CN114437422A - 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用 - Google Patents

用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114437422A
CN114437422A CN202011202893.XA CN202011202893A CN114437422A CN 114437422 A CN114437422 A CN 114437422A CN 202011202893 A CN202011202893 A CN 202011202893A CN 114437422 A CN114437422 A CN 114437422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
parts
mixing
weight
agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011202893.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114437422B (zh
Inventor
王雷雷
王丽静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
Priority to CN202011202893.XA priority Critical patent/CN114437422B/zh
Publication of CN114437422A publication Critical patent/CN114437422A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114437422B publication Critical patent/CN114437422B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00—Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02—Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/04—Plastics, rubber or vulcanised fibre
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及橡胶领域，公开了一种用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用，该橡胶组合物包括主体橡胶、白炭黑、甲基丙烯酸锌、表面改性剂、氢化萜烯树脂、活化剂、软化剂、硫化剂、促进剂、防老剂和添加剂，其中，所述主体橡胶为丁苯橡胶和顺丁橡胶的组合，所述添加剂为硫酸钙晶须或硬石膏。本发明提供的橡胶组合物制备得到的硫化橡胶具有较高的拉伸强度、耐磨性和抗屈挠性。

Description

用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体的，涉及一种用于鞋底的橡胶组合物及其应用、一种制备硫化橡胶的方法以及由该方法制备得到的硫化橡胶和硫化橡胶在制备鞋底中的应用。
背景技术
鞋是人们生活的必需品，鞋底是影响鞋质量的重要因素。目前，鞋底材料的主体材料主要包括TPR、EVA、橡胶、聚氨酯等。
在现有技术中，白色填料大量应用于鞋类制品中，特别是浅色或彩色制品中，可以赋予鞋底良好的耐磨性能、防滑性能和鞋面粘着性能，其中白炭黑的应用最为广泛，但白炭黑表面含有极性基团，与橡胶基材相容性差，对制品的性能产生不利影响。
CN109929155A公开了一种用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用，该技术通过添加橡胶改性剂改性橡胶基体，进而改善白炭黑在橡胶基体中的分散，但橡胶基体仅限于顺丁橡胶，应用范围受限。
并且，当应用其他橡胶作为橡胶基体时，由此获得的橡胶在用于制备鞋底时存在强度不高，耐磨性、抗屈挠性能不好的缺陷。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术提供的橡胶组合物在用于制备鞋底时存在的橡胶强度不高、耐磨性、抗屈挠性能不好的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：主体橡胶、白炭黑、甲基丙烯酸锌、表面改性剂、氢化萜烯树脂、活化剂、软化剂、硫化剂、促进剂、防老剂和添加剂，其中，所述主体橡胶为丁苯橡胶和顺丁橡胶的组合，所述添加剂为硫酸钙晶须或硬石膏；
其中，在所述主体橡胶中，所述丁苯橡胶与所述顺丁橡胶的含量质量比为20：80至50：50；
相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑的含量为15-25重量份，所述甲基丙烯酸锌的含量为5-15重量份，所述表面改性剂的含量为2-6重量份，所述氢化萜烯树脂的含量为8-12重量份，所述活化剂的含量为4-8重量份，所述软化剂的含量为3-6重量份，所述硫化剂的含量为0.5-2重量份，所述促进剂的含量为2-5重量份，所述防老剂的含量为1-5重量份，所述添加剂的含量为7-15重量份；且所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述添加剂的总量为27-55重量份。
本发明的第二方面提供一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行混炼以形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
本发明的第三方面提供一种由上述方法制备得到的硫化橡胶。
本发明的第四方面提供上述硫化橡胶在鞋底中的应用。
本发明的第五方面提供上述的橡胶组合物在制备鞋底橡胶中的应用。
本发明提供的橡胶组合物在用于制备鞋底橡胶时具有强度高、耐磨性和抗屈挠性好的优势。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：主体橡胶、白炭黑、甲基丙烯酸锌、表面改性剂、氢化萜烯树脂、活化剂、软化剂、硫化剂、促进剂、防老剂和添加剂，其中，所述主体橡胶为丁苯橡胶和顺丁橡胶的组合，所述添加剂为硫酸钙晶须或硬石膏；
其中，在所述主体橡胶中，所述丁苯橡胶与所述顺丁橡胶的含量质量比为20：80至50：50；
