CN113861523B - 高拉伸型无味黑色鞋底橡胶及其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高拉伸型无味黑色鞋底橡胶及其制备方法及应用，本发明通过配料之间的相互组合，使它们对产品性能起到积极作用，使得产品强伸性能优异，能满足使用需要，使用寿命长。本发明简单易行，成本低廉，产品的使用效果好。

Description

高拉伸型无味黑色鞋底橡胶及其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及橡胶加工领域，特别是一种高拉伸型无味黑色鞋底橡胶及其制备方法及应用。
背景技术
鞋底橡胶根据用途需要，有很多种不同的配比方案，常规使用条件下的黑色橡胶鞋底强伸性能，即拉伸强度和扯断伸长率都比较低,一般处于拉伸强度6～8.5MPa，扯断伸长率220～380％，阿克隆磨耗为1.0cm3/1.61km以上。若以白炭黑为主体的黑色橡胶，则硬低、拉伸强度小、磨耗差，耐用性低。以上性能都导致硫化橡胶在作为鞋底橡胶使用时，具有很多不足，难以满足使用需要。
发明内容
本发明的目的是：提供一种高拉伸型无味黑色鞋底橡胶及其制备方法，它的强伸性能优异，能满足使用需要，使用寿命长，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：高拉伸型无味黑色鞋底橡胶，按重量分数计算，包括65～75份标准胶，25～35份顺丁胶，1.8～2.2份硫磺，2.8～3.2份硫化促进剂，2.5～3.5份硬脂酸，4.5～5.5份纳米氧化锌，5-7份锭子油，10-15份无味增粘树脂，45～55份N220炭黑，10～15份白炭黑及2.0～3.0份防老剂。
按重量分数计算，包括70份标准胶，30份顺丁胶，2份硫磺，3.0份硫化促进剂，3份硬脂酸，5份纳米氧化锌，6份锭子油，13份无味增粘树脂，50份N220炭黑，12份白炭黑及2.5份防老剂。
所述的硫化促进剂是，每3.0份硫化促进剂由0.4份促进剂DM、1.8份促进剂CZ以及0.8份促进剂DS组成。
所述的标准胶为1#标准胶。
所述的锭子油为5#锭子油。
所述的防老剂是，每2.5份防老剂由0.5份防老剂H、0.5份防老剂RD及1.5份防老剂KY-405L组成。
高拉伸型无味黑色鞋底橡胶的制备方法，按上述重量份数取各组分，包括如下步骤：
1)制备母炼胶：将顺丁胶、5～15份标准胶、硬脂酸、防老剂、白炭黑、无味增粘树脂、剩余的标准胶低次投入密炼机中，温度为80～120℃，压炼40～70秒后，然后再投入N220炭黑，压炼至炼胶机工作电流表的负荷指针回升到300A以上，再压炼10分钟后，直到投料口产生白雾止，排料到开放式炼胶机；捣胶9分钟后出片，获得母炼胶；
2)混炼：将母炼胶、硫化促进剂、纳米氧化锌投入密炼机中，温度为80～120℃，压炼1分钟后，投入6份锭子油，炼制到密炼机的负荷由0升到最高点再下降时为止,将混炼胶排料到开放式炼胶机中，投入开放式炼胶机的混炼胶在4～5mm辊距下过机拉通8～10次，使混炼胶温度降低到80℃以下,加入1.8～2.2份硫磺，捣胶翻炼均匀,出片水冷却,高拉伸型无味黑色鞋底橡胶。
高拉伸型无味黑色鞋底橡胶的应用，将高拉伸型无味黑色鞋底橡胶在开放式炼胶机上包辊炼胶到胶料表面光滑，再通过压延机将打此高拉伸型无味黑色鞋底橡胶压成厚度为8～10mm的胶片,将该胶片用冲切机裁切成鞋底模具要求形状的胶胚片；将胚片放入温度为170～175℃、压力为20Mpa的橡胶鞋底模具中加热压合3.0～3.5分钟，取出自然冷却至室温，修剪除去流边胶，制备获得模具成型高拉伸型无味黑色鞋底橡胶鞋底。
混炼胶的检验指标为，混炼胶可塑度为0.25～0.33、143℃硫化起点为3'10"～3'30"，143℃X8min硫化橡胶硬度为58-66度(邵氏A)。
