CN113243609B - 一种防滑劳保鞋及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及劳保鞋的领域,公开了一种防滑劳保鞋及其制备方法。包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,鞋底包括如下重量份数的原料:50‑60份丁腈橡胶;10‑12份PE;5‑6份环氧脂肪酸甲酯;1‑2份木质素磺酸钙;0.3‑0.4份引发剂。制备方法为:S1.鞋底共混物制备;S2.鞋底成型;S3.劳保鞋成型;本申请具有以下优点和效果:腈橡胶的耐磨性较高,PE的添加有利于提高鞋底的柔软性和耐磨性,从而提高与地面接触的面积,增大摩擦力,又可减少鞋底的防滑凸起的磨损;在引发剂作用下,环氧脂肪酸甲酯和木质素磺酸钙发生接枝反应,接枝产物再与丁腈橡胶共混后,使分子间的相互作用力增大,有效提高了柔顺性和韧性,从而提高鞋底的防滑性能。
Description
技术领域
本申请涉及劳保鞋的领域,尤其是涉及一种防滑劳保鞋及其制备方法。
背景技术
劳保鞋是一种对足部有安全防护作用的鞋。它的种类有很多,如保护足趾、防刺穿、绝缘、耐酸碱等,劳保鞋通常包括鞋底和连接在鞋底上的帮面。
目前公开号为CN109512075A的专利公开了一种劳保鞋,包括有织物与皮革构成的帮面与橡胶发泡的MD中底和耐磨橡胶的RB外底构成;劳保鞋鞋底前掌部位设置了防刺钢片,目的是增加鞋底的防刺功能,在特殊环境工作解决鞋底被钢钉刺穿的问题。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:目前的一些劳保鞋在鞋底的防滑性能上仍难以满足人们的穿着需求,因此还有待改进。
发明内容
为了提高劳保鞋的鞋底的防滑性能,本申请提供一种防滑劳保鞋及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种防滑劳保鞋,采用如下技术方案:
一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,所述鞋底包括如下重量份数的原料:
50-60份丁腈橡胶;
10-12份PE;
5-6份环氧脂肪酸甲酯;
1-2份木质素磺酸钙;
0.3-0.4份引发剂。
通过采用上述技术方案,丁腈橡胶的耐磨性较高,PE的添加有利于提高鞋底的柔软性和耐磨性,从而提高与地面接触的面积,增大摩擦力,又可减少鞋底的防滑凸起的磨损,由此起到较为理想的防滑效果,通过丁腈橡胶和PE的共混,在与地面接触时可产生机械结合力,从而提高防滑性能;在引发剂作用下,环氧脂肪酸甲酯和木质素磺酸钙发生接枝反应,接枝产物再与丁腈橡胶共混后,可增强极性,并使分子间的相互作用力增大,有效提高了柔顺性和韧性,从而提高鞋底的防滑性能。
优选的:按重量份数计,所述原料还包括1-2份碳纤维和4-5份苯甲酸单乙醇胺。
通过采用上述技术方案,碳纤维为具有一定取向的乱层石墨结构,具有较高的强度和模量,使鞋底可承受更高的外向应力;碳纤维和苯甲酸单乙醇胺共混得到纤维共混物,可使鞋底具有稳定的摩擦系数,由此可提高鞋底的防滑性能。
优选的:所述碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为3:10。
通过采用上述技术方案,经试验证实,当碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为3:10时,二者混合得到的产物对鞋底防滑性能的提升具有更好的协同作用。
优选的:按重量份数计,所述原料还包括1-2份季戊四醇松香酯。
通过采用上述技术方案,通过季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺反应生产接枝产物,对鞋底的各组分具有明显的增容作用,可改善共混物的分散性和界面形态,并提高组分间的结合度,改善鞋底的整体力学性能和与地面的机械结合力,从而获得防滑性能较好的鞋底。
优选的:所述季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为1:5。
通过采用上述技术方案,当季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为1:5时,接枝产物的性能较好,一定程度上提高了鞋底的防滑性能。
优选的:所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
第二方面,本申请提供一种防滑劳保鞋的制备方法,采用如下技术方案:
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括以下步骤:
S1.鞋底共混物制备;首先将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以70-80℃活化预处理5-6min,然后在升温至90-95℃,反应40-50min;保持90-95℃,并继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌2-3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经150-300℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
优选的:所述S1中,还包括如下步骤:
将4-5份苯甲酸单乙醇胺和1-2份季戊四醇松香酯混合,升温至45-50℃并搅拌30-40min,然后加入1-2份碳纤维,以300-400r/min的转速搅拌10-15min,得到纤维混合物;
将5-6份环氧脂肪酸甲酯、1-2份木质素磺酸钙和0.3-0.4份引发剂混合,以70-80℃活化预处理5-6min,然后在升温至90-95℃,反应40-50min;继续加入纤维混合物,搅拌25-30min;再加入50-60份丁腈橡胶和10-12份PE,搅拌2-3h,得到鞋底共混物。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1.本申请采用环氧脂肪酸甲酯和木质素磺酸钙发生接枝反应,接枝产物再与丁腈橡胶共混后,可增强极性,并使分子间的相互作用力增大,丁腈橡胶的耐磨性较高,PE的添加有利于提高鞋底的柔软性和耐磨性,从而提高鞋底的防滑性能;
2.本申请中优选采用具有一定取向的乱层石墨结构的碳纤维,具有较高的强度和模量,使鞋底可承受更高的外向应力;碳纤维和苯甲酸单乙醇胺共混得到纤维共混物,可使鞋底具有稳定的摩擦系数,由此可提高鞋底的防滑性能;
3.本申请中,当碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为3:10,且季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为1:5时,更有利于鞋底的防滑性能的提升。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中,丁腈橡胶购于上海双冠化工有限公司;PE采用张家港市创力新材料有限公司的线型低密度聚乙烯树脂;环氧脂肪酸甲酯购于南通润丰石油化工有限公司;碳纤维采用连云港鼎恒复合材料科技有限公司的碳纤维粉末;季戊四醇松香酯购于上海植信化工有限公司。
