CN115109323B - 一种高弹性隔热女鞋及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及鞋子的技术领域，公开了一种高弹性隔热女鞋及其生产工艺。一种高弹性隔热女鞋包括鞋底和鞋面，所述鞋底由包括如下重量份的组分制成：天然橡胶30‑40份；三元乙丙橡胶30‑40份；填料30‑40份，硫化剂2‑3份；氧化锌3‑4份；硬脂酸1‑2份；促进剂1‑2份；防老剂1‑2份；聚酰亚胺树脂6‑8份，酚醛树脂10‑15份。本申请提高鞋底材料的弹性性能和隔热性能。
Description
技术领域
本申请涉及鞋子的技术领域，尤其是涉及一种高弹性隔热女鞋及其生产工艺。
背景技术
鞋子作为人类生活必不可少的物件，它的目的在于保护穿着者的足部，随着人们生活水平的提高，人们对鞋子的性能要求也越来越高。
目前，市场上的女鞋种类很多，有运动鞋、皮鞋、凉鞋等，女性会在不同的场合选择穿着不同的鞋子。女鞋通常包括鞋底和鞋面，用于制作鞋底的材料主要有橡胶、热塑性弹性体、塑料等几大类。其中普通实体橡胶鞋底最为常用，其具有抗撕裂性能好、耐老化、耐腐蚀以及良好的电绝缘性等优点。
但是普通实体橡胶鞋底的弹性有限，当穿着者长时间运动或跑步后，往往会感到脚部非常疲惫，有待改进。
发明内容
为了提高鞋底材料的弹性性能，本申请提供一种高弹性隔热女鞋及其生产工艺。
第一方面，本申请提供一种高弹性隔热女鞋采用如下技术方案：
一种高弹性隔热女鞋，包括鞋底和鞋面，所述鞋底由包括如下重量份的组分制成：天然橡胶30-40份；三元乙丙橡胶30-40份；填料30-40份，硫化剂2-3份；氧化锌3-4份；硬脂酸1-2份；促进剂1-2份；防老剂1-2份；聚酰亚胺树脂6-8份，酚醛树脂10-15份。
通过采用上述技术方案，天然橡胶和三元乙丙橡胶具有高弹性，制得的鞋底材料具有良好的弹性。鞋底的原料体系中加入聚酰亚胺树脂，聚酰亚胺分子中的酰胺基团能够与酚醛树脂中的酚羟基、天然橡胶内的不饱和基团发生交联反应，使得鞋底材料之间形成了三维网络结构，从而提高鞋底材料的弹性性能。此外，聚酰亚胺树脂具有较高的玻璃化温度，使制得的鞋底材料具有高阻燃性和隔热性能。
可选的，所述酚醛树脂经过改性处理，所述改性酚醛树脂的制备过程如下：按重量份计，将8-12份的苯酚、12-18份甲醛，再加入1-3份氨水，在70-80℃下搅拌，反应2-3h,然后加入2-6份硼酸，再升温至140-150℃，反应2-3h后冷却，制得改性酚醛树脂。
通过采用上述技术方案，由于酚醛树脂中的酚羟基容易在高温下分解，使得酚醛树脂的隔热性能不好。而硼酸是一种良好的阻燃剂，通过硼酸改性酚醛树脂具有良好的阻燃、隔热性能。此外，经过硼酸改性后的酚醛树脂分子中会被引入硼氧键，硼酸能够和不同的酚醛树脂分子之间形成硼氧键，使得酚醛树脂分子之间的交联度提高，使得酚醛树脂分子之间形成三维网状结构，从而提高鞋底材料的弹性。
可选的，所述硫化剂为二甲基二硫醚。
通过采用上述技术方案，二甲基二硫醚具有价格低廉、硫含量高等优点，使用二甲基二硫醚作为硫化剂制得的橡胶鞋底具有良好的弹性。
可选的，按重量份计，所述鞋底的原料中还包括20-30份多孔陶瓷。
通过采用上述技术方案，多孔陶瓷具有良好的隔热性能，将多孔陶瓷添加在鞋底原料中，使得鞋底材料中会存在微孔，这些微孔能够将鞋底上表面和下表面之间的热量隔绝，从而提高鞋底材料的隔热性能。
可选的，所述多孔陶瓷经过如下改性处理：按重量份计：
S1酸化：将4-8份多孔陶瓷溶解在酸性溶液中，在50-60℃条件下搅拌3-4h，洗涤后过滤，干燥后得到酸化多孔陶瓷；
S2胺化：将4-8份上述制得的酸化多孔陶瓷与10-15份乙胺混合，升温至100-110℃，搅拌1-2天，除去多余的乙胺后，清洗后干燥，得到改性多孔陶瓷。
通过采用上述技术方案，经过胺化的多孔陶瓷的末端基团中被引入活性的胺基，能够与天然橡胶分子之间形成共价键，增强了多孔陶瓷与天然橡胶分子之间的界面结合能力，从而提高鞋底材料的隔热性能。
可选的，按重量份计，所述原料体系中还有3-5份十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸钠作为一种良好的分散剂，有助于多孔陶瓷较好的分散在橡胶鞋底材料中。
第二方面，本申请提供一种高弹性隔热女鞋的生产工艺采用如下技术方案：
一种高弹性隔热女鞋的生产工艺包括如下步骤：
S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶和三元乙丙橡胶投入开炼机中，升温至65-75℃，塑炼15-20min，得到混炼胶；