相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑的含量为15-25重量份，所述甲基丙烯酸锌的含量为5-15重量份，所述表面改性剂的含量为2-6重量份，所述氢化萜烯树脂的含量为8-12重量份，所述活化剂的含量为4-8重量份，所述软化剂的含量为3-6重量份，所述硫化剂的含量为0.5-2重量份，所述促进剂的含量为2-5重量份，所述防老剂的含量为1-5重量份，所述添加剂的含量为7-15重量份；且所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述添加剂的总量为27-55重量份。
发明人发现，本发明采用特定量的甲基丙烯酸锌、白炭黑和作为添加剂的硫酸钙晶须或硬石膏共同作为填料添加至橡胶组合物中，同时与特定量的氢化萜烯树脂相互配合，能够提高由该橡胶组合物制备得到的硫化橡胶的强度、耐磨性和抗屈挠性。
优选地，在所述主体橡胶中，所述丁苯橡胶与所述顺丁橡胶的含量质量比为20：80至40：60；
其中，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑的含量为18-22重量份，所述甲基丙烯酸锌的含量为8-12重量份，所述表面改性剂的含量为4-5重量份，所述氢化萜烯树脂的含量为9-11重量份，所述活化剂的含量为5-7重量份，所述软化剂的含量为4-6重量份，所述硫化剂的含量为0.8-1.5重量份，所述促进剂的含量为2.5-4重量份，所述防老剂的含量为2-4重量份，所述添加剂的含量为8-12重量份；且所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述添加剂总量为34-46重量份。
根据另一种优选的具体实施方式，所述添加剂为硫酸钙晶须，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述硫酸钙晶须的总量为36-46重量份。
根据另一种优选的具体实施方式，所述添加剂为硬石膏，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述硬石膏的总量为34-44重量份。
优选地，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶。
优选地，所述顺丁橡胶的顺式含量为90-99重量％。
优选地，所述白炭黑为气相法白炭黑和/或沉淀法白炭黑，优选为沉淀法白炭黑。
优选地，所述白炭黑的氮吸附比表面积为80-220m2/g，优选为110-190m2/g。
优选地，所述硫酸钙晶须的平均长径比为30-80，优选为30-50。
优选地，所述硫酸钙晶须的平均直径为1-6μm，优选为1-3μm。
优选地，所述硬石膏的平均直径为10-35μm，优选为10-15μm。
优选地，所述表面改性剂为硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、酞酸酯偶联剂和醇类化合物中的至少一种。更优选地，所述表面改性剂为硅烷偶联剂。
优选地，所述表面改性剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)、双-[3-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物(Si75)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的至少一种。
本发明中，所述锆酸酯偶联剂示例性地可以为双柠檬酸二乙酯二丙氧基锆酸酯，所述酞酸酯偶联剂示例性地可以为异丙基三(硬脂酰基)酞酸酯、异丙基三(异辛酰基)酞酸酯、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)酞酸酯中的至少一种。作为所述表面改性剂的所述醇类化合物为聚乙二醇、异丙醇。
优选地，所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的组合。
优选地，在所述活化剂中，所述金属氧化物为氧化锌和/或氧化镁，所述脂肪酸为硬脂酸。
优选地，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油和白矿油中的至少一种。
优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。
优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。更优选地，所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂TBBS)、二苯胍(促进剂D)、二硫化四甲基秋兰姆(促进剂TMTD)和二硫化二苯并噻唑(促进剂DM)中的至少一种。
优选地，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂、苯并咪唑类防老剂和酚类防老剂中的至少一种。更优选地，所述防老剂为防老剂264、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂MB中的至少一种。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行混炼以形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
本发明对所述混炼的方式没有特别地限定，只要能够实现将橡胶组合物的各组分原料混合均匀即可。例如可以将所述橡胶组合物中的各组分同时进行混炼，也可以先将其中的几种组分先进行混炼、接着再加入剩余组分继续混炼。
但是，为了获得更高的强度、更好的耐磨性和更好的抗屈挠性，根据一种优选的具体实施方式，将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行所述混炼的步骤包括：
(1)将主体橡胶、白炭黑、添加剂、表面改性剂进行第一混炼，得到第一混炼胶；
(2)将甲基丙烯酸锌、氢化萜烯树脂、活化剂、防老剂、软化剂与所述第一混炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶；
(3)将硫化剂、促进剂与所述第二混炼胶进行第三混炼，得到终炼胶。
根据另一种优选的具体实施方式，将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行所述混炼的步骤包括：
