CN114276590B - 一种耐磨鞋底及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及鞋底材料的领域，具体公开了一种耐磨鞋底及其生产工艺。一种耐磨鞋底，所述鞋底由包括如下重量份的组分制成：天然橡胶30‑40份；溴化丁基橡胶30‑40份；环氧树脂10‑20份；填料30‑40份；硫化剂1‑2份；氧化锌3‑5份；硬脂酸1‑2份；促进剂1‑3份；防老剂1‑2份；吡啶‑2,6‑二甲酸3‑5份。本申请的耐磨鞋底具有良好的耐磨性能和防滑性能。

Description

一种耐磨鞋底及其生产工艺

技术领域

本申请涉及鞋的技术领域，尤其是涉及一种耐磨鞋底及其生产工艺。

背景技术

鞋子是用于保护足部、便于行走的穿着物，通常由皮革、布帛和胶皮等材料制成。随着科技的发展和人们生活水平的提高，大家对于鞋子的性能需求也在不断提升。

市面上的橡胶发泡鞋底耐磨性不高，穿着鞋子一段时间后鞋底会被磨损，尤其是人脚脚后跟位置磨损最快，导致穿着者行走不适，有待改进。

发明内容

为了提高鞋底的耐磨性能，本申请提供一种耐磨鞋底及其生产工艺。

第一方面，本申请提供一种耐磨鞋底采用如下技术方案：

一种耐磨鞋底，所述鞋底由包括如下重量份的组分制成：天然橡胶30-40份；溴化丁基橡胶30-40份；环氧树脂10-20份；填料30-40份；硫化剂1-2份；氧化锌3-5份；硬脂酸1-2份；促进剂1-3份；防老剂1-2份；吡啶-2,6-二甲酸3-5份。

通过采用上述技术方案，溴化丁基橡胶具有较好的耐磨性能，原料体系中加入溴化丁基橡胶有利于提高鞋底的耐磨性能。环氧树脂能够提高体系的相容性，同时环氧树脂中的环氧基团一部分会和溴化丁基橡胶发生加成反应、另一部分与吡啶-2,6-二甲酸中两个羧基发生加成反应，使得橡胶分子形成一定的交联网状结构，提高鞋底材料的机械强度，从而提高鞋底的耐磨性能。

可选的，按重量份计，所述原料体系中还包括苯并咪唑1-2份，

通过采用上述技术方案，苯并咪唑对环氧树脂和吡啶-2,6-二甲酸的加成反应起到催化的作用，因为吡啶-2,6-二甲酸会和苯并咪唑形成羧基咪唑鎓盐，此时羧基与环氧基团的开环加成反应活性更高，从而提高鞋底材料的耐磨性能。

可选的，所述填料包括钛酸钾晶须。

通过采用上述技术方案，钛酸钾晶须是一类微型外观为针状晶体的无机化合物，具有良好的机械性能，填充在原料体系中使得鞋底材料的不易发生断裂，提高鞋底材料的耐磨性能。此外钛酸钾晶须能够在鞋底材料表面形成一些微小凸起，能够提高鞋底材料的防滑性能。

可选的，所述钛酸钾晶须经过如下表面处理：将钛酸钾晶须浸入油酸溶液中，通过超声分散，并保持5-6h，然后过滤干燥得到改性钛酸钾晶须。

通过采用上述技术方案，钛酸钾晶须结构细小，表面具有很强的亲水性，在原料体系中容易发生团聚。钛酸钾晶须表面通过油酸进行处理后，能够减少钛酸钾晶须的团聚现象，提高钛酸钾晶须在原料体系中分散能力。

可选的，所述改性钛酸钾晶须表面包覆一层异氰酸酯。

通过采用上述技术方案，改性钛酸钾晶须经过异氰酸酯表面喷涂处理后，在改性钛酸钾晶须表面引入活性较高的异氰酸酯，异氰酸酯能够与溴化丁基橡胶表面的溴原子发生取代反应，使得异氰酸酯与原料体系中的橡胶分子发生交联反应，从而提高改性钛酸钾与原料中橡胶体系的界面结合力。

可选的，所述填料还包括白炭黑，所述白炭黑与钛酸钾晶须的质量比为1:1。

通过采用上述技术方案，钛酸钾晶须在原料橡胶体系中的分散能力较差，且钛酸钾晶须为一维结构，在原料体系中填充过多会时鞋底材料表面较为粗糙，而白炭黑在橡胶分子中的分散性较好，能够弥补钛酸钾晶须的不足，钛酸钾晶须与白炭黑具有协同作用，既能保持钛酸钾晶须的耐磨作用，又能提高钛酸钾晶须与原料体系的相容性。

可选的，所述白炭黑经过如下表面改性处理：将白炭黑浸入乙二醇液体中，加热至50-60℃，保持1-2h，然后将白炭黑过滤后干燥，得到改性白炭黑。

通过采用上述技术方案，经过乙二醇表面改性处理后，白炭黑表面羟基与乙二醇表面发生化学键合，在白炭黑分子中引入疏水基团，进一步提高白炭黑和橡胶体系之间的界面结合能力。

