CN116003949A - 一种复合材料耐磨鞋底 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶10‑20份、热塑性含氟聚氨酯弹性体15‑25份、热塑性弹性体SBS 50‑60份、偶联剂3‑5份、硫化剂3‑6份、联苯胺双磺酸3‑5份、五氧化二磷0.6‑1份、多聚磷酸0.2‑0.4份、填料30‑40份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物5‑10份、硬脂酸锌0.5‑1份、发泡剂1‑1.5份、促进剂1‑3份、抗氧剂0.3‑0.6份。本发明公开的复合材料耐磨鞋底机械力学性能好，耐磨性佳，耐老化性能、防滑性能和高弹减震性能足，使用寿命长。

Description

一种复合材料耐磨鞋底
技术领域
本发明涉及鞋底材料技术领域，尤其涉及一种复合材料耐磨鞋底。
背景技术
鞋是人们日常生活的必需品之一，其一生或许短暂，但绝对精彩，见大千世界，闻鸟语花香，它倾其一生陪伴我们，虽然永远被踩在脚底，却永远昂首向前。随着生活水平的提高及消费观念的改变，人们对鞋的舒适性、使用寿命、高弹减震性能、耐磨性能、防滑性能格外关心。作为鞋的重要组成部分之一，鞋底是承受全部人体重力并直接与地面接触的，其性能直接决定了鞋的舒适性及使用寿命，进而影响运动的安全性。
传统各种品种鞋的鞋底高弹减震性能、耐磨性能、防滑性能不高，且不能兼有；市面上的鞋底材料也还或多或少造价昂贵、防滑效果差、不耐磨、防水效果不好、耐老化性能和穿着舒适性不足，使用寿命短，废弃后易引起环境污染的缺陷。
为了解决上述问题，中国发明专利CN105820383B公开了一种复合材料耐磨鞋底，按照重量份包括以下原料：天然橡胶60～100份；丁苯橡胶10～50份；极性橡胶5～20份；改性白炭黑10～60份；氧化锌1～10份；促进剂1～4份；抗氧剂0.1～0.5份；活性剂2.5～4.5份；填充剂5～20份；硫磺1～10份，所述填充剂为四针状氧化锌晶须，该发明将天然橡胶与少量极性橡胶共同作为主体胶料，添加了经过甲苯二异氰酸酯接枝改性的白炭黑作为补强材料，以结构高度规整的四针状氧化锌晶须作为填充骨架，依次加入促进剂、复合抗氧剂、活性剂，制备出耐湿滑特性高、撕裂强度大、摩擦系数显著提升的复合材料耐磨鞋底。然而，该耐磨鞋底材料耐老化性能、耐磨性和机械力学性能还存在提升空间。
因此，开发一种机械力学性能好，耐磨性佳，耐老化性能、防滑性能和高弹减震性能足，使用寿命长的复合材料耐磨鞋底符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进耐磨鞋底材料领域的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种机械力学性能好，耐磨性佳，耐老化性能、防滑性能和高弹减震性能足，使用寿命长的复合材料耐磨鞋底。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明所述的一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶10-20份、热塑性含氟聚氨酯弹性体15-25份、热塑性弹性体SBS 50-60份、偶联剂3-5份、硫化剂3-6份、联苯胺双磺酸3-5份、五氧化二磷0.6-1份、多聚磷酸0.2-0.4份、填料30-40份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物5-10份、硬脂酸锌0.5-1份、发泡剂1-1.5份、促进剂1-3份、抗氧剂0.3-0.6份。
优选的，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164中的至少一种。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的至少一种。
优选的，所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物。
优选的，所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(3-5):(0.3-0.6):(0.05-0.07):(20-30)。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比(2-3):(0.5-0.8):(0.3-0.6):(3-5)混合形成的混合物。
优选的，所述煤矸石粉的粒度为1000-1500目；所述白炭黑的粒度为800-1200目；所述纳米碳纤维的平均直径为300-500nm，长径比为(15-25):1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为3-9μm，长径比为(20-30):1。
优选的，所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:(2-3)混合形成的混合物。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选的，所述热塑性弹性体SBS为中石化北京燕山分公司生产的热塑性弹性体SBS4452。
优选的，所述热塑性含氟聚氨酯弹性体是参见CN103242505B实施例1中热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备方法制成。
优选的，所述顺丁橡胶为顺丁橡胶BR9000生胶，数均分子量为71000。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为65～80℃，混炼时间为5～8分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底。
优选的，所述硫化温度为175-185℃，时间8-12分钟。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明公开的复合材料耐磨鞋底，制备方法简单，无需专用设备，也无需对原有生产线进行改造，资金投入少，制备效率和良品率高，适合工业化生产，具有较高的推广应用价值。
(2)本发明公开的复合材料耐磨鞋底，将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体SBS、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物共混作为复合材料基材，使得最终产品结合了这些原料的优异性能，通过它们之间的相互配合作用，使得制成的鞋底机械力学性能好，耐磨性佳，耐老化性能、防滑性能和高弹减震性能足，使用寿命长。
(3)本发明公开的复合材料耐磨鞋底，三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物是通过1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮通过共聚反应制成，该共聚物上同时含有三嗪酮、咔唑、含氟喹喔啉酮结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得最终鞋底耐老化性能佳，耐磨性足，机械力学性能好，使用寿命长。
