CN116462880B - 易于发泡的橡胶及制备方法及橡胶鞋子及鞋子制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及橡胶鞋制品技术领域,具体公开了一种易于发泡的橡胶及制备方法及橡胶鞋子及鞋子制备方法。易于发泡的橡胶,包括以下质量份数的组分:天然橡胶45‑47份;填料23‑27份;油料5‑7份;防老剂1.8‑2.2份;助剂4.35‑4.95份;促进剂0.55405‑0.61705份;硫化剂7.915‑8.815份;发泡剂47.49‑52.89份;发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的复配。本发明具有降低工艺复杂度,提高生产效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶鞋制品领域,尤其是涉及一种易于发泡的橡胶及制备方法及橡胶鞋子及鞋子制备方法
背景技术
保温橡胶雨鞋是一种防水保温的鞋子,特别适合在雨天行走,雨水不会渗透鞋子,能保持鞋子内部干爽,深受消费者喜爱。
保温橡胶雨鞋主要是通过发泡橡胶为主要材料制得的鞋子,现有的保温橡胶鞋子通常需要将混合了发泡剂的未硫化胶放入模具中,在高温高压下进行硫化,制得硫化后的发泡模块,然后再进行鞋子各模块的组装后再进行硫化粘合,方可制得,因此,需要两次硫化工艺,并且需要大量用于发泡鞋子模块的模具,导致工艺较为复杂,因此还有改善空间。
发明内容
为了降低工艺复杂度,提高生产效率,本申请提供一种易于发泡的橡胶及制备方法及橡胶鞋子及鞋子制备方法。
第一方面,本申请提供一种易于发泡的橡胶,采用如下的技术方案:
一种易于发泡的橡胶,包括以下质量份数的组分:
天然橡胶45-47份;
填料23-27份;
油料5-7份;
防老剂1.8-2.2份;
助剂4.35-4.95份;
促进剂0.55405-0.61705份;
硫化剂7.915-8.815份;
发泡剂47.49-52.89份;
所述发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的复配。
通过采用上述技术方案,通过采用天然橡胶作为主材料,制得的橡胶材料具有较好的耐磨性能,制成的鞋子较为耐用,通过配合碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚复配而成的发泡剂,制得的易于发泡的橡胶无需模具、无需高温高压,即可实现硫化发泡,发泡后的橡胶材料能完整保留发泡前的材料形状,仅会发生厚度的变化,用于制作橡胶雨鞋时,只需将易于发泡的橡胶裁切成所需形状,组装成鞋子胚后,将鞋子胚整个放入硫化罐中硫化,即可一体成型,制得发泡后的保温橡胶雨鞋,无需多次硫化,无需使用模块发泡所需的模具,工艺简单,生产效率得到较大提升,有效降低生产成本,且制得的保温橡胶雨鞋质量较佳。
优选的,所述碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的质量比例为5:10:15:10:20。
通过采用上述技术方案,通过具体选择碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的质量比例,使得发泡剂的效果更佳,能在不同温度下逐级进行发泡,不会一瞬间发泡导致局部鼓包现象,在发泡时,随着温度的升高,逐渐释放气体,先通过少量气体形成均匀的微孔,然后逐步扩大孔径,使得发泡后的橡胶材料内部气孔分布均匀,不会导致橡胶变形,能更好地保持发泡前的形状,仅发生厚度的变化,从而更好地实现鞋子一体成型,无需模具,无需高温高压,即可实现硫化发泡,使制备鞋子的工艺较为简单,效率较高。
优选的,所述填料为白炭黑、钙粉的复配。
通过采用上述技术方案,通过具体选择白炭黑、钙粉复配,橡胶硫化后的强度更高,耐磨性能更好,制成鞋子更为耐用。
优选的,所述助剂为石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的复配。
通过采用上述技术方案,通过具体选择石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的复配,有助于各组分分散均匀,硫化后的橡胶材料质量更佳。
优选的,所述石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的质量比例为0.8-0.9:1.4-1.6:0.25-0.35:1.9-2.1。
通过采用上述技术方案,通过具体选择石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的质量比例,硫化后的橡胶质量更佳,制成鞋子更为耐用。
优选的,所述促进剂为促进剂D、促进剂TS的复配。