(1)将主体橡胶先进行塑炼以得到塑炼胶，然后再将所述塑炼胶与白炭黑、添加剂、表面改性剂进行第一混炼，得到第一混炼胶；
(2)将甲基丙烯酸锌、氢化萜烯树脂、活化剂、防老剂、软化剂与所述第一混炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶；
(3)将硫化剂、促进剂与所述第二混炼胶进行第三混炼，得到终炼胶。
优选地，所述塑炼的条件至少满足：塑炼温度为70-90℃，塑炼时间为0.5-1min。
优选地，所述第一混炼、所述第二混炼、所述第三混炼和所述塑炼各自独立地在密炼机和/或开炼机中进行。
发明人发现，采用该优选的具体实施方式能够提高硫化橡胶的强度、耐磨性以及抗屈挠性。
优选地，在步骤(1)中，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为100-160℃，混炼时间为2-8min，更优选地，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为140-150℃；混炼时间为2-4min。需要说明的是，当包括塑炼过程时，该塑炼过程中的时间不计入前述第一混炼的时间内。
优选地，在步骤(2)中，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为120-170℃，混炼时间为3-8min，更优选地，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为145-165℃；混炼时间为5-7min。
优选地，在步骤(3)中，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为不高于120℃，混炼时间为4-6min，更优选地，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为90-110℃，混炼时间为4-5min。
优选地，所述硫化处理的条件至少满足：硫化时间为20-45min，硫化温度为145-180℃，硫化压力为3.5-40MPa，更优选地，所述硫化处理的条件至少满足：硫化时间为25-40min，硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa。
根据一种优选的具体实施方式，所述第一混炼的条件至少包括：混炼温度为140-150℃，混炼时间为2-4min；所述第二混炼的条件至少包括：混炼温度为145-165℃，混炼时间为5-7min；所述第三混炼的条件至少包括：混炼温度为90-110℃，混炼时间为4-5min；以及所述硫化处理的条件至少包括：硫化时间为25-40min，硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa。采用该优选实施方式制备得到的硫化橡胶的力学性能更优(强度提高、耐磨性更好)，且硫化橡胶的抗屈挠性更优。
在没有特别说明的情况下，本发明中所用压力均为表压压力。
如前所述，本发明的第三方面提供了一种由上述的方法制备得到的硫化橡胶。
如前所述，本发明的第四方面提供了上述的硫化橡胶在鞋底中的应用。
如前所述，本发明的第五方面提供了上述的橡胶组合物在制备鞋底橡胶中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，所用原料均为市售品。
以下实例中涉及的设备情况见表1，测试方法见表2。
实例中使用的化学试剂均为市售品，具体如下：
丁苯橡胶Ⅰ：牌号PR1205，溶聚丁苯橡胶，中国台湾奇美实业股份有限公司生产。
丁苯橡胶Ⅱ：牌号1502，乳聚丁苯橡胶，中国石化齐鲁分公司生产。
顺丁橡胶Ⅰ：牌号BR9000，顺式含量为96重量％，燕山石化公司生产。
顺丁橡胶Ⅱ：牌号CB24，顺式含量为99重量％，阿朗新科公司生产。
白炭黑：牌号165GR，氮吸附比表面积为165±15m2/g，法国罗地亚公司生产。
甲基丙烯酸锌：科工化(北京)化学技术有限公司生产。
硫酸钙晶须：平均长径比为45，平均直径为4μm，沈阳东大富龙矿物材料研发有限公司生产。
硬石膏：平均直径为13μm，安徽恒泰新型建筑材料有限公司生产。
表面改性剂：双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(Si69)，南京曙光化工有限公司生产。
氢化萜烯树脂：广州市诺驰化工科技有限公司生产。
软化剂：白矿油10#(简称10#白油)，山东泰畅石化科技有限公司生产。
活化剂：氧化锌、硬脂酸，潍坊恒丰化工有限公司生产。
防老剂I：2,6-二叔丁基对甲酚(防老剂264)，攀枝花化学(上海)有限公司生产。
防老剂II：2-巯基苯并咪唑(防老剂MB)，高邑县利和化工有限公司生产。
硫化剂：硫磺，潍坊中恒化工有限公司生产。
促进剂：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(促进剂TBBS)、二苯胍(促进剂D)，上海永研化工科技有限公司生产。
表1
Figure BDA0002756016240000081
Figure BDA0002756016240000091
表2
Figure BDA0002756016240000092
在没有特别说明的情况下，以下实例中的每重量份(或每份)表示10g；以下实例中的温度范围表示的是炼胶过程中的温度监测器显示的实际温度变化情况。
制备例1：制备硫化橡胶
第一混炼：
将主体橡胶加入密炼机中，设置密炼机的转速为80rpm，并且设置密炼机的塑炼温度，进行塑炼，得到塑炼胶。然后将白炭黑、添加剂和表面改性剂加入到密炼机中，设置密炼机的混炼温度，与前述塑炼胶进行第一混炼，得到第一混炼胶。
第二混炼：
提起前述第一混炼的密炼机的上顶栓，将甲基丙烯酸锌、氢化萜烯树脂、活化剂、防老剂、软化剂与前述第一混炼胶进行第二混炼，出料并停放4h，得到第二混炼胶。
第三混炼：
将前述第二混炼胶置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为80rpm，密炼机的初始塑炼温度为40℃，将第二混炼胶塑炼1min后，加入硫化剂和促进剂进行第三混炼，得到终炼胶。
将上述终炼胶在辊距为5mm的开炼机上通过三次，将获得的开炼胶停放24h。
将上述开炼胶在设置好温度和压力的平板硫化机上进行硫化得到硫化橡胶，记为Z1，进行性能测试，结果如表6所示。并且，本制备例中的必要工艺条件等信息均列于表3和表4中。
制备例12
第二混炼：