标准胶是按国际上统一的理化效能、指标来分级的，这些理化性能包括杂质含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项，其中以杂质含量为主导性指标，依杂质之多少分为5L、5、10、20及50等共五个级别。
硬脂酸工业品呈白色或微黄色颗粒或块，为45％硬脂酸与55％软脂酸的混合物，并含有少量油酸，略带脂肪气味。工业品分一级(旧称三压，经过三次压榨)、二级(旧称二压，经过二次压榨)和三级(旧称一压，经过一次压榨或不经过压榨)。是以硬脂酸为主并含有软脂酸等的混合酸。一级和二级硬脂酸是带有光泽或含是晶粒的白色蜡状固体。三级硬脂酸是淡黄色蜡状固体。
防老剂KY-405L的化学名称为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺。
防老剂RD的化学名称为2，2，4三甲基1，-2二氢化喹啉聚合物。
促进剂CZ的化学名称为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。
炭黑采用常规的超耐磨炭黑，型号为N220。
本发明通过配料之间的相互组合，使它们对产品性能起到积极作用，使得产品强伸性能优异，能满足使用需要，使用寿命长。本发明简单易行，成本低廉，产品的使用效果好。
具体实施方式
本发明的实施例：高拉伸型无味黑色鞋底橡胶，按重量分数计算，包括65～75份标准胶，25～35份顺丁胶，1.8～2.2份硫磺，2.8～3.2份硫化促进剂，2.5～3.5份硬脂酸，4.5～5.5份纳米氧化锌，5-7份锭子油，10-15份无味增粘树脂，45～55份N220炭黑，10～15份白炭黑，2.0～3.0份防老剂。
更优选的技术方案是，按重量分数计算，包括70份标准胶，30份顺丁胶，2份硫磺，3.0份硫化促进剂，3份硬脂酸，5份纳米氧化锌，6份锭子油，13份无味增粘树脂，50份N220炭黑，12份白炭黑，2.5份防老剂。
所述的硫化促进剂是，每3.0份硫化促进剂由0.4份促进剂DM、1.8份促进剂CZ以及0.8份促进剂DS组成。
所述的标准胶为1#标准胶。
所述的锭子油为5#锭子油。
所述的防老剂是，每2.5份防老剂由0.5份防老剂H、0.5份防老剂RD及1.5份防老剂KY-405L组成。
高拉伸型无味黑色鞋底橡胶的制备方法，1)制备母炼胶：将25～35份顺丁胶、5～15份标准胶及3份硬脂酸、3份防老剂、13份白炭黑、13份无味增粘树脂、70-70份标准胶低次投入密炼机中(温度为80～120℃)，压炼40～70秒后，投入50份N220炭黑，压炼至炼胶机工作电流表的负荷指针回升到300A以上，再压炼10分钟后，直到投料口产生白雾止，排料到开放式炼胶机；捣胶9分钟后出片，获得母炼胶；2)混炼：将母炼胶、2.2～2.6份硫化促进剂、4.5～5.5份纳米氧化锌投入密炼机中(温度为80～120℃)，压炼1分钟后，投入6份锭子油，炼制到密炼机的负荷由0升到最高点再下降时为止,将混炼胶排料到开放式炼胶机中，投入开放式炼胶机的混炼胶在4～5mm辊距下过机拉通8～10次，使混炼胶温度降低到80℃以下,加入1.8～2.2份硫磺，捣胶翻炼均匀,出片水冷却,高拉伸型无味黑色鞋底橡胶。
高拉伸型无味黑色鞋底橡胶的应用，将高拉伸型无味黑色鞋底橡胶在开放式炼胶机上包辊炼胶到胶料表面光滑，再通过压延机将打此高拉伸型无味黑色鞋底橡胶压成厚度为8～10mm的胶片,将该胶片用冲切机裁切成鞋底模具要求形状的胶胚片；将胚片放入温度为170～175℃、压力为20Mpa的橡胶鞋底模具中加热压合3.0～3.5分钟，取出自然冷却至室温，修剪除去流边胶，制备获得模具成型高拉伸型无味黑色鞋底橡胶鞋底。
Figure BDA0003327107550000041
Figure BDA0003327107550000051
实验一，炭黑与白炭黑应用研究
表1炭黑与白炭黑应用研究(单位：份)
表1数据显示,高拉伸型无味黑色鞋底胶料中使用白炭黑的物理性能优越,且得出使用12份白炭黑与50份N220炭黑时综合性能最好.