S2混炼：将上述混炼胶、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、填料、氧化锌、硬脂酸和防老剂混合，升温至75-85℃，继续混炼8-12min，得到半成胶；
S3硫化：将上述半成胶、硫化剂、促进剂混合均匀，进行硫化，温度为165-185℃，硫化时间为15-20min，得到鞋底材料；
S4制鞋：将S3制得的鞋底材料压膜成型后与鞋面缝制在一起，得到一种高弹性隔热女鞋。
可选的，按重量份计，在S1混炼过程中，原料体系中一并添加20-30份多孔陶瓷和3-5份对硝基甲苯。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、鞋底的原料体系中加入聚酰亚胺树脂，聚酰亚胺分子中的酰胺基团能够与酚醛树脂中的酚羟基、天然橡胶内的不饱和基团发生交联反应，使得鞋底材料之间形成了三维网络结构，从而提高鞋底材料的弹性性能；此外，聚酰亚胺树脂具有较高的玻璃化温度，使制得的鞋底材料具有高阻燃性和隔热性能；
2、经过硼酸改性的酚醛树脂具有良好的阻燃、隔热性能，且经过硼酸改性后的酚醛树脂分子之间的交联度提高，从而提高鞋底材料的弹性；
3、多孔陶瓷能够提高鞋底材料的隔热性能。
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。
本申请的实施例采用的部分原料如下：
聚酰亚胺树脂的CAS号为62929-02-6，购买自湖北世能化工科技有限公司。
酚醛树脂的CAS号为9003-35-4，购买自济南云佰汇生物科技有限公司。
制备例
制备例1
改性酚醛树脂的制备过程如下：将10kg的苯酚、15kg甲醛，再加入2kg氨水，在75℃下搅拌，反应2.5h,然后加入4kg硼酸，再升温至145℃，反应2.5h后冷却，制得改性酚醛树脂。
制备例2：
改性多孔陶瓷的制备过程如下：
S1酸化：将6kg粒度为200目的多孔陶瓷溶解在5wt%盐酸溶液中，在55℃条件下搅拌3.5h，洗涤后过滤，干燥后得到酸化多孔陶瓷；
S2胺化：将6kg上述制得的酸化多孔陶瓷与12kg乙胺混合，升温至105℃，搅拌1.5天，通过减压蒸馏除去多余的乙胺，用甲醇清洗后干燥，得到改性多孔陶瓷。
实施例
实施例1：
高弹性隔热女鞋的制备过程如下：
S1塑炼：将3kg天然橡胶和3kg三元乙丙橡胶投入开炼机中，升温至65℃，塑炼15min，得到混炼胶；
S2混炼：将上述混炼胶、1kg酚醛树脂、0.6kg聚酰亚胺树脂、3kg白炭黑、0.3kg氧化锌、0.1kg硬脂酸和0.1kg防老剂混合，升温至75℃，继续混炼8min，得到半成胶；
S3硫化：将上述半成胶、0.2kg二甲基二硫醚、0.1kg促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为165℃，硫化时间为15min，得到鞋底材料；
S4制鞋：将S3制得的鞋底材料压膜成型后与鞋面缝制在一起，得到一种高弹性隔热女鞋。
实施例2：
高弹性隔热女鞋的制备过程如下：
S1塑炼：将3.5kg天然橡胶和3.5kg三元乙丙橡胶投入开炼机中，升温至70℃，塑炼17min，得到混炼胶；
S2混炼：将上述混炼胶、1.2kg酚醛树脂、0.7kg聚酰亚胺树脂、3.5kg白炭黑、0.35kg氧化锌、0.15kg硬脂酸和0.15kg防老剂混合，升温至80℃，继续混炼10min，得到半成胶；
S3硫化：将上述半成胶、0.25kg二甲基二硫醚、0.15kg促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为175℃，硫化时间为17min，得到鞋底材料；
S4制鞋：将S3制得的鞋底材料压膜成型后与鞋面缝制在一起，得到一种高弹性隔热女鞋。
实施例3：
高弹性隔热女鞋的制备过程如下：
S1塑炼：将4kg天然橡胶和4kg三元乙丙橡胶投入开炼机中，升温至75℃，塑炼20min，得到混炼胶；
S2混炼：将上述混炼胶、1.5kg酚醛树脂、0.8kg聚酰亚胺树脂、4kg白炭黑、0.4kg氧化锌、0.2kg硬脂酸和0.2kg防老剂混合，升温至85℃，继续混炼12min，得到半成胶；
S3硫化：将上述半成胶、0.3kg二甲基二硫醚、0.2kg促进剂TMTD混合均匀，进行硫化，温度为185℃，硫化时间为20min，得到鞋底材料；
S4制鞋：将S3制得的鞋底材料压膜成型后与鞋面缝制在一起，得到一种高弹性隔热女鞋。
实施例4：
与实施例2的区别在于，酚醛树脂等质量替换为制备例1制得的改性酚醛树脂。
实施例5：
与实施例4的区别在于，S1混炼的过程中再加入2.5kg多孔陶瓷，多孔陶瓷的粒度为200目。
实施例6：
与实施例5的区别在于，多孔陶瓷等质量替换为制备例2制得的改性多孔陶瓷。