通过采用上述技术方案,通过具体选择促进剂D、促进剂TS的复配,硫化效果较好,硫化时橡胶能充分硫化,硫化橡胶的质量较好,且效率较高。
优选的,所述促进剂D、促进剂TS的质量比例为0.1583-0.1763:0.39575-0.44075。
通过采用上述技术方案,通过具体选择促进剂D、促进剂TS的质量比例,更好地配合硫化剂进行硫化,硫化效果更佳。
第二方面,本申请提供一种易于发泡的橡胶的制备方法,采用如下的技术方案:
一种上述的易于发泡的橡胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1),将天然橡胶、填料、油料、防老剂、助剂通过密炼设备混合均匀,得母炼胶;
步骤2),将碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚混匀,制得发泡剂;
步骤3),将母炼胶投入开炼设备中,向母炼胶中投入促进剂、硫化剂、发泡剂,混合均匀,得易于发泡的橡胶。
通过采用上述技术方案,通过将碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚混匀制得发泡剂,制得的易于发泡的橡胶在硫化发泡时发泡效果较好,发泡均匀,不会导致橡胶变形,仅产生厚度变化,具有较好的保温效果,质量较佳。
第三方面,本申请提供一种橡胶鞋子的制备方法,采用如下的技术方案:
一种橡胶鞋子的制备方法,包括以下步骤:
步骤1),在上述制得的片状的易于发泡的橡胶上贴上布料,得合成料,
步骤2),合成料裁切、组装,制得鞋胚;
步骤3),将鞋胚放入硫化罐进行发泡硫化。
通过采用上述技术方案,无需将橡胶硫化发泡制成鞋子模块,一次硫化即可完成生产,生产工艺便捷、简单,效率较高,且有效降低成本,制得的橡胶鞋子质量较佳。
第四方面,本申请提供一种橡胶鞋子,采用如下的技术方案:
一种橡胶鞋子,所述橡胶鞋子通过上述的橡胶鞋子的制备方法制得。
通过采用上述技术方案,橡胶鞋子具有较好的防水保温效果,质量较佳,且生产成本较低。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请通过采用天然橡胶作为主材料,制得的橡胶材料具有较好的耐磨性能,制成的鞋子较为耐用,通过配合碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚复配而成的发泡剂,制得的易于发泡的橡胶无需模具、无需高温高压即可实现硫化发泡,发泡后的橡胶材料能完整保留发泡前的材料形状,仅会发生厚度的变化,用于制作橡胶雨鞋时,只需将易于发泡的橡胶裁切成所需形状,组装成鞋子胚后,将鞋子胚整个放入硫化罐中硫化,即可一体成型,制得发泡后的保温橡胶雨鞋,无需多次硫化,无需模具,工艺简单,生产效率得到较大提升,有效降低生产成本,且制得的保温橡胶雨鞋质量较佳。
2、本申请中优选通过具体选择碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的质量比例,使得发泡剂的效果更佳,能在不同温度下逐级进行发泡,不会一瞬间发泡导致局部鼓包现象,在发泡时,随着温度的升高,逐渐释放气体,先通过少量气体形成均匀的微孔,然后逐步扩大孔径,使得发泡后的橡胶材料内部气孔分布均匀,不会导致橡胶变形,能更好地保持发泡前的形状,仅发生厚度的变化,从而更好地实现鞋子一体成型,无需模具,无需高温高压,即可实现硫化发泡,使制备鞋子的工艺较为简单,效率较高。
3、本申请中优选通过将碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚混匀制得发泡剂,制得的易于发泡的橡胶在硫化发泡时发泡效果较好,发泡均匀,不会导致橡胶变形,仅产生厚度变化,具有较好的保温效果,质量较佳。
附图说明
图1为制备例1制得的橡胶鞋子的产品图。
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。
实施例1
一种易于发泡的橡胶,由以下组分制成:
天然橡胶、填料、油料、防老剂、助剂、促进剂、硫化剂、发泡剂。
其中,天然橡胶,购置于东莞市灿汇新材料科技有限公司,3L标胶。
其中,填料为白炭黑、钙粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县万竹矿产品有限公司,为轻质二氧化硅,300目。
钙粉购置于灵寿县强东矿产品加工厂,为重质碳酸钙,800目。
其中,油料购置于山东正信能源科技有限公司,10号白矿油。
其中,防老剂为防老剂SP-C、防老剂SP-P的复配。
防老剂SP-C购置于广州厚升新材料有限公司。
防老剂SP-P购置于广州厚升新材料有限公司。
其中,助剂为石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的复配。
石油树脂购置于济南大晖化工科技有限公司,为碳九石油树脂。