第二方面，本申请提供一种耐磨鞋底的生产工艺采用如下技术方案：

一种耐磨鞋底的生产工艺包括如下步骤：

S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶、溴化丁基橡胶投入开炼机中，升温至65-75℃，塑炼15-20min，得到塑炼胶；

S2混炼：将上述塑炼胶、环氧树脂、吡啶-2,6-二甲酸、填料、氧化锌、硬脂酸和防老剂混合，升温至75-80℃，继续混炼15-20min，得到混炼胶；

S3硫化：将上述混炼胶、硫化剂、促进剂混合均匀，进行硫化，温度为150-180℃，硫化时间为15-20min，得到鞋底材料；

S4压模成型：将上述鞋底材料经模压成型，得到鞋底。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1.溴化丁基橡胶具有较好的耐磨性能，原料体系中加入溴化丁基橡胶有利于提高鞋底的耐磨性能。环氧树脂能够提高体系的相容性，同时环氧树脂中的环氧基团一部分会和溴化丁基橡胶发生加成反应、另一部分与吡啶-2,6-二甲酸中两个羧基发生加成反应，使得橡胶分子形成一定的交联网状结构，提高鞋底材料的机械强度，从而提高鞋底的耐磨性能；

2.钛酸钾晶须是一类微型外观为针状晶体的无机化合物，具有良好的机械性能，填充在原料体系中使得鞋底材料的不易发生断裂，提高鞋底材料的耐磨性能。此外钛酸钾晶须能够在鞋底材料表面形成一些微小凸起，能够提高鞋底材料的防滑性能；

3.填料为钛酸钾晶须和白炭黑的混合物，白炭黑分子在橡胶分子中的分散性较好，能够弥补钛酸钾晶须的不足，两者之间具有协同作用，既能保持钛酸钾晶须的耐磨作用，又能提高钛酸钾晶须与原料体系的相容性。

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，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。

本申请实施例采用如下原料：

天然橡胶的型号为3L，购买自东莞市富豪橡胶贸易有限公司。

溴化丁基橡胶的CAS号为112-27-6，购买自上海英婷实业有限公司。

六钛酸钾晶须的型号为NP-TW2，购买自上海峰竺复合新材料科技有限公司。

环氧树脂的型号为FR-EP-S，购买自南通泽西新材料科技有限公司。

防老剂为防老剂264。

促进剂为促进剂TMTD。

实施例1：

一种耐磨鞋底的生产工艺包括如下步骤：

S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶、溴化丁基橡胶投入开炼机中，升温至65℃，塑炼20min，得到塑炼胶；

S2混炼：将上述塑炼胶、环氧树脂、吡啶-2,6-二甲酸、碳酸钙、氧化锌、硬脂酸和防老剂264混合，升温至75℃，继续混炼20min，得到混炼胶；

S3硫化：将上述混炼胶、硫磺、促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为150℃，硫化时间为20min，得到鞋底材料；

S4压模成型：将上述鞋底材料经模压成型，得到鞋底。

实施例2：

一种耐磨鞋底的生产工艺包括如下步骤：

S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶、溴化丁基橡胶投入开炼机中，升温至70℃，塑炼17.5min，得到塑炼胶；

S2混炼：将上述塑炼胶、环氧树脂、吡啶-2,6-二甲酸、碳酸钙、氧化锌、硬脂酸和防老剂264混合，升温至77.5℃，继续混炼17.5min，得到混炼胶；

S3硫化：将上述混炼胶、硫磺、促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为165℃，硫化时间为17.5min，得到鞋底材料；

S4压模成型：将上述鞋底材料经模压成型，得到鞋底。

实施例3：

一种耐磨鞋底的生产工艺包括如下步骤：

S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶、溴化丁基橡胶投入开炼机中，升温至75℃，塑炼15min，得到塑炼胶；

S2混炼：将上述塑炼胶、环氧树脂、吡啶-2,6-二甲酸、碳酸钙、氧化锌、硬脂酸和防老剂264混合，升温至80℃，继续混炼15min，得到混炼胶；

S3硫化：将上述混炼胶、硫磺、促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为180℃，硫化时间为15min，得到鞋底材料；