(4)本发明公开的复合材料耐磨鞋底，联苯胺双磺酸的加入，通过与其它含苯环或环氧基的原料之间的相互作用，使得各原料之间连接更紧凑，形成的互穿网络结构致密度更高，进而进一步改善鞋底的耐老化性、耐磨性、机械力学性能，使得产品使用寿命更长。
(5)本发明公开的复合材料耐磨鞋底，所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比(2-3):(0.5-0.8):(0.3-0.6):(3-5)混合形成的混合物；将煤矸石粉和废旧聚芳恶二唑纤维回收再利用，起到变废为宝的效果，且它们与其它原料相互配合作用，能有效增强鞋底的耐磨性、防滑性和机械力学性能；纳米碳纤维材料的加入能进一步改善机械力学性能、耐磨性和防滑性，进而有效延长鞋底的使用寿命。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。
其中，下面各实施例中所述热塑性含氟聚氨酯弹性体的制备方法参见CN103242505B实施例1；所述热塑性弹性体SBS为中石化北京燕山分公司生产的热塑性弹性体SBS 4452；所述顺丁橡胶为顺丁橡胶BR9000生胶，数均分子量为71000。
实施例1
一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶10份、热塑性含氟聚氨酯弹性体15份、热塑性弹性体SBS 50份、偶联剂3份、硫化剂3份、联苯胺双磺酸3份、五氧化二磷0.6份、多聚磷酸0.2份、填料30份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物5份、硬脂酸锌0.5份、发泡剂1份、促进剂1份、抗氧剂0.3份；所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60℃下搅拌反应4小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:3:0.3:0.05:20；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜；所述惰性气体为氮气；通过GPC测试，美国Waters 515-2410测定该共聚物的Mn＝19600g/mol，MW/Mn＝1.67；通过元素分析证实，该共聚物中分别由1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮引入的结构单元的质量比为1:2.98:0.29；
所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比2:0.5:0.3:3混合形成的混合物；所述煤矸石粉的粒度为1000目；所述白炭黑的粒度为800目；所述纳米碳纤维的平均直径为300nm，长径比为15:1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为3μm，长径比为20:1。
所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:2混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为65℃，混炼时间为5分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，二次混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底；所述硫化温度为175℃，时间8分钟；二次混炼温度为85℃，时间3min，造粒是在造粒机中进行的，造粒温度80℃，发泡温度为175℃，发泡时间3min，采用模压发泡。
实施例2
一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶13份、热塑性含氟聚氨酯弹性体17份、热塑性弹性体SBS 53份、偶联剂3.5份、硫化剂4份、联苯胺双磺酸3.5份、五氧化二磷0.7份、多聚磷酸0.25份、填料33份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物6份、硬脂酸锌0.7份、发泡剂1.1份、促进剂1.5份、抗氧剂0.4份；所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂168；所述发泡剂为OBSH发泡剂。
所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，63℃下搅拌反应4.5小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物4次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:3.5:0.4:0.055:23；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氦气。
所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比2.3:0.6:0.4:3.5混合形成的混合物；所述煤矸石粉的粒度为1200目；所述白炭黑的粒度为900目；所述纳米碳纤维的平均直径为350nm，长径比为17:1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为5μm，长径比为23:1。
所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:2.2混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为70℃，混炼时间为6分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，二次混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底；所述硫化温度为177℃，时间9分钟；二次混炼温度为85℃，时间3min，造粒是在造粒机中进行的，造粒温度80℃，发泡温度为175℃，发泡时间3min，采用模压发泡。
实施例3
一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶15份、热塑性含氟聚氨酯弹性体20份、热塑性弹性体SBS 55份、偶联剂4份、硫化剂4.5份、联苯胺双磺酸4份、五氧化二磷0.8份、多聚磷酸0.3份、填料35份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物6.5份、硬脂酸锌0.7份、发泡剂1.3份、促进剂2份、抗氧剂0.45份；所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺。