PEG-4000购置于江苏省海安石油化工厂,聚乙二醇-4000。
石蜡购置于江苏聚冠新材料科技有限公司,60#全精炼石蜡。
氧化锌来源于市售,CAS号:1314-13-2,纯度99%。
其中,促进剂为促进剂D、促进剂TS的复配。
促进剂D购置于南通润丰石油化工有限公司,二苯胍,纯度99%。
促进剂TS购置于南通润丰石油化工有限公司,四甲基硫代二碳二酰胺,纯度99%。
其中,硫化剂为硫磺,来源于市售,CAS号:7704-34-9。
其中发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的复配。
碳酸氢铵购置于山东国化化学有限公司,CAS号:1066-33-7。
碳酸氢钠购置于山东国化化学有限公司,CAS号:144-55-8。
二苯磺酰肼醚购置于广东翁江化学试剂有限公司,CAS号80-51-3。
二氯乙烷购置于山东国化化学有限公司,CAS号:107-06-2。
石油醚购置于山东吉亚科技有限公司,石油醚60-90。
易于发泡的橡胶的制备方法如下:
步骤1),将天然橡胶、白炭黑、钙粉、油料、防老剂SP-C、防老剂SP-P、石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌投入密炼机中,转速60r/min,压栓45s,提栓10s,压栓15s,提栓15s,压栓至胶料稳定165℃,排胶,得母炼胶。
步骤2),将碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚投入搅拌罐中,2500r/min,均质10min,制得发泡剂。
步骤3),将母炼胶投入开炼机中,开炼机辊筒内通5-10℃冷却水,辊距10mm,薄通3次,辊距5mm,投入促进剂D、促进剂TS、硫磺、发泡剂,薄通8次,辊距2mm出片,得易于发泡的橡胶,开炼过程中控制胶料温度低于35℃。
实施例1-3中各组分的具体投入量(单位kg)详见表1。
表1
对比例1
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用甲醇等量替换碳酸氢铵。
其中,甲醇来源于市售,CAS号:67-56-1,含量99%。
对比例2
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用对甲苯磺酰肼等量替换碳酸氢钠。
其中,对甲苯磺酰肼来源于市售,CAS号:1567-35-8,含量99%。
对比例3
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用偶氮二异丁腈等量替换二苯磺酰肼醚。
其中,偶氮二异丁腈来源于市售,CAS号:78-37-1,含量99%。
对比例4
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用正己烷等量替换二氯乙烷。
其中,正己烷来源于市售,CAS号:110-54-3,含量99%。
对比例5
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用偶氮二甲酸二异丙酯等量替换石油醚。
其中,偶氮二甲酸二异丙酯来源于市售,CAS号:2446-83-5,含量98%。
对比例6
一种发泡橡胶,与实施例2相比,区别仅在于:
采用甲醇等量替换碳酸氢铵。
采用对甲苯磺酰肼等量替换碳酸氢钠。
采用偶氮二异丁腈等量替换二苯磺酰肼醚。
采用正己烷等量替换二氯乙烷。
采用偶氮二甲酸二异丙酯等量替换石油醚。
其中,甲醇来源于市售,CAS号:67-56-1,含量99%。
其中,对甲苯磺酰肼来源于市售,CAS号:1567-35-8,含量99%。
其中,偶氮二异丁腈来源于市售,CAS号:78-37-1,含量99%。
其中,正己烷来源于市售,CAS号:110-54-3,含量99%。
其中,偶氮二甲酸二异丙酯来源于市售,CAS号:2446-83-5,含量98%。
制备例1
一种橡胶鞋子,采用实施例2的易于发泡的橡胶制得。
橡胶鞋子的制备方法如下:
步骤1),在片状的易于发泡的橡胶的一面贴上尺寸一致的仿N布,通过出片机压合,压片机棍距2mm,形成合成料,合成料厚度2mm。
步骤2),将合成料裁切成鞋子的各模块,将各模块拼接组装,形成鞋胚。
步骤3),将鞋胚套在鞋楦上,送入硫化罐,升温至60℃,恒温20min,然后升温至90℃,恒温20min,然后升温至115℃,恒温45min,最后升温至150℃,恒温10min,脱模,得橡胶鞋子(产品参见图1)。
实验1
取各实施例及对比例的易于发泡的橡胶,裁切成长10cm、宽10cm的正方形胶片,平放在平板表面上,在硫化罐中进行硫化发泡,制得待测试样。
硫化工艺如下:
胶片进入硫化罐后,升温至60℃,恒温20min,然后升温至90℃,恒温20min,然后升温至115℃,恒温45min,最后升温至150℃,恒温10min,脱模,得待测试样。
