更优选为(25～35)：(75～65)，再优选为30：70。
本发明还提供了一种上述复合橡胶的制备方法，包括：将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒混合后，成型硫化，得到复合橡胶。
发泡橡胶颗粒按照以下方法制备：将氯化聚乙烯50～60PHR、高顺式聚丁二烯25～35PHR、环氧天然橡胶10～15PHR、白炭黑10～20PHR、第一分散剂1～3PHR；氧化锌2～5PHR、多羟基化合物2～5PHR；氧化镁2～5PHR；第一硅烷偶联剂1～3PHR、橡胶活化剂0.5～2PHR、第一防老剂0.5～2PHR、第一防雾剂0.5～2PHR、第一促进剂0.5～1.5PHR与低温发泡剂2～5PHR混合模压发泡，得到发泡橡胶颗粒。
其中，所述氯化聚乙烯、高顺式聚丁二烯、环氧天然橡胶、白炭黑、第一分散剂、氧化锌、多羟基化合物、氧化镁、第二硅烷偶联剂、橡胶活化剂、第一防老剂、第一防雾剂、第一促进剂与低温发泡剂均同上所述，在此不再赘述。
所述模压发泡的温度优选为165℃～175℃；压力优选为120～180kg/cm2，130～170kg/cm2，再优选为140～160kg/cm2，最优选为150kg/cm2；所述模压发泡的时间优选为250～300s，更优选为260～280s，再优选为270s。
所述不发泡橡胶颗粒优选按照以下方法制备：将顺丁橡胶60～80PHR、聚异戊二烯15～25PHR、丁苯橡胶5～15PHR、白炭黑30～50PHR、硬脂酸0.5～3PHR、氧化锌2～5PHR、树脂2～5PHR、第二硅烷偶联剂1～3PHR、第二防老剂0.5～2PHR、第二防雾剂0.5～2PHR、硫脲类促进剂0.5～1.5PHR、第二分散剂0.5～1.5PHR与硫化促进剂0.2～1PHR混合模压，得到不发泡橡胶颗粒。
所述顺丁橡胶、聚异戊二烯、丁苯橡胶、白炭黑、硬脂酸、氧化锌、树脂、第二硅烷偶联剂、第二防老剂、第二防雾剂、硫脲类促进剂、第二分散剂与硫化促进剂的用量及种类均同上所述，在此不再赘述。
所述模压的温度优选为165℃～175℃；压力优选为120～180kg/cm2，130～170kg/cm2，再优选为140～160kg/cm2，最优选为150kg/cm2；所述模压发泡的时间优选为250～300s，更优选为260～280s，再优选为270s。
将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒混合后，成型硫化，得到复合橡胶。所述发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒的质量比优选为(20～40)：(80～60)，更优选为(25～35)：(75～65)，再优选为30：70；所述成型硫化的温度优选为160℃～180℃，更优选为160℃～170℃，再优选为160℃；所述成型硫化的时间优选为250～300s，更优选为260～280s，再优选为270s；所述成型硫化的压力优选为130～180kg/cm2，更优选为140～160kg/cm2，再优选为150kg/cm2。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的复合橡胶、其制备方法及鞋底材料进行详细描述。
以下实施例中所用的试剂均为市售；实施例中所用氯化聚乙烯的分子量为62.5万，含氯量为37.5％；高顺式聚丁二烯的分子量为20W，顺式结构的含量为25％；环氧天然橡胶为ENR50；白炭黑的粒径为1000目；氧化锌的粒径为2500目；氧化镁的堆积密度为3.65g/cm3；顺丁橡胶的分子量为20W，顺式结构含量为35％；聚异戊二烯的分子量为80W；丁苯橡胶的分子量为20 W。
实施例1
发泡橡胶原料：
Figure BDA0002860754830000081
Figure BDA0002860754830000091
将上述发泡橡胶的原料混合165℃、150kg/cm2模压发泡270s，得到发泡橡胶颗粒。
不发泡橡胶原料
Figure BDA0002860754830000092
将上述不发泡橡胶原料混合165℃、150kg/cm2模压270s，得到不发泡橡胶颗粒。
将发泡橡胶颗粒(蓝色)与不发泡橡胶颗粒(红色)按照质量比30：70的比例混合，160℃、150kg/cm2成型硫化270s，得到复合橡胶。
图1为实施例1中得到的复合橡胶的照片。
将实施例1中得到的复合橡胶模压制备图2所示花纹的鞋底，其中鞋底脚趾部为细横条纹，条纹宽度及条纹间的宽度均为0.5mm，条纹深度为0.5mm；脚掌部设置有横宽条纹形状，条纹宽度为3mm，条纹间凹槽宽度为0.5mm，深度为0.5mm，且脚掌部斜着平行同样设置有宽条纹且与水平横宽条件较差，斜宽条纹的条纹宽度及条纹间凹槽的深度及宽度与横宽条纹相同；鞋底中央至脚跟部设置有第二横宽条纹，条纹宽度为2mm，条纹间凹槽宽度为0.5mm，深度为0.5mm，同样也设置有第二斜宽条纹，条纹宽度为2mm，条纹间凹槽宽度为0.5mm，深度为0.5mm；脚跟部后4mm处设置有与脚趾部相同的细横条纹，对其性能进行检测，得到结果见表1与图2。图2中常规橡胶鞋底指得是只采用发泡橡胶制备得到的同样花纹的鞋底。
对实施例1中得到的复合橡胶的性能进行检测，得到结果见表2。
表1实施例1复合橡胶性能检测结果
Figure BDA0002860754830000101
Figure BDA0002860754830000111
Figure BDA0002860754830000121
实施例2
制备方法同实施例1，只是将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒按照质量比20：80的比例混合。
对实施例2中得到的复合橡胶的性能进行检测，得到结果见表2。
实施例3
制备方法同实施例1，只是将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒按照质量比40：60的比例混合。
对实施例3中得到的复合橡胶的性能进行检测，得到结果见表2。
对比例1
将实施例1中的发泡橡胶颗粒160℃、150kg/cm2成型硫化270s，得到发泡橡胶。
对对比例1中得到的发泡橡胶的性能进行检测，得到结果见表2。
对比例2
将实施例1中的不发泡橡胶颗粒160℃、150kg/cm2成型硫化270s，得到不发泡橡胶。
对对比例2中得到的不发泡橡胶的性能进行检测，得到结果见表2。
表2性能检测结果
Figure BDA0002860754830000122