实施例7：
与实施例6的区别在于，S1混料的过程中还加入0.4kg的十二烷基苯磺酸钠。
对比例1：
与实施例1的区别在于，原料体系中未添加酚醛树脂。
对比例2：
与实施例1的区别在于，原料体系中未添加聚酰亚胺树脂。
高弹性隔热女鞋的性能测试：
根据GB/T 1681-2009《硫化橡胶回弹性的测定》中记载的测试方法来测试实施例1-5、对比例1-2中鞋底材料的回弹性能，重复3次取平均值并记录在表1。测试鞋底材料的热导率记录在表1
表1 鞋底材料的性能测试结果记录表
| 回弹率（%） | 热导率（W/(m*K)） | |
| 实施例1 | 52 | 0.88 |
| 实施例2 | 53 | 0.85 |
| 实施例3 | 51 | 0.81 |
| 实施例4 | 56 | 0.72 |
| 实施例5 | 57 | 0.52 |
| 实施例6 | 58 | 0.49 |
| 实施例7 | 59 | 0.45 |
| 对比例1 | 45 | 1.02 |
| 对比例2 | 42 | 1.25 |
从表1中可以看出：
1、实施例1-3和对比例1的测试数据对比可得，鞋底材料中添加酚醛树脂，制得的鞋底材料具有良好的回弹性能。
2、实施例1-3和对比例2的测试数据对比可得，鞋底材料中添加聚酰亚胺树脂不仅能够提高鞋底材料的回弹率，也能够降低鞋底材料的热导率，制得鞋底具有良好的回弹性能和较低的热导率。
3、实施例1-3和实施例4的测试数据对比可得，酚醛树脂经过硼酸改性后，制得的鞋底材料回弹性能有显著的提高、热导率有显著的降低。
4、实施例5与实施例4的测试数据对比可得，鞋底材料中加入多孔陶瓷后，其热导率有明显的降低。
5、实施例6与实施例5的测试数据对比可得，多孔陶瓷经过改性后，其与橡胶材料的结合性能更好，制得鞋底材料的热导率有一定程度的下降。
6、实施例7与实施例6的测试数据对比可得，原料体系中加入十二烷基苯磺酸钠能够降低鞋底材料的热导率。
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 (5)
1.一种高弹性隔热女鞋，包括鞋底和鞋面，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；三元乙丙橡胶30-40份；填料30-40份，硫化剂2-3份；氧化锌3-4份；硬脂酸1-2份；促进剂1-2份；防老剂1-2份；聚酰亚胺树脂6-8份，酚醛树脂10-15份；
所述酚醛树脂经过改性处理，所述改性酚醛树脂的制备过程如下：将8-12份的苯酚、12-18份甲醛，再加入1-3份氨水，在70-80℃下搅拌，反应2-3h，然后加入2-6份硼酸，再升温至140-150℃，反应2-3h后冷却，制得改性酚醛树脂，所述鞋底的原料中还包括20-30份多孔陶瓷，所述多孔陶瓷经过如下改性处理：
S1酸化：将4-8份多孔陶瓷溶解在酸性溶液中，在50-60℃条件下搅拌3-4h，洗涤后过滤，干燥后得到酸化多孔陶瓷；
S2胺化：将4-8份上述制得的酸化多孔陶瓷与10-15份乙胺混合，升温至100-110℃，搅拌1-2天，除去多余的乙胺后，清洗后干燥，得到改性多孔陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性隔热女鞋，其特征在于：所述硫化剂为二甲基二硫醚。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性隔热女鞋，其特征在于：按重量份计，所述原料体系中还有3-5份十二烷基苯磺酸钠。
4.权利要求1-2中任一项所述的高弹性隔热女鞋的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1塑炼：按配方所需重量份，将天然橡胶和三元乙丙橡胶投入开炼机中，升温至65-75℃，塑炼15-20min，得到混炼胶；
S2混炼：将上述混炼胶、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、填料、氧化锌、硬脂酸和防老剂混合，升温至75-85℃，继续混炼8-12min，得到半成胶；
S3硫化：将上述半成胶、硫化剂、促进剂混合均匀，进行硫化，温度为165-185℃，硫化时间为15-20min，得到鞋底材料；
S4制鞋：将S3制得的鞋底材料压膜成型后与鞋面缝制在一起，得到一种高弹性隔热女鞋。
5.根据权利要求4所述的高弹性隔热女鞋的生产工艺，其特征在于：按重量份计，在S1混炼过程中，原料体系中一并添加20-30份多孔陶瓷和3-5份对硝基甲苯。
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