待测试样冷却至室温后,在靠近待测试样的四个顶角处以及待测试样的中间处通过日本三丰数显侧厚规测量待测试样的厚度(精度0.001mm),计算平均值,得待测试样的平均厚度。
取待测试样的五个厚度检测值的最大值与最小值,计算最大值与最小值的差值,得厚度差。
通过平均厚度评价待测试样的发泡程度。
通过厚度差评价待测试样的发泡均匀程度。
测量待测试样的四条边的长度,取四个长度检测值的最大值与最小值,计算最大值与最小值的差值,得边长差,测量精度精确至mm。
通过边长差评价待测试样的发泡后的尺寸稳定性。
实验1的具体检测数据详见表2。
表2
平均厚度(mm) | 厚度差(mm) | 边长差(mm) | |
实施例1 | 4.103 | 0.008 | 0 |
实施例2 | 4.117 | 0.006 | 0 |
实施例3 | 4.109 | 0.009 | 0 |
对比例1 | 3.329 | 1.704 | 4 |
对比例2 | 3.255 | 2.098 | 7 |
对比例3 | 3.299 | 2.055 | 5 |
对比例4 | 3.328 | 0.989 | 2 |
对比例5 | 3.069 | 1.753 | 4 |
对比例6 | 3.259 | 1.357 | 3 |
根据表2的数据对比可得,当采用碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚复配制备成发泡剂时,制得的易于发泡的橡胶在硫化后,尺寸变化较少,平均厚度较大,且厚度差较少,证明发泡后的橡胶发泡均匀,且发泡程度较高,具有很好的保温性能,而不会发生变形,能在发泡前先组装成鞋子胚,直接将鞋子胚一体硫化发泡,使得制备橡胶鞋子的工艺更为简便,效率较高,成本较低。
而当采用其他相近发泡温度的发泡剂单一或全部替换碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚后,发泡效果都出现明显下降,发泡后的橡胶平均厚度下降,厚度差显著提升,证明发泡效果十分不均匀,发泡质量较差,在没有模具压合的条件下,难以实现均匀发泡,无法实现橡胶鞋子一体硫化发泡的效果。
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 (9)
1.一种易于发泡的橡胶,其特征在于:包括以下质量份数的组分:
天然橡胶45-47份;
填料23-27份;
油料5-7份;
防老剂1.8-2.2份;
助剂4.35-4.95份;
促进剂0.55405-0.61705份;
硫化剂7.915-8.815份;
发泡剂47.49-52.89份;
所述发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的复配;
所述碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚的质量比例为5:10:15:10:20;
所述易于发泡的橡胶在不同温度下逐级进行发泡。
2.根据权利要求1所述的一种易于发泡的橡胶,其特征在于:所述填料为白炭黑、钙粉的复配。
3.根据权利要求1所述的一种易于发泡的橡胶,其特征在于:所述助剂为石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的复配。
4.根据权利要求3所述的一种易于发泡的橡胶,其特征在于:所述石油树脂、PEG-4000、石蜡、氧化锌的质量比例为0.8-0.9:1.4-1.6:0.25-0.35:1.9-2.1。
5.根据权利要求1所述的一种易于发泡的橡胶,其特征在于:所述促进剂为促进剂D、促进剂TS的复配。
6.根据权利要求5所述的一种易于发泡的橡胶,其特征在于:所述促进剂D、促进剂TS的质量比例为0.1583-0.1763:0.39575-0.44075。
7.一种权利要求1-6任一所述的易于发泡的橡胶的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1),将天然橡胶、填料、油料、防老剂、助剂通过密炼设备混合均匀,得母炼胶;
步骤2),将碳酸氢铵、碳酸氢钠、二苯磺酰肼醚、二氯乙烷、石油醚混匀,制得发泡剂;
步骤3),将母炼胶投入开炼设备中,向母炼胶中投入促进剂、硫化剂、发泡剂,混合均匀,得易于发泡的橡胶。
8.一种橡胶鞋子的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1),在权利要求7所述的制备方法制得的片状的易于发泡的橡胶上贴上布料,得合成料,
步骤2),合成料裁切、组装,制得鞋胚;
步骤3),将鞋胚放入硫化罐进行发泡硫化。
9.一种橡胶鞋子,其特征在于:所述橡胶鞋子通过权利要求8所述的制备方法制得。
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