Claims (10)

1.一种复合橡胶，其特征在于，由发泡橡胶与不发泡橡胶复合得到。
2.根据权利要求1所述的复合橡胶，其特征在于，所述发泡橡胶与不发泡橡胶的质量比为(20～40)：(80～60)。
3.根据权利要求1所述的复合橡胶，其特征在于，所述发泡橡胶由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure FDA0002860754820000011
4.根据权利要求3所述的复合橡胶，其特征在于，所述分散剂选自Aflux28E；所述多羟基化合物选自季戊四醇；所述硅烷偶联剂选自双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物(HP-1898B)和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物；所述橡胶活化剂选自聚乙烯蜡；所述第一防老剂选自受阻酚类抗氧剂；所述第一防雾剂选自橡胶防雾剂1956；所述第一促进剂选自噻唑类促进剂；所述低温发泡剂选自ACP-H2。
5.根据权利要求1所述的复合橡胶，其特征在于，所述不发泡橡胶由以下材料制备得到，所述材料包括：
Figure FDA0002860754820000012
Figure FDA0002860754820000021
6.根据权利要求5所述的复合橡胶，其特征在于，所述聚异戊二烯的分子量为70～120万；所述树脂选自R260；所述第二硅烷偶联剂选自双[(三乙氧基硅烷基)丙基]四硫化物和/或双[(三乙氧基硅烷基)丙基]二硫化物HP-1898B；所述第二防老剂选自受阻酚类抗氧剂BBHT-264；所述第二防雾剂选自橡胶防雾剂1956；所述硫脲类促进剂选自Pl301-50D；所述第二分散剂选自Aflux 28E；所述硫化促进剂选自秋兰姆类促进剂和/或S-80。
7.一种复合橡胶的制备方法，其特征在于，包括：
将发泡橡胶颗粒与不发泡橡胶颗粒混合后，成型硫化，得到复合橡胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述成型硫化的温度为160℃～180℃；所述成型硫化的时间为250～300s。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述发泡橡胶颗粒按照以下方法制备：
将氯化聚乙烯50～60PHR、高顺式聚丁二烯25～35PHR、环氧天然橡胶10～15PHR、白炭黑10～20PHR、第一分散剂1～3PHR；氧化锌2～5PHR、多羟基化合物2～5PHR；氧化镁2～5PHR；第一硅烷偶联剂1～3PHR、橡胶活化剂0.5～2PHR、第一防老剂0.5～2PHR、第一防雾剂0.5～2PHR、第一促进剂0.5～1.5PHR与低温发泡剂2～5PHR混合挤出发泡，得到发泡橡胶颗粒；
所述不发泡橡胶颗粒按照以下方法制备：
将顺丁橡胶60～80PHR、聚异戊二烯15～25PHR、丁苯橡胶5～15PHR、白炭黑30～50PHR、硬脂酸0.5～3PHR、氧化锌2～5PHR、树脂2～5PHR、第二硅烷偶联剂1～3PHR、第二防老剂0.5～2PHR、第二防雾剂0.5～2PHR、硫脲类促进剂0.5～1.5PHR、第二分散剂0.5～1.5PHR与硫化促进剂0.2～1PHR混合挤出，得到不发泡橡胶颗粒。
10.一种鞋底材料，其特征在于，由权利要求1～6任意一项所述的复合橡胶或权利要求7～9任意一项制备方法所制备的复合橡胶制备得到。
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程剑平: "氯化聚乙烯( CM) 在发泡鞋材的应用研究", 《山东化工》 *

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