二、其他材料应用研究
1.生胶体系及N220炭黑用量研究
表2生胶体系及N220炭黑等用量对防静电橡胶鞋底性能影响
Figure BDA0003327107550000052
Figure BDA0003327107550000061
通过表2得出,生胶最佳配比为1#标准胶70份、顺丁胶30份；
5#锭子油最佳用量为6份；DT100无味增粘树脂13份。
2.配合体系最佳用量试验
表3配合剂用量试验
Figure BDA0003327107550000062
注:1)基本配方:70份1#标准胶、30份顺丁胶、50份N220炭黑，12份白炭黑、6份5#锭子油。
2)鞋底硫化条件：0.85MPaX3min,再按胶鞋硫化工艺硫化一次。
3)0.85MPa相当于175℃。
表3续
Figure BDA0003327107550000063
Figure BDA0003327107550000071
通过表3得出：配合剂最佳用量为：2份硫磺，1.8份促进剂CZ，0.4份促进剂DM,0.8份促进剂DS,3份硬脂酸，5份纳米氧化锌，6份锭子油，13份无味增粘树脂，2.5份防老剂。
综上试验结果：优选最佳配方用量为：70份标准胶，30份顺丁胶，2份硫磺，1.8份促进剂CZ，0.4份促进剂DM,0.8份促进剂D,3份硬脂酸，5份纳米氧化锌，6份5#锭子油，2.5份防老剂，50份N220炭黑，12份白炭黑。此胶料还具有电阻处于0.1-1M欧特点，兼具防静电效果。

Claims (3)

1.一种高拉伸型无味黑色鞋底橡胶，其特征在于：按重量分数计算，包括70份标准胶，30份顺丁胶，2份硫磺，3.0份硫化促进剂，3份硬脂酸，5份纳米氧化锌，6份锭子油，13份无味增粘树脂，50份N220炭黑，12份白炭黑及2.5份防老剂；
所述的硫化促进剂是，每3.0份硫化促进剂由0.4份促进剂DM、1.8份促进剂CZ以及0.8份促进剂DS组成；
所述的标准胶为1#标准胶；
所述的锭子油为5#锭子油；
所述的防老剂是，每2.5份防老剂由0.5份防老剂H、0.5份防老剂RD及1.5份防老剂KY-405L组成。
2.一种如权利要求1所述的高拉伸型无味黑色鞋底橡胶的制备方法，其特征在于：按上述重量份数取各组分，包括如下步骤：
1）制备母炼胶：将顺丁胶、5～15份标准胶、硬脂酸、防老剂、白炭黑、无味增粘树脂、剩余的标准胶低次投入密炼机中，温度为80～120℃，压炼40～70秒后，然后再投入N220炭黑，压炼至炼胶机工作电流表的负荷指针回升到300A以上，再压炼10分钟后，直到投料口产生白雾止，排料到开放式炼胶机；捣胶9分钟后出片，获得母炼胶；
2）混炼：将母炼胶、硫化促进剂、纳米氧化锌投入密炼机中，温度为80～120℃，压炼1分钟后，投入6份锭子油，炼制到密炼机的负荷由0升到最高点再下降时为止,将混炼胶排料到开放式炼胶机中，投入开放式炼胶机的混炼胶在4～5mm辊距下过机拉通8～10次，使混炼胶温度降低到80℃以下, 加入1.8～2.2份硫磺，捣胶翻炼均匀,出片水冷却, 高拉伸型无味黑色鞋底橡胶。
3.一种如权利要求1所述的高拉伸型无味黑色鞋底的制备方法，其特征在于：将高拉伸型无味黑色鞋底橡胶在开放式炼胶机上包辊炼胶到胶料表面光滑，再通过压延机将此高拉伸型无味黑色鞋底橡胶压成厚度为8～10mm的胶片,将该胶片用冲切机裁切成鞋底模具要求形状的胶胚片；将胚片放入温度为170～175℃、压力为20Mpa的橡胶鞋底模具中加热压合3.0～3.5分钟，取出自然冷却至室温，修剪除去流边胶，制备获得模具成型高拉伸型无味黑色鞋底橡胶鞋底。
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