以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
实施例1
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;首先将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以70℃活化预处理5min,然后在升温至90℃,反应40min;保持90℃,并继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌2h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经150℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例2
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;首先将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以80℃活化预处理6min,然后在升温至95℃,反应50min;保持95℃,并继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经300℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例3
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;鞋底共混物的制备;首先将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以75℃活化预处理5min,然后在升温至93℃,反应45min;保持93℃,并继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经240℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例4
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙、引发剂、碳纤维、苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;将苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯混合,升温至45℃并搅拌30min,然后加入碳纤维,以300r/min的转速搅拌10min,得到纤维混合物;
将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以70℃活化预处理5min,然后在升温至90℃,反应40min;继续加入纤维混合物,搅拌25min;继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌2h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经150℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例5
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙、引发剂、碳纤维、苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;将苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯混合,升温至50℃并搅拌40min,然后加入碳纤维,以400r/min的转速搅拌15min,得到纤维混合物;
将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以80℃活化预处理6min,然后在升温至95℃,反应50min;继续加入纤维混合物,搅拌30min;继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经300℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例6
本申请公开了一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,通过防滑凸起使鞋底具有更好的防滑作用;鞋底包括如下原料:丁腈橡胶、PE、环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙、引发剂、碳纤维、苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯,其中,引发剂为过氧化二苯甲酰,各组分含量如下表1所示。
一种防滑劳保鞋的制备方法,包括如下步骤:
S1.鞋底共混物制备;将苯甲酸单乙醇胺和季戊四醇松香酯混合,升温至48℃并搅拌35min,然后加入碳纤维,以350r/min的转速搅拌13min,得到纤维混合物;
将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以75℃活化预处理5min,然后在升温至93℃,反应45min;继续加入纤维混合物,搅拌28min;继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经240℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
实施例7
与实施例1的区别在于,鞋底的原料还包括碳纤维和苯甲酸单乙醇胺,各组分含量如下表2所示。
S1鞋底共混物制备中,将苯甲酸单乙醇胺和碳纤维混合,以300r/min的转速搅拌10min,得到纤维混合物;
将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以70℃活化预处理5min,然后在升温至90℃,反应40min;继续加入纤维混合物,搅拌25min;继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌2h,得到鞋底共混物。
实施例8
与实施例1的区别在于,鞋底的原料还包括季戊四醇松香酯,各组分含量如下表2所示。
实施例9
与实施例7的区别在于,将碳纤维替换为蒙脱土,各组分含量如下表2所示。
实施例10
与实施例7的区别在于,将苯甲酸单乙醇胺替换为苯甲酸,各组分含量如下表2所示。
实施例11
与实施例4的区别在于,将季戊四醇松香酯替换为松香,各组分含量如下表2所示。
实施例12
