CN103613793B - 抗穿刺靴底材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及制造靴底的材料，具体为一种抗穿刺靴底材料的制备方法，包括如下步骤：（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；（2）、使用开炼机进行混炼；（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化。本发明设计合理，通过氯丁橡胶+天然橡胶+丁苯橡胶三元并用设计方法，当遇到尖锐物时，鞋底材料不易发生分子链滑移、断裂的现象，大大提高靴底的抗刺穿性能，同时具有重量轻、传热慢的特点。
Description
技术领域
本发明涉及制造靴底的材料，具体为一种抗穿刺靴底材料的制备方法。
背景技术
随着防护技术的发展，各类防护鞋（靴）种类繁多，各种功能也日益完善，特别是一些特殊场合，如消防行业需要具有阻燃、耐腐蚀、防滑、防穿刺等功能，用于军用的防护靴（鞋）要具备对军事毒剂、高危化学品的防护、同时具有阻燃、防穿刺的能力。不论用于军用或民用，靴底防穿刺性能是靴（鞋）的重要使用性能之一。如果不能有效抵抗尖锐物的刺穿、顶破，有毒、有毒有害物质会渗入靴（鞋）内，对人体产生危害。
靴底材料当接触尖锐物时，极易发生分子链的滑移、断裂，靴（鞋）底被刺穿。为了增强靴底的抗刺穿性能，一般通过增加金属防穿刺层，保障靴底的抗穿刺性能。采用该方式在有效提高防穿刺性能的同时，也带来三方面的问题：一是金属重量大，增加人体的生理负荷；二是靴（鞋）底的曲挠性差；三是金属层容易传递地面温度，在高温或低温天气，容易恶化靴（鞋）内温度和湿度，舒适性差。
发明内容
本发明为了解决在靴底材料中加入金属放穿刺层而存在的上述问题，提供了一种抗穿刺靴底材料的制备方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种抗穿刺靴底材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
所述配方由下列重量份数的原料组成：
天然橡胶：20～60；氯丁橡胶：40～20；丁苯橡胶：40～20；硫黄：1.2～2.0；促进剂DM：0.3～0.8；促进剂M：0.3～1.0；氧化锌：5.0～7.0；硬脂酸：1.0～2.5；高耐磨碳黑：25～35；防老剂D：0.8～1.5；防老剂4010：1.0～2.0；氧化镁：1.5～2.5。
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.1～0.5mm、时间10～15min；
加入防老剂D（N-苯基-2-萘胺）、防老剂4010（N-环己基-N'-苯基对苯二胺）、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距0.5～1.0mm、时间2～3min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距0.5～1.0mm、时间5～6min；
加入促进剂DM（2、2'-二硫代二苯并噻唑）、促进剂M（2-硫醇基苯丙噻唑），辊温不变、辊距0.5～1.0mm，时间2～3min；
加入硫黄，辊温不变、辊距0.5～0.1mm、时间2～3min；
八把刀（八把刀是胶料混炼过程中采用的一种操作方法，其目的是促进橡胶与各种配合剂充分混合，形成均匀的混合相。具体过程是用割胶刀沿辊筒轴向平行的方向以45°割胶，将辊上堆积的胶打成卷，左右各一次为一把刀，总共八次），辊温不变、辊距0.1～0.5mm，时间6～8min；
打三角包，辊温不变、辊距0.1～0.3mm、时间6～8min；
出片，辊温不变、厚度为1.0～1.5mm的胶片，时间1～2min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
本发明一是选用具有自补强性能（结晶）的橡胶，该类材料在遇到外力作用时，会产生拉伸结晶，分子间作用力增大，分子间不易滑脱、断裂；二是选用体积效应大的材料，增加与尖锐物的阻尼作用，以完成外界尖锐物的阻抗。
根据上述原理，本发明采用了氯丁橡胶胶、天然橡胶、丁苯橡胶共混体系。氯丁橡胶分子结构规整，分子链中含有氯原子极性基团，增加了分子间的作用力，在外力作用下，易产生拉伸结晶，分子间不易滑脱，遇到尖锐物时，不易被刺穿、顶破。但氯丁橡胶在低温下，产生拉伸后难于恢复原状，耐曲挠性、耐寒性差。天然橡胶除具有应变结晶性能外，同时具有优异的耐寒性能、耐曲挠性，可弥补氯丁橡胶耐寒性差的问题。丁苯橡胶上含有大量苯环，由之形成的体积效应和粘滞效应可以对外界与之接触的尖锐物形成有效的阻滞作用。
本发明设计合理，通过氯丁橡胶+天然橡胶+丁苯橡胶三元并用设计方法，当遇到尖锐物时，鞋底材料不易发生分子链滑移、断裂的现象，大大提高靴底的抗刺穿性能，同时具有重量轻、传热慢的特点，通过专业机构评价，相同厚度的材料，其抗刺穿性能达到国内先进水平。材料厚度为2mm即可达到760N，解决了金属抗刺穿层重量负荷大、耐曲挠性差、传热快的问题。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种抗穿刺靴底材料，由下列重量份数的配比组成：
天然橡胶：40；氯丁橡胶：20；丁苯橡胶：35；硫黄：1.5；促进剂DM：0.3；促进剂M：1；氧化锌：5.5；硬脂酸：2；高耐磨碳黑：30；防老剂D：1.2；防老剂4010：1.5；氧化镁：1.5。
制备方法如下：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.5mm、时间10min；
加入防老剂D、防老剂4010、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距0.7mm、时间2min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距1.0mm、时间5min；