将主体橡胶加入密炼机中，设置密炼机的转速为80rpm，并且设置密炼机的塑炼温度，进行塑炼，得到塑炼胶。然后将白炭黑、添加剂、表面改性剂、甲基丙烯酸锌、氢化萜烯树脂、活化剂、防老剂和软化剂加入到密炼机中，设置密炼机的混炼温度，与塑炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶。
第三混炼：
将前述第二混炼胶置于密炼机内进行塑炼，设置密炼机的转速为80rpm，密炼机的初始塑炼温度为40℃，将第二混炼胶塑炼1min后，加入硫化剂和促进剂进行第三混炼，得到终炼胶。
将上述终炼胶在辊距为5mm的开炼机上通过三次，将获得的开炼胶停放24h。
将上述终炼胶在设置好温度和压力的平板硫化机上进行硫化得到硫化橡胶，记为Z12，进行性能测试，结果如表6所示。并且，本制备例中的必要工艺条件等信息均列于表3和表4中。
在没有特别说明的情况下，其余制备例采用与制备例1相同的流程，不同的是工艺条件及组分配方，具体的工艺条件见表3，具体的组分配方见表4，性能测试的结果如表6所示。
表3
Figure BDA0002756016240000111
表4
Figure BDA0002756016240000112
Figure BDA0002756016240000121
表4(续表)
Figure BDA0002756016240000122
Figure BDA0002756016240000131
对比例1
按照制备例1的配方和方法制备硫化橡胶，不同的是：将甲基丙烯酸锌替换为等重量份的白炭黑，最终制得的硫化橡胶记为D1，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
对比例2
按照制备例2的配方和方法制备硫化橡胶，不同的是：将硫酸钙晶须替换为等重量份的白炭黑，最终制得的硫化橡胶记为D2，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
对比例3
按照制备例3的配方和方法制备硫化橡胶，不同的是：将白炭黑替换为等重量份的甲基丙烯酸锌，最终制得的硫化橡胶记为D3，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
对比例4
按照制备例4的配方和方法制备硫化橡胶，不同的是：将白炭黑替换为等重量份的硬石膏，最终制得的硫化橡胶记为D4，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
对比例5
按照制备例5的方法制备硫化橡胶，不同的是：将硬石膏替换为等重量份的白炭黑，最终制得的硫化橡胶记为D5，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
对比例6
按照制备例6的方法制备硫化橡胶，不同的是：不使用氢化萜烯树脂，最终制得的硫化橡胶记为D6，具体如表5所示，性能测试的结果如表6所示。
表5
Figure BDA0002756016240000141
Figure BDA0002756016240000151
表6
样品编号 拉伸强度(MPa) 阿克隆磨耗(cm<sup>3</sup>) 疲劳寿命(万次)
Z1 11.5 0.35 4.6
Z2 12.6 0.39 4.2
Z3 11.9 0.36 4.3
Z4 11.8 0.32 4.5
Z5 12.9 0.31 4.4
Z6 12.2 0.35 4.6
Z7 9.8 0.46 3.5
Z8 10.9 0.44 3.6
Z9 11.1 0.47 3.4
Z10 10.1 0.47 3.4
Z11 9.5 0.49 3.5
Z12 9.2 0.48 3.5
D1 7.6 0.69 2.5
D2 8.3 0.59 2.1
D3 7.9 0.62 2.4
D4 7.0 0.65 2.3
D5 8.1 0.62 2.0
D6 6.8 0.68 2.2
从表6的结果可以看出，本发明提供的橡胶组合物所制得的硫化橡胶能够较好地提高硫化橡胶产品的强度、耐磨性和抗屈挠性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种用于鞋底的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有各自独立保存或者两者以上混合保存的以下组分：主体橡胶、白炭黑、甲基丙烯酸锌、表面改性剂、氢化萜烯树脂、活化剂、软化剂、硫化剂、促进剂、防老剂和添加剂，其中，所述主体橡胶为丁苯橡胶和顺丁橡胶的组合，所述添加剂为硫酸钙晶须或硬石膏；
其中，在所述主体橡胶中，所述丁苯橡胶与所述顺丁橡胶的含量质量比为20：80至50：50；
相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑的含量为15-25重量份，所述甲基丙烯酸锌的含量为5-15重量份，所述表面改性剂的含量为2-6重量份，所述氢化萜烯树脂的含量为8-12重量份，所述活化剂的含量为4-8重量份，所述软化剂的含量为3-6重量份，所述硫化剂的含量为0.5-2重量份，所述促进剂的含量为2-5重量份，所述防老剂的含量为1-5重量份，所述添加剂的含量为7-15重量份；且所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述添加剂的总量为27-55重量份。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，在所述主体橡胶中，所述丁苯橡胶与所述顺丁橡胶的含量质量比为20：80至40：60；
其中，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑的含量为18-22重量份，所述甲基丙烯酸锌的含量为8-12重量份，所述表面改性剂的含量为4-5重量份，所述氢化萜烯树脂的含量为9-11重量份，所述活化剂的含量为5-7重量份，所述软化剂的含量为4-6重量份，所述硫化剂的含量为0.8-1.5重量份，所述促进剂的含量为2.5-4重量份，所述防老剂的含量为2-4重量份，所述添加剂的含量为8-12重量份；且所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述添加剂的总量为34-46重量份。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述添加剂为硫酸钙晶须，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述硫酸钙晶须的总量为36-46重量份；或