与实施例7的区别在于,碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为3:10,且季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为1:5,各组分含量如下表2所示。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于,鞋底的原料仅为丁腈橡胶。
对比例2
与实施例1的区别在于,将PE替换为聚氨酯,各组分含量如下表1所示。
对比例3
与实施例1的区别在于,将环氧脂肪酸甲酯替换为乙酸乙酯,各组分含量如下表1所示。
对比例4
与实施例1的区别在于,将木质素磺酸钙替换为钙粉,各组分含量如下表1所示。
表1 实施例1-6和对比例2-4的组分含量表
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
丁腈橡胶 | 50 | 60 | 55 | 50 | 60 | 55 | 50 | 50 | 50 |
PE/聚氨酯 | 10 | 12 | 11 | 10 | 12 | 11 | 10 | 10 | 10 |
环氧脂肪酸甲酯/乙酸乙酯 | 5 | 6 | 5.5 | 5 | 6 | 5.5 | 5 | 5 | 5 |
木质素磺酸钙/钙粉 | 1 | 2 | 1.5 | 1 | 2 | 1.5 | 1 | 1 | 1 |
引发剂 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
碳纤维 | / | / | / | 1 | 2 | 1.5 | / | / | / |
苯甲酸单乙醇胺 | / | / | / | 4 | 5 | 4.5 | / | / | / |
季戊四醇松香酯 | / | / | / | 1 | 2 | 1.5 | / | / | / |
表2 实施例7-12的组分含量表
实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | |
丁腈橡胶 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
PE | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
环氧脂肪酸甲酯 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
木质素磺酸钙 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
引发剂 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
碳纤维/蒙脱土 | 1 | / | 1 | 1 | 1 | 1.5 |
苯甲酸单乙醇胺/苯甲酸 | 4 | / | 4 | 4 | 4 | 5 |
季戊四醇松香酯/松香 | / | 1 | / | / | 1 | 1 |
性能检测试验
根据ASTM F2913-11采用SATRA-STM-603鞋子止滑试验机对鞋底的防滑性能进行测试,采用在瓷砖面上水平向前滑动的测试模式,试验速度为0.3m/s,测得动摩擦系数,且当动摩擦系数越大,则防滑效果越好,测试结果如下表3所示。
表3 各实施例和对比例的性能测试结果表
动摩擦系数 | |
实施例1 | 0.79 |
实施例2 | 0.82 |
实施例3 | 0.81 |
实施例4 | 1.21 |
实施例5 | 1.24 |
实施例6 | 1.22 |
实施例7 | 0.91 |
实施例8 | 0.86 |
实施例9 | 0.84 |
实施例10 | 0.82 |
实施例11 | 0.90 |
实施例12 | 0.94 |
对比例1 | 0.63 |
对比例2 | 0.73 |
对比例3 | 0.72 |
对比例4 | 0.70 |
综上所述,可以得出以下结论:
1.根据实施例1-3和对比例1-3并结合表3可以看出,采用本申请的技术方案得到的鞋底具有更好的防滑效果,且PE、环氧脂肪酸甲酯和木质素磺酸钙的特定添加具有较好的提升防滑性能的效果。
2.根据实施例4-12并结合表3可以看出,碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的共同添加,并且通过控制碳纤维、季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的添加量,可获得防滑性能更好的鞋底。
本具体实施方式仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种防滑劳保鞋,包括鞋面和鞋底,鞋底的底部间隔形成防滑凸起,其特征在于:所述鞋底包括如下重量份数的原料:
50-60份丁腈橡胶;
10-12份PE;
5-6份环氧脂肪酸甲酯;
1-2份木质素磺酸钙;
0.3-0.4份引发剂;
1-2份碳纤维;
4-5份苯甲酸单乙醇胺。
2.根据权利要求1所述的一种防滑劳保鞋,其特征在于:所述碳纤维和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为3:10。
3.根据权利要求1所述的一种防滑劳保鞋,其特征在于:按重量份数计,所述原料还包括1-2份季戊四醇松香酯。
4.根据权利要求3所述的一种防滑劳保鞋,其特征在于:所述季戊四醇松香酯和苯甲酸单乙醇胺的重量份数比为1:5。
5.根据权利要求1所述的一种防滑劳保鞋,其特征在于:所述引发剂为过氧化二苯甲酰。
6.一种防滑劳保鞋的制备方法,制备如权利要求1所述的防滑劳保鞋,其特征在于,包括以下步骤:
S1.鞋底共混物制备;首先将环氧脂肪酸甲酯、木质素磺酸钙和引发剂混合,以70-80℃活化预处理5-6min,然后在升温至90-95℃,反应40-50min;保持90-95℃,并继续加入丁腈橡胶和PE,搅拌2-3h,得到鞋底共混物;
S2.鞋底成型;将S1的鞋底共混物倒入鞋底模具内,经150-300℃定型,冷却至室温后脱模,得到鞋底;
S3.劳保鞋成型;将所需劳保鞋的鞋面裁切成型,然后粘合固定于S2制得的鞋底上,加压整理定型,得到成品劳保鞋。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述S1中,还包括如下步骤:
将4-5份苯甲酸单乙醇胺和1-2份季戊四醇松香酯混合,升温至45-50℃并搅拌30-40min,然后加入1-2份碳纤维,以300-400r/min的转速搅拌10-15min,得到纤维混合物;
将5-6份环氧脂肪酸甲酯、1-2份木质素磺酸钙和0.3-0.4份引发剂混合,以70-80℃活化预处理5-6min,然后在升温至90-95℃,反应40-50min;继续加入纤维混合物,搅拌25-30min;再加入50-60份丁腈橡胶和10-12份PE,搅拌2-3h,得到鞋底共混物。
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