CN105218884A - 耐磨鞋底材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耐磨鞋底材料，按照重量份计算，它包括以下原料：3号烟胶40-60份、顺丁橡胶40-60份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.7-1.3份、二甘醇4-6份、促进剂3-4.2份、防老剂RDZ？0.8-1.2份、抗热氧剂RF？1.7-2.4份、硫磺1.7-2.3份、机械油12-22份和白炭黑42-56份。本发明还提供一种上述耐磨鞋底材料的制造方法。上述耐磨鞋底材料在制造过程中环境友好、污染比较小。

Description

耐磨鞋底材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种耐磨鞋底材料及其制造方法。

背景技术

目前，鞋底材料的主体原料主要包括TPR（热塑性弹性体）、EVA、橡胶、聚氨酯等中的一种或几种。鞋底材料主要包括主体胶、促进剂、活性剂、填充剂、补强剂、防老剂、抗氧剂、增塑剂及磺化剂等。鞋底材料的耐磨性是影响鞋底质量的一个重要因素，尤其是作为军品武警作训专用鞋的鞋底而言至关重要。

发明内容

有鉴于此，本发明确有必要提供一种耐磨性比较好的耐磨鞋底材料及其制造方法。

具体地，本发明提供一种耐磨鞋底材料，按照重量份计算，其包括以下原料：3号烟胶40-60份、顺丁橡胶40-60份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.7-1.3份、二甘醇4-6份、促进剂3-4.2份、防老剂RDZ0.8-1.2份、抗热氧剂RF1.7-2.4份、硫磺1.7-2.3份、机械油12-22份和白炭黑42-56份。

基于上述，它还包括着色剂15-25份。

基于上述，所述着色剂为黑色母或群青等各种颜料。

基于上述，它还包括石蜡0.22-0.38份。

基于上述，所述促进剂为促进剂PX、促进剂DM、促进剂D或M。其中，促进剂主要是为了与氧化锌、硬脂酸和二甘醇等配合反应，生成可以促使硫磺和3号烟胶及顺丁橡胶交联的物质。

基于上述，所述白炭黑的重量份为48-52份。

本发明还提供一种上述耐磨鞋底材料的制造方法，其包括以下步骤：

塑炼：按上述重量份将3号烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.42-0.45，制得塑炼烟胶；

合炼：将所述塑炼烟胶和按上述重量份的顺丁橡胶在所述开炼机上先合炼，再薄通塑炼2-3次，然后打三角包2-4次，形成合炼胶；

混炼：将所述合炼胶和按上述重量份的氧化锌、硬脂酸、二甘醇、促进剂、防老剂、抗氧剂、机械油和白炭黑加入到密炼机中，在80-90℃混炼制备混炼胶，将所述混炼胶制成胶片；

硫化：按上述重量份将硫磺加入到所述胶片上进行硫化处理。

基于上述，所述混炼的步骤还包括将着色剂和石蜡按重量份加入到所述密炼机中进行混炼以制备所述混炼胶。

基于上述，所述硫化的步骤包括：按上述重量份将硫磺加入到所述胶片上，然后采用模具压制成型，再进行硫化处理，得到鞋底成品。

与现有技术相比，本发明提供的耐磨鞋底材料采用3号烟胶与顺丁橡胶并用，使得所述鞋底材料具有较好的硬度、弹性、耐磨性及柔韧性，而且动负荷下发热少，耐老化性良好，从而使得所述鞋底材料可以用作军品和武警的作训鞋的鞋底；采用氧化锌、硬脂酸和二甘醇共同作为顺丁橡胶的活化剂；活化剂与所述促进剂配合形成交联剂，促使硫磺与顺丁橡胶和3号烟胶交联；防老剂RDZ和抗热氧剂RF并用，可以提高顺丁橡胶的防老化和抗热氧老化的性能；机械油作为增塑剂，可以软化顺丁橡胶以提高鞋底材料的柔韧性，易于制造所述鞋底材料；白炭黑作为顺丁橡胶的填料，又具有一定的补强作用，可以增强鞋底材料的强度和耐磨性，同时白炭黑作为透明材料，不会污染硫化后成品鞋帮面外观；硫磺作为顺丁橡胶和3号烟胶的硫化剂，有利于提高鞋底材料的耐曲挠性、耐磨性和耐寒性。因此，由于3号烟胶、顺丁橡胶、白炭黑、氧化锌、硬脂酸、二甘醇、促进剂、防老剂和抗热氧剂RF等各种原料按照一定的配比，相互配合，从而使得本发明提供的耐磨鞋底材料和由本发明提供的方法制造的耐磨鞋底材料具有优异的硬度、弹性、耐磨性、柔韧性、耐寒性和抗老化等特性，可以用作军需品。