所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应5小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物5次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:4:0.45:0.06:25；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氖气。
所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比2.5:0.65:0.45:4混合形成的混合物；所述煤矸石粉的粒度为1300目；所述白炭黑的粒度为1000目；所述纳米碳纤维的平均直径为400nm，长径比为20:1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为6μm，长径比为25:1。
所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:2.5混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为73℃，混炼时间为6.5分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，二次混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底；所述硫化温度为180℃，时间10分钟；二次混炼温度为85℃，时间3min，造粒是在造粒机中进行的，造粒温度80℃，发泡温度为175℃，发泡时间3min，采用模压发泡。
实施例4
一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶18份、热塑性含氟聚氨酯弹性体23份、热塑性弹性体SBS 58份、偶联剂4.5份、硫化剂5.5份、联苯胺双磺酸4.5份、五氧化二磷0.9份、多聚磷酸0.35份、填料38份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物9份、硬脂酸锌0.9份、发泡剂1.4份、促进剂2.5份、抗氧剂0.55份；所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164按质量比1:1:3:2混合形成的混合物；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂按质量比1:2混合形成的混合物。
所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，68℃下搅拌反应5.5小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，最后置于真空干燥箱98℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:4.5:0.55:0.065:28；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:2:4混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比2.8:0.75:0.55:4.5混合形成的混合物；所述煤矸石粉的粒度为1400目；所述白炭黑的粒度为1100目；所述纳米碳纤维的平均直径为450nm，长径比为23:1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为8μm，长径比为28:1。
所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:2.8混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570按质量比1:3:1混合形成的混合物。
一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为77℃，混炼时间为7分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，二次混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底；所述硫化温度为183℃，时间11分钟；二次混炼温度为85℃，时间3min，造粒是在造粒机中进行的，造粒温度80℃，发泡温度为175℃，发泡时间3min，采用模压发泡。
实施例5
一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶20份、热塑性含氟聚氨酯弹性体25份、热塑性弹性体SBS 60份、偶联剂5份、硫化剂6份、联苯胺双磺酸5份、五氧化二磷1份、多聚磷酸0.4份、填料40份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物10份、硬脂酸锌1份、发泡剂1.5份、促进剂3份、抗氧剂0.6份；所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂164；所述发泡剂为OBSH发泡剂。
所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应6小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物6次，最后置于真空干燥箱100℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物；所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:5:0.6:0.07:30；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氩气。
所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比3:0.8:0.6:5混合形成的混合物；所述煤矸石粉的粒度为1500目；所述白炭黑的粒度为1200目；所述纳米碳纤维的平均直径为500nm，长径比为25:1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为9μm，长径比为30:1。
所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:3混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
一种所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为80℃，混炼时间为8分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，二次混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底；所述硫化温度为185℃，时间12分钟；二次混炼温度为85℃，时间3min，造粒是在造粒机中进行的，造粒温度80℃，发泡温度为175℃，发泡时间3min，采用模压发泡。
