CN107337821A - 一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，由包括顺丁橡胶（BR9000）、天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）、炭黑、芳烃油、复合树脂、二甘醇、氧化锌、硬脂酸、促进剂、防老剂和硫化剂的原料制备而成。本发明还公开了所述户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法。

Description

一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于橡胶制造领域，更具体地，本发明为一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，人们的生活水平不断提高,普通老百姓参与户外运动的积极性越来越高，登山、徒步、越野等各项运动都大受欢迎。而在这种户外复杂地形运动中，专业的户外运动鞋发挥着重要的作用。
要体现专业户外鞋的各项功能，鞋子大底材质的选择非常重要，耐磨性，防滑性、舒适性等都是每位运动者所重视的问题。橡胶作为一种高分子化合物，具有高弹性，高耐磨性，防滑、不易断裂、柔软度较好、伸延性好、收缩稳定、硬度佳、弯曲性好，可经受多次弯曲，拉伸，压缩而不受破坏，而且还具有耐酸碱性等优点，是制作高档优质户外运动鞋的首选材质，但同时，橡胶鞋底也存在重量较重、易出现喷霜现象、容易被扎透、透气性、吸湿性不好，怕油浸泡，不宜在加油站等接触油的地方穿用等缺点，因此，迫切需要通过胶料配方和混炼硫化步骤的优化改良得到更适合制造专业户外鞋鞋底的优质橡胶。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 30～50份
天然橡胶（NR） 25～50份
丁苯橡胶（SBR） 40～60份
氯丁橡胶（CR） 30～55份
炭黑 8～14份
芳烃油 2～3份
复合树脂 3～5份
二甘醇 4～7份
氧化锌 3～6份
硬脂酸 0.8～1.2份
促进剂 1～3份
防老剂 1～3份
硫化剂 1～3份
优选的，所述户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 35～45份
天然橡胶（NR） 30～40份
丁苯橡胶（SBR） 45～55份
氯丁橡胶（CR） 40～50份
炭黑 10～13份
芳烃油 2～3份
复合树脂 4～5份
二甘醇 5～7份
氧化锌 3～5份
硬脂酸 0.9～1.1份
促进剂 1～2份
防老剂 2～3份
硫化剂 1～3份
更优选的，所述户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 42份
天然橡胶（NR） 35份
丁苯橡胶（SBR） 50份
氯丁橡胶（CR） 47份
炭黑 13份
芳烃油 2份
复合树脂 5份
二甘醇 6份
氧化锌 3份
硬脂酸 1.1份
促进剂 2份
防老剂 3份
硫化剂 3份
在一种实施方式中，所述复合树脂为萜烯树脂、酚醛树脂和乙烯树脂醋酸纤维混合物，混合比例为1：1～1.2：1～1.3。
在一种实施方式中，所述促进剂为DOTG和2-巯醇基苯并噻唑和TMTD的混合物，混合比例为1:1～1.4：1～1.3。
在一种实施方式中，所述防老剂为RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹聚合体）和ODA（4,4'-二辛基二苯胺）和MB（2-巯基苯并咪唑），混合比例为1：1～1.2：1～1.5。
在一种实施方式中，所述硫化剂为硫磺、双马来酰亚胺和过氧化二异丙苯的混合物，混合比例为2：1：1。
本发明的另一方面提供所述户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，包含如下步骤：
1、将顺丁橡胶（BR9000）、天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）按照配方比例依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、按配方重量加入一半份量的炭黑、芳烃油、复合树脂、二甘醇、氧化锌、硬脂酸,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。按配方重量加入一半份量的促进剂、防老剂和硫化剂，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、按配方重量加入剩余一半份量的炭黑、芳烃油、复合树脂、二甘醇、氧化锌、硬脂酸,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。按配方重量加入剩余一半份量的促进剂、防老剂和硫化剂，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
与现有的技术相比，本发明的有益效果为：
1、弹性耐磨性硬度高，防滑且不易断裂，柔软度、伸延性、弯曲性佳，可经受多次弯曲、拉伸、压缩而不受破坏，耐酸碱性高。
2、不容易产生喷霜现象，能保持产品外观美观，不容易被扎透，透气性、吸湿性好，耐油性高，不怕油浸环境。非常适合做专业户外鞋大底材料。
具体实施方式
实施例1
1、将顺丁橡胶（BR9000）42份、天然橡胶（NR）35份、丁苯橡胶（SBR）50份、氯丁橡胶（CR）47份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑6.5份、芳烃油1份、复合树脂2.5份、二甘醇3份、氧化锌1.5份、硬脂酸0.55份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1份、防老剂1.5份和硫化剂1.5份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑6.5份、芳烃油1份、复合树脂2.5份、二甘醇3份、氧化锌1.5份、硬脂酸0.55份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1份、防老剂1.5份和硫化剂1.5份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
实施例2
1、将顺丁橡胶（BR9000）45份、天然橡胶（NR）40份、丁苯橡胶（SBR）40份、氯丁橡胶（CR）35份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑5份、芳烃油1.5份、复合树脂2份、二甘醇3份、氧化锌2份、硬脂酸0.5份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1.5份和硫化剂1份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑5份、芳烃油1.5份、复合树脂2份、二甘醇3份、氧化锌2份、硬脂酸0.5份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1.5份和硫化剂1份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
实施例3
1、将顺丁橡胶（BR9000）50份、天然橡胶（NR）35份、丁苯橡胶（SBR）50份、氯丁橡胶（CR）30份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑6份、芳烃油1.5份、复合树脂2.5份、二甘醇3.5份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.5份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1.5份和硫化剂1.5份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑6份、芳烃油1.5份、复合树脂2.5份、二甘醇3.5份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.5份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1.5份和硫化剂1份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
实施例4
1、将顺丁橡胶（BR9000）35份、天然橡胶（NR）45份、丁苯橡胶（SBR）45份、氯丁橡胶（CR）50份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑6.5份、芳烃油1份、复合树脂2份、二甘醇2.5份、氧化锌2份、硬脂酸0.6份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1份和硫化剂1.5份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑6.5份、芳烃油1份、复合树脂2份、二甘醇2.5份、氧化锌2份、硬脂酸0.6份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1份和硫化剂1.5份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
实施例5
1、将顺丁橡胶（BR9000）38份、天然橡胶（NR）50份、丁苯橡胶（SBR）35份、氯丁橡胶（CR）50份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑5份、芳烃油1份、复合树脂2.5份、二甘醇2.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸0.45份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1份、防老剂1份和硫化剂1.5份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑5份、芳烃油1份、复合树脂2.5份、二甘醇2.5份、氧