进一步，本发明提供的耐磨鞋底材料还包括着色剂，由于白炭黑为透明材料，所以耐磨鞋底材料的颜色主要由着色剂的颜色决定，因此，本发明提供的耐磨鞋底材料可以是彩色的。

进一步，本发明提供的耐磨鞋底材料还可以包括用作防护剂的石蜡，用于在所述耐磨鞋底材料上形成保护层，使该耐磨鞋底材料免于受损。

本发明提供的上述制造方法中采用的白炭黑通常是利用工业尾气制备的，在混炼时基本上不会造成污染，也不会对工人和环境都造成比较大的影响。另外，本发明提供的制造方法比较简单，易于实现。

试验证明：采用国家行业标准HG/T2495-2007规定的方法对本发明提供的上述耐磨鞋底材料的硬度、扯断强度、扯断伸长率和磨耗进行检测分析，经检测，上述耐磨材料的绍尔A硬度为57-65、扯断强度为12-15MPa、扯断伸长率420%-540%、磨耗0.28-0.42cm³/1.61K·m。由此证明本发明提供的耐磨鞋底材料达到军需品的标准。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供一种耐磨鞋底材料，按照重量份计算，其包括以下原料：3号烟胶40-60份、顺丁橡胶40-60份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.7-1.3份、二甘酸4-6份、促进剂3-4.2份、防老剂RDZ0.8-1.2份、抗热氧剂RF1.7-2.4份、硫磺1.7-2.3份、机械油12-22份和白炭黑42-56份。其中，所述促进剂为促进剂PX、促进剂DM、促进剂D或M。其中，促进剂主要是为了与氧化锌、硬脂酸和二甘醇等配合反应，生成可以促使硫磺和3号烟胶及顺丁橡胶和3号烟的交联物质。

上述耐磨鞋底材料中的3号烟胶与顺丁橡胶作为主体胶，可以使该鞋底材料具有较好的硬度、弹性、耐磨性及柔韧性，而且动负荷下发热少，耐老化性良好，从而使得所述鞋底材料可以用作军品和武警的作训鞋的鞋底。上述氧化锌、硬脂酸和二甘醇共同作为顺丁橡胶的活化剂，活化剂与所述促进剂配合形成交联剂，促使硫磺与顺丁橡胶和3号烟胶交联。防老剂RDZ和抗热氧剂RF并用，可以提高顺丁橡胶的防老化和抗热氧老化的性能；机械油作为增塑剂，可以软化顺丁橡胶以提高鞋底材料的柔韧性，易于制造所述鞋底材料。白炭黑作为顺丁橡胶的填料，又具有一定的补强作用，可以增强鞋底材料的强度和耐磨性，同时白炭黑作为透明材料，不会污染硫化后成品鞋帮面外观；优选地，所述白炭黑的重量份为48-52份。硫磺作为顺丁橡胶和3号烟胶的硫化剂，有利于提高鞋底材料的耐曲挠性、耐磨性和耐寒性。因此，本发明提供的耐磨鞋底材料和由本发明提供的方法制造的耐磨鞋底材料具有优异的硬度、弹性、耐磨性、柔韧性、耐寒性和抗老化等特性，可以用作军需品。

本发明提供的上述耐磨鞋底材料还包括着色剂15-25份。所述着色剂可以为黑色母或群青等各种颜料。由于白炭黑为透明材料，所以耐磨鞋底材料的颜色主要由着色剂的颜色决定，因此，本发明提供的耐磨鞋底材料可以是彩色的。

本发明提供的上述所述耐磨鞋底材料还可以进一步包括石蜡0.22-0.38份。石蜡作为防护剂，可以在所述耐磨鞋底材料上形成保护层，使该耐磨鞋底材料免于受损。

本发明还提供一种上述耐磨鞋底材料的制造方法，其包括以下步骤：

塑炼：按上述重量份将3号烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.42-0.45，然后静置20-28小时，得到塑炼烟胶；

合炼：将所述塑炼烟胶和按上述重量份的顺丁橡胶在所述开炼机上先进行合炼处理，再进行薄通塑炼2-3次，然后打三角包2-4次，之后静置20-28小时，得到合炼胶；

混炼：将所述合炼胶和按上述重量份的氧化锌、硬脂酸、二甘醇、促进剂、防老剂、抗氧剂、机械油和白炭黑加入到密炼机中，在80-90℃进行混炼，得到均匀混合的混炼胶；采用所述开炼机将所述混炼胶制成胶片，然后静置20-28小时；其中，该步骤还可以包括将着色剂和石蜡按重量份加入到所述密炼机中进行混炼以制备所述混炼胶；