对比例1
一种复合材料耐磨鞋底，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物。
对比例2
一种复合材料耐磨鞋底，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是用热塑性聚氨酯弹性体代替热塑性含氟聚氨酯弹性体；所述热塑性聚氨酯弹性体的牌号为Elastollan 598A。
对比例3
一种复合材料耐磨鞋底，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加联苯胺双磺酸。
同时，为了评估本发明所述复合材料耐磨鞋底的具体技术效果，用本发明实施例及对比例中的复合材料耐磨鞋底进行性能测试，检测条件：温度为23±3℃，相对湿度为65±5％，测试结果见表1，测试方法如下：回弹率按照GB/T1681-2009测试，止滑系数按照TM144：2011测试，拉伸强度按照GB/T528-2009测试，DIN耐磨耗按GB/T9867-2008A法测定，耐老化性是将各例产品置于85℃下的热空气中放置96小时，测试并计算拉伸强度的保留率，其数值越大，耐热老化性能越好；其中拉伸强度的保留率＝老化后拉伸强度/老化前拉伸强度×100％。老化前拉伸强度和老化后拉伸强度均按照GB/T528-2009测试。
从表1可以看出，本发明实施例公开的复合材料耐磨鞋底，与对比例产品相比，具有更好的机械力学性能、回弹性、止滑性、耐磨性和耐老化性，这是各原料协同作用的结果。三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物、热塑性含氟聚氨酯弹性体和联苯胺双磺酸的加入对改善上述性能均有益。
表1
项目 拉伸强度 DIN耐磨耗 干式止滑系数(平滑) 耐老化性 回弹率
单位 MPa <![CDATA[mm<sup>3</sup>]]> — ％ ％
实施例1 14.8 84 0.80 98.6 55
实施例2 16.2 80 0.83 98.9 56
实施例3 17.0 78 0.85 99.2 59
实施例4 17.5 76 0.88 99.3 60
实施例5 18.3 71 0.92 99.8 62
对比例1 12.1 105 0.72 94.4 50
对比例2 13.5 91 0.75 97.5 52
对比例3 11.7 100 0.78 96.4 53
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述鞋底按照重量份计由以下原料制成：顺丁橡胶10-20份、热塑性含氟聚氨酯弹性体15-25份、热塑性弹性体SBS 50-60份、偶联剂3-5份、硫化剂3-6份、联苯胺双磺酸3-5份、五氧化二磷0.6-1份、多聚磷酸0.2-0.4份、填料30-40份、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物5-10份、硬脂酸锌0.5-1份、发泡剂1-1.5份、促进剂1-3份、抗氧剂0.3-0.6份。
2.如权利要求1所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述促进剂为2-硫醇基苯并噻唑；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂164中的至少一种；所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、OBSH发泡剂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物的制备方法，包括如下步骤：将1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时后，在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，最后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，得到三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物。
4.如权利要求3所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述1,3-双(环氧乙烷基甲基)-5-(2-丙烯基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、N-乙烯基咔唑、3-(1,1-二氟-2-丙烯-1-基)-2(1H)-喹喔啉酮、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:(3-5):(0.3-0.6):(0.05-0.07):(20-30)；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述填料为煤矸石粉、纳米碳纤维、废旧聚芳恶二唑纤维、白炭黑按质量比(2-3):(0.5-0.8):(0.3-0.6):(3-5)混合形成的混合物。
6.如权利要求5所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述煤矸石粉的粒度为1000-1500目；所述白炭黑的粒度为800-1200目；所述纳米碳纤维的平均直径为300-500nm，长径比为(15-25):1；废旧聚芳恶二唑纤维为宝德纶短纤维废弃后的产品，其平均直径为3-9μm，长径比为(20-30):1。
7.如权利要求1所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述硫化剂为1,4-双叔丁基过氧异丙基苯、硫磺按质量比1:(2-3)混合形成的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
8.如权利要求1所述的一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述热塑性弹性体SBS为中石化北京燕山分公司生产的热塑性弹性体SBS 4452；所述顺丁橡胶为顺丁橡胶BR9000生胶，数均分子量为71000。
9.一种如权利要求1-8任一项所述复合材料耐磨鞋底的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将顺丁橡胶、热塑性含氟聚氨酯弹性体、热塑性弹性体、三嗪酮基咔唑基喹喔啉酮基共聚物放置于开炼机上进行塑炼，接着依次加入填料、抗氧剂、硬脂酸锌，出片后在密炼机中进行混炼，混炼温度为65～80℃，混炼时间为5～8分钟；然后置于开炼机中，加入硫化剂、联苯胺双磺酸、五氧化二磷、多聚磷酸、发泡剂和促进剂，混炼、造粒，最后再置于模具中进行发泡、硫化，得到复合材料耐磨鞋底。
10.如权利要求9所述的一种复合材料耐磨鞋底的制备方法，其特征在于，所述硫化温度为175-185℃，时间8-12分钟。
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