加入促进剂DM、促进剂M，辊温不变、辊距0.9mm，时间3min；
加入硫黄，辊温不变、辊距0.5mm、时间2min；
八把刀，辊温不变、辊距0.2mm，时间6min；
打三角包，辊温不变、辊距0.3mm、时间6min；
出片，辊温不变、厚度为1.0mm的胶片，时间1min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
实施例2
一种抗穿刺靴底材料，由下列重量份数的配比组成：
天然橡胶：30；氯丁橡胶：35；丁苯橡胶：20；硫黄：2；促进剂DM：0.5；促进剂M：0.7；氧化锌：6；硬脂酸：1；高耐磨碳黑：25；防老剂D：1；防老剂4010：1；氧化镁：2。
制备方法如下：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.1mm、时间12min；
加入防老剂D、防老剂4010、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距0.5mm、时间3min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距0.6mm、时间5min；
加入促进剂DM、促进剂M，辊温不变、辊距0.5mm，时间2min；
加入硫黄，辊温不变、辊距0.1mm、时间3min；
八把刀，辊温不变、辊距0.3mm，时间7min；
打三角包，辊温不变、辊距0.2mm、时间8min；
出片，辊温不变、厚度为1.3mm的胶片，时间1min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
实施例3
一种抗穿刺靴底材料，由下列重量份数的配比组成：
天然橡胶：60；氯丁橡胶：40；丁苯橡胶：40；硫黄：1.2；促进剂DM：0.8；促进剂M：0.5；氧化锌：5.0；硬脂酸：2.5；高耐磨碳黑：28；防老剂D：1.5；防老剂4010：2.0；氧化镁：2.5。
制备方法如下：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.2mm、时间10min；
加入防老剂D、防老剂4010、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距1.0mm、时间2.5min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距0.5mm、时间6min；
加入促进剂DM、促进剂M，辊温不变、辊距0.7mm，时间2min；
加入硫黄，辊温不变、辊距0.8mm、时间3min；
八把刀，辊温不变、辊距0.5mm，时间8min；
打三角包，辊温不变、辊距0.3mm、时间6min；
出片，辊温不变、厚度为1.5mm的胶片，时间1min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
实施例4
一种抗穿刺靴底材料，由下列重量份数的配比组成：
天然橡胶：20；氯丁橡胶：30；丁苯橡胶：25；硫黄：1.7；促进剂DM：0.4；促进剂M：0.3；氧化锌：7.0；硬脂酸：1.5；高耐磨碳黑：35；防老剂D：0.8；防老剂4010：1.3；氧化镁：2.2。
制备方法如下：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.4mm、时间13min；
加入防老剂D、防老剂4010、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距0.8mm、时间3min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距0.8mm、时间5min；
加入促进剂DM、促进剂M，辊温不变、辊距1.0mm，时间3min；
加入硫黄，辊温不变、辊距0.6mm、时间2min；
八把刀，辊温不变、辊距0.1mm，时间6min；
打三角包，辊温不变、辊距0.1mm、时间7min；
出片，辊温不变、厚度为1.2mm的胶片，时间1min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
Claims (1)
1.一种抗穿刺靴底材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、按配方比例称量各种橡胶及配合剂的用量；
配方由下列重量份数的原料组成：天然橡胶：60；氯丁橡胶：40；丁苯橡胶：40；硫磺：1.2；促进剂DM：0.8；促进剂M：0.5；氧化锌：5.0；硬脂酸：2.5；高耐磨碳黑：28；防老剂D：1.5；防老剂4010：2.0；氧化镁：2.5；
（2）、使用开炼机进行混炼：将天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶放入开炼机进行充分塑炼，前辊温度≤40℃、后辊温度≤55℃、辊距0.1～0.5mm、时间10～15min；
加入防老剂D、防老剂4010、硬脂酸、氧化镁，辊温不变、辊距0.5～1.0mm、时间2～3min；
加入氧化锌、高耐磨碳黑，辊温不变、辊距0.5～1.0mm、时间5～6min；
加入促进剂DM、促进剂M，辊温不变、辊距0.5～1.0mm，时间2～3min；
加入硫磺，辊温不变、辊距0.5～0.1mm、时间2～3min；
八把刀，辊温不变、辊距0.1～0.5mm，时间6～8min；
打三角包，辊温不变、辊距0.1～0.3mm、时间6～8min；
出片，辊温不变、厚度为1.0～1.5mm的胶片，时间1～2min；
（3）、使用平板硫化机或橡胶注射机进行硫化：硫化条件：温度150℃，时间10min，压力10MPa。
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