成型：按上述重量份将硫磺加入到所述胶片上进行硫化成型处理，得到鞋底成品。其中，所述硫化的步骤包括：按上述重量份将硫磺加入到所述胶片上，然后采用模具压制成型，再进行硫化处理，得到鞋底成品。

下面将以具体的实施例，对本发明提供的技术方案作进一步的阐述。

实施例1

本实施例提供一种耐磨鞋底材料，其包括以下原料：3号烟胶42kg、顺丁橡胶42kg、氧化锌3kg、硬脂酸0.7kg、二甘酸4kg、促进剂DM3kg、防老剂RDZ0.8kg、抗热氧剂RF1.7kg、硫磺1.7kg、机械油12kg和白炭黑42kg。该耐磨鞋底材料的制造方法包括以下步骤：

塑炼：将42kg的3号烟胶置于开炼机上，采用0.1mm的辊距薄通塑炼处理12次，并开足冷却水，直至3号烟胶的威氏可塑度达到0.42-0.45，然后停放20小时，得到塑炼烟胶；

合炼：将上述质量的塑炼烟胶和42kg的顺丁橡胶在所述开炼机上进行合炼，合炼均匀后，再以0.1mm的辊距薄通塑炼2次，然后打三角包2次，之后停放20小时，得到合炼胶；

混炼：将上述质量的合炼胶、氧化锌3kg、硬脂酸0.7kg、二甘醇4kg、促进剂DM3kg、防老剂RDZ0.8kg、抗热氧剂RF1.7kg、机械油12kg和白炭黑42kg加入到密炼机中，在80℃进行混炼6分钟，使该密炼机中的各种药剂都均匀地混合形成混炼胶；所述混炼胶从该密炼机中排出，在所述开炼机上出片、冷却，然后停放20小时，制得胶片；

成型：将1.7kg的硫磺加入到上述胶片上，然后采用专用模具压成鞋底，硫化后，停放20小时，得到鞋底成品。

实施例2

本实施例提供一种耐磨鞋底材料，其包括以下原料：3号烟胶50kg、顺丁橡胶50kg、氧化锌4kg、硬脂酸1kg、二甘酸5kg、促进剂M3.7kg、防老剂RDZ1kg、抗热氧剂RF2kg、硫磺2kg、机械油16kg、白炭黑50kg、黑色母20kg和石蜡0.3kg。该耐磨鞋底材料的制造方法包括以下步骤：

塑炼：将50kg的3号烟胶置于开炼机上，采用0.1mm的辊距薄通塑炼处理15次，并开足冷却水，直至3号烟胶的威氏可塑度达到0.42-0.45，然后停放24小时，得到塑炼烟胶；

合炼：将上述质量的塑炼烟胶和50kg的顺丁橡胶在所述开炼机上进行合炼，合炼均匀后，再以0.1mm的辊距薄通塑炼3次，然后打三角包3次，之后停放24小时，得到合炼胶；

混炼：将上述质量的合炼胶、氧化锌4kg、硬脂酸1kg、二甘醇5kg、促进剂M3.7kg、防老剂RDZ1kg、抗热氧剂RF2kg、机械油16kg、白炭黑50kg、黑色母20kg和石蜡0.3kg加入到密炼机中，在85℃进行混炼7分钟，使该密炼机中的各种药剂都均匀地混合形成混炼胶；所述混炼胶从该密炼机中排出，在所述开炼机上出片、冷却，然后停放24小时，制得胶片；

成型：将2kg的硫磺加入到上述胶片上，然后采用专用模具压成鞋底，硫化后，停放24小时，得到鞋底成品。

实施例3

本实施例提供一种耐磨鞋底材料，其包括以下原料：3号烟胶52kg、顺丁橡胶48kg、氧化锌4.2kg、硬脂酸0.9kg、二甘醇6kg、促进剂DM3.9kg、防老剂RDZ1.05kg、抗热氧剂RF1.9kg、硫磺1.9kg、机械油19kg、白炭黑51kg、黑色母18kg和石蜡0.28kg。本实施例提供的耐磨鞋底材料的制造方法与实施例2提供的制造方法基本相同，不同之处就在于耐磨鞋底材料的原料中的各组分的质量不同。

实施例4

本实施例提供一种耐磨鞋底材料，其包括以下原料：3号烟胶56kg、顺丁橡胶44kg、氧化锌5kg、硬脂酸1.3kg、二甘醇6kg、促进剂TM4.2kg、防老剂RDZ1.2kg、抗热氧剂RF2.4kg、硫磺2.3kg、机械油22kg、白炭黑56kg、群青25kg和石蜡0.38kg。该耐磨鞋底材料的制造方法包括以下步骤：