所述添加剂为硬石膏，相对于100重量份的所述主体橡胶，所述白炭黑、所述甲基丙烯酸锌和所述硬石膏的总量为34-44重量份。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶；
优选地，所述顺丁橡胶的顺式含量为90-99重量％；
优选地，所述白炭黑为气相法白炭黑和/或沉淀法白炭黑，优选为沉淀法白炭黑；
优选地，所述白炭黑的氮吸附比表面积为80-220m2/g，优选为110-190m2/g；
优选地，所述硫酸钙晶须的平均长径比为30-80，优选为30-50；
优选地，所述硫酸钙晶须的平均直径为1-6μm，优选为1-3μm；
优选地，所述硬石膏的平均直径为10-35μm，优选为10-15μm。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述表面改性剂为硅烷偶联剂、锆酸酯偶联剂、酞酸酯偶联剂和醇类化合物中的至少一种；
优选地，所述表面改性剂为硅烷偶联剂；
优选地，所述表面改性剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、双-[3-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述活化剂为金属氧化物和脂肪酸的组合；
优选地，在所述活化剂中，所述金属氧化物为氧化锌和/或氧化镁，所述脂肪酸为硬脂酸。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述软化剂为芳烃油、石蜡油、环烷油和白矿油中的至少一种；
优选地，所述硫化剂为硫磺给予体；
优选地，所述促进剂为次磺酰胺类促进剂、噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种；
优选地，所述促进剂为N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二苯胍、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化二苯并噻唑中的至少一种；
优选地，所述防老剂为胺类防老剂、喹啉类防老剂、苯并咪唑类防老剂和酚类防老剂中的至少一种；
优选地，所述防老剂为防老剂264、防老剂RD、防老剂4010NA、防老剂D、防老剂MB中的至少一种。
7.一种制备硫化橡胶的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-6中任意一项所述橡胶组合物中的各组分进行混炼以形成终炼胶，并将所述终炼胶进行硫化处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，将各组分进行所述混炼包括以下步骤：
(1)将主体橡胶、白炭黑、添加剂、表面改性剂进行第一混炼，得到第一混炼胶；
(2)将甲基丙烯酸锌、氢化萜烯树脂、活化剂、防老剂、软化剂与所述第一混炼胶进行第二混炼，得到第二混炼胶；
(3)将硫化剂、促进剂与所述第二混炼胶进行第三混炼，得到终炼胶。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，该方法还包括：先将主体橡胶进行塑炼以得到塑炼胶，然后再将该塑炼胶与所述橡胶组合物中的其余组分进行所述混炼；
所述塑炼的条件至少满足：塑炼温度为70-90℃，塑炼时间为0.5-1min。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为100-160℃，混炼时间为2-8min；
优选地，所述第一混炼的条件至少满足：混炼温度为140-150℃，混炼时间为2-4min。
11.根据权利要求8中任意一项所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为120-170℃，混炼时间为3-8min；
优选地，所述第二混炼的条件至少满足：混炼温度为145-165℃，混炼时间为5-7min。
12.根据权利要求8中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为不高于120℃，混炼时间为4-6min；
优选地，所述第三混炼的条件至少满足：混炼温度为90-110℃，混炼时间为4-5min。
13.根据权利要求7-12中任意一项所述的方法，其中，所述硫化处理的条件至少满足：硫化时间为20-45min，硫化温度为145-180℃，硫化压力为3.5-40MPa；
优选地，所述硫化处理的条件至少满足：硫化时间为25-40min，硫化温度为150-170℃，硫化压力为10-20MPa。
14.由权利要求7-13中任意一项所述的方法制备得到的硫化橡胶。
15.权利要求14所述的硫化橡胶在制备鞋底中的应用。
16.权利要求1-6中任意一项所述的橡胶组合物在制备鞋底橡胶中的应用。
CN202011202893.XA 2020-11-02 2020-11-02 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用 Active CN114437422B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011202893.XA CN114437422B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011202893.XA CN114437422B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114437422A true CN114437422A (zh) 2022-05-06
CN114437422B CN114437422B (zh) 2023-05-09

Family

ID=81357883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011202893.XA Active CN114437422B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114437422B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117143403A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 河北华密新材科技股份有限公司 一种抗冲击减震橡胶件及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213166A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