S4压模成型：将上述鞋底材料经模压成型，得到鞋底。

实施例4：

与实施例2的区别在于，在S2混炼过程中加入再加入苯并咪唑。

实施例5：

与实施例4的区别在于，填料由碳酸钙等质量替换为钛酸钾晶须。

实施例6：

与实施例5的区别在于，钛酸钾晶须经过如下表面处理：将钛酸钾晶须浸入油酸溶液中，通过超声分散，功率为1kW，并保持5.5h，然后过滤干燥得到改性钛酸钾晶须。

实施例7：

与实施例6的区别在于，改性钛酸钾晶须表面喷涂一层异氰酸酯。

实施例8：

与实施例7的区别在于，填料中1/2重量份的改性钛酸钾晶须替换为白炭黑。

实施例9：

与实施例8的区别在于，白炭黑经过如下表面改性处理：将白炭黑浸入乙二醇液体中，加热至55℃，保持1.5h，然后将白炭黑过滤后干燥，得到改性白炭黑。

对比例1：

与实施例2的区别在于，原料体系中未添加环氧树脂。

对比例2：

与实施例2的区别在于，原料体系中未添加吡啶-2,6-二甲酸。

实施例1-9以及对比例1-2中原料配比如表1所示。

表1原料表

表1-续

鞋底性能测试：

根据GB/T 1689-2014《硫化橡胶耐磨性能的测定(用阿克隆磨耗试验机)》中记载的方法测试鞋底的耐磨性能(阿克隆磨耗)。根据GB/T 3903.6-2017《鞋类整鞋试验方法防滑性能》中记载的方法，测试实施例1-9及对比例1-2的鞋用橡胶片，试验介面为陶瓷砖介面，湿态界面测试时试验介质使用三级水，测试模式为水平，所得结果记录在表2。

表2鞋底性能测试结果记录表

从表1可以看出：

1、实施例1-3及对比例1的测试数据对比可得，原料体系中加入环氧树脂，鞋底的耐磨性能提高。

2、实施例1-3及对比例1、2的测试数据对比可得，原料体系中加入吡啶-2,6-二甲酸和环氧树脂时，鞋底材料的耐磨性能显著提高，说明吡啶-2,6-二甲酸和环氧树脂共同作用能够提高橡胶分子的交联度，从而提高鞋底的耐磨性能。

3、实施例1-3及实施例4的测试数据对比可得，原料体系中加入苯并咪唑，鞋底的耐磨性能提高，说明苯并咪唑能够促进羧基与环氧基团的开环加成反应，使得反应活性更高。

4、实施例5及实施例4的测试数据对比可得，填料等质量替换为钛酸钾晶须，鞋底的耐磨性能和防滑性能均有显著的提高。

5、实施例6及实施例5的测试数据对比可得，钛酸钾晶须经过改性处理后，鞋底的耐磨、防滑性能均明显的提高。

6、实施例7及实施例6的测试数据对比可得，改性钛酸钾晶须经过表面包覆处理后，鞋底材料的耐磨性能提高，说明改性钛酸钾经过包覆处理后，使得原料体系中橡胶分子之间形成了交联网状结构，进而提升鞋底材料的耐磨性能。

7、实施例8及实施例7的测试数据对比可得，填料中一半的改性钛酸钾晶须等质量替换为白炭黑，鞋底的耐磨性能有一定程度的提升，说明白炭黑的加入能够提高钛酸钾晶须与原料体系中的橡胶分子的相容性。

8、实施例9及实施例8的测试数据对比可得，白炭黑经过改性后，鞋底材料的耐磨性能有一定程度的提升。

本具体实施例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例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 (8)

1.一种耐磨鞋底，其特征在于：所述鞋底由包括如下重量份的组分制成：天然橡胶30-40份；溴化丁基橡胶30-40份；环氧树脂10-20份；填料30-40份；硫化剂1-2份；氧化锌3-5份；硬脂酸1-2份；促进剂1-3份；防老剂1-2份；吡啶-2,6-二甲酸3-5份。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：按重量份计，所述原料体系中还包括苯并咪唑1-2份。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：所述填料包括钛酸钾晶须。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：所述钛酸钾晶须经过如下表面处理：将钛酸钾晶须浸入油酸溶液中，通过超声分散，并保持5-6h，然后过滤干燥得到改性钛酸钾晶须。

5.根据权利要求4所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：所述改性钛酸钾晶须表面包覆一层异氰酸酯。

6.根据权利要求5所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：所述填料还包括白炭黑，所述白炭黑与钛酸钾晶须的质量比为1:1。

7.根据权利要求6所述的一种耐磨鞋底，其特征在于：所述白炭黑经过如下表面改性处理：将白炭黑浸入乙二醇液体中，加热至50-60℃，保持1-2h，然后将白炭黑过滤后干燥，得到改性白炭黑。

8.一种权利要求1所述的耐磨鞋底的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶、溴化丁基橡胶投入开炼机中，升温至65-75℃，塑炼15-20min，得到塑炼胶；

S2混炼：将上述塑炼胶、环氧树脂、吡啶-2,6-二甲酸、填料、氧化锌、硬脂酸和防老剂混合，升温至75-80℃，继续混炼15-20min，得到混炼胶；

S3硫化：将上述混炼胶、硫化剂、促进剂混合均匀，进行硫化，温度为150-180℃，硫化时间为15-20min，得到鞋底材料；

S4压模成型：将上述鞋底材料经模压成型，得到鞋底。