塑炼：将56kg的3号烟胶置于开炼机上，采用0.1mm的辊距薄通塑炼处理15次，并开足冷却水，直至3号烟胶的威氏可塑度达到0.42-0.45，然后停放28小时，得到塑炼烟胶；

合炼：将上述质量的塑炼烟胶和44kg的顺丁橡胶在所述开炼机上进行合炼，合炼均匀后，再以0.1mm的辊距薄通塑炼3次，然后打三角包5次，之后停放28小时，得到合炼胶；

混炼：将上述质量的合炼胶、氧化锌5kg、硬脂酸1.3kg、二甘醇6kg、促进剂M4.2kg、防老剂RDZ1.2kg、抗热氧剂RF2.4kg、机械油22kg、白炭黑56kg、群青25kg和石蜡0.38kg加入到密炼机中，在90℃进行混炼7分钟，使该密炼机中的各种药剂都均匀地混合形成混炼胶；所述混炼胶从该密炼机中排出，在所述开炼机上出片、冷却，然后停放28小时，制得胶片；

成型：将2.3kg的硫磺加入到上述胶片上，然后采用专用模具压成鞋底，硫化后，停放28小时，得到鞋底成品。

实施例5

本实施例提供一种耐磨鞋底材料，其包括以下原料：3号烟胶44kg、顺丁橡胶56kg、氧化锌3.8kg、硬脂酸1kg、二甘醇5.5kg、促进剂M4kg、防老剂RDZ1kg、抗热氧剂RF1.8kg、硫磺1.9kg、机械油12kg、白炭黑50kg、黑色母20kg和石蜡0.3kg。本实施例提供的耐磨鞋底材料的制造方法与实施例4提供的制造方法基本相同，不同之处就在于耐磨鞋底材料的原料中的各组分的质量不同。

采用国家行业标准HG/T2495-2007规定的方法对实施例1-5提供的耐磨鞋底材料的硬度、扯断强度、扯断伸长率和磨耗等性能进行检测分析，结果如下表所示：表耐磨鞋底材料的性能检测结果

性能参数	军品标准	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							硬度(绍尔A)	55-65	57	62	63	69	65
扯断强度(MPa)	≥12	12.1	13.5	13.2	14	15
							扯断伸长率(%)	≥400	420	480	460	540	430
磨耗(cm3/1.61 K·m)	≤0.8	0.42	0.38	0.28	0.32	0.41

由上表可以看出：本发明实施例1-5提供的耐磨鞋底材料的物理性能符合国家军品鞋的质量要求指标，可以用作制造军鞋的鞋底。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种耐磨鞋底材料，其特征在于，按照重量份计算，它包括以下原料：3号烟胶40-60份、顺丁橡胶40-60份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.7-1.3份、二甘醇4-6份、促进剂3-4.2份、防老剂RDZ0.8-1.2份、抗热氧剂RF1.7-2.4份、硫磺1.7-2.3份、机械油12-22份和白炭黑42-56份。

2.根据权利要求1所述的耐磨鞋底材料，其特征在于，它还包括着色剂15-25份。

3.根据权利要求2所述的耐磨鞋底材料，其特征在于，所述着色剂为黑色母或群青。

4.根据权利要求1-3任一项所述的耐磨鞋底材料，其特征在于，它还包括石蜡0.22-0.38份。

5.根据权利要求4所述的耐磨鞋底材料，其特征在于，所述白炭黑的重量份为48-52份。

6.一种耐磨鞋底材料的制造方法，其包括以下步骤：

塑炼：按权利要求1所述的重量份将3号烟胶置于开炼机上薄通塑炼处理至威氏可塑度为0.42-0.45，制得塑炼烟胶；

合炼：将所述塑炼烟胶和按权利要求1所述的重量份的顺丁橡胶在所述开炼机上先合炼，再薄通塑炼2-3次，然后打三角包2-4次，形成合炼胶；

混炼：将所述合炼胶和按权利要求1所述的重量份的氧化锌、硬脂酸、二甘醇、促进剂、防老剂、抗氧剂、机械油和白炭黑加入到密炼机中，在80-90℃混炼制备混炼胶，将所述混炼胶制成胶片；

硫化：按权利要求1所述的重量份将硫磺加入到所述胶片上进行硫化处理。

7.根据权利要求6所述的耐磨鞋底材料的制造方法，其特征在于，所述混炼的步骤还包括将着色剂和石蜡按重量份加入到所述密炼机中进行混炼以制备所述混炼胶。

8.根据权利要求6或7所述的耐磨鞋底材料的制造方法，其特征在于，所述硫化的步骤包括：按权利要求1所述的重量份将硫磺加入到所述胶片上，然后采用模具压制成型，再进行硫化处理，得到鞋底成品。