CN109134959A (zh) * 2018-08-06 2019-01-04 广州维桢化工科技有限公司 一种发泡鞋底材料及其制备方法
CN109384972A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109400980A (zh) * 2017-08-15 2019-03-01 中国石油化工股份有限公司 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN111117021A (zh) * 2018-11-01 2020-05-08 中国石油化工股份有限公司 基于溶聚丁苯的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213166A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Bridgestone Corp ゴム組成物の製造方法
CN109384972A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109400980A (zh) * 2017-08-15 2019-03-01 中国石油化工股份有限公司 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109134959A (zh) * 2018-08-06 2019-01-04 广州维桢化工科技有限公司 一种发泡鞋底材料及其制备方法
CN111117021A (zh) * 2018-11-01 2020-05-08 中国石油化工股份有限公司 基于溶聚丁苯的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117143403A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 河北华密新材科技股份有限公司 一种抗冲击减震橡胶件及其制备方法
CN117143403B (zh) * 2023-10-31 2024-02-02 河北华密新材科技股份有限公司 一种抗冲击减震橡胶件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114437422B (zh) 2023-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1808456B1 (de) Kautschukmischung und Reifen
CN107964138B (zh) 巯基酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN107641228B (zh) 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN107955232B (zh) 马来酸系单体的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN109929159B (zh) 用于车胎胎面的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
US4124750A (en) Green strength of synthetic elastomers
CN107641219B (zh) 有机硅烷的应用和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法
CN114437422A (zh) 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
CN108276622B (zh) 一种低滚动阻力胎面内衬层橡胶组合物及其应用
CN109929155B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN114426709A (zh) 基于丁腈橡胶和三元乙丙橡胶的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109384972B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109400980A (zh) 橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN110551254B (zh) 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109384974B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109384973B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN109929207B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN114437462B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
CN110551239A (zh) 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用
CN112778590B (zh) 橡胶组合物及其制备方法与应用、轮胎胎面用橡胶组合物及其制备方法
CN109384975B (zh) 用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
CN110551355B (zh) 改性丁苯橡胶及其制备方法和橡胶组合物以及硫化橡胶及其制备方法和应用
CN114426710A (zh) 基于丁腈橡胶的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
CN110819015A (zh) 一种含改性杜仲胶的轮胎硫化胶囊的制备方法
CN115716951B (zh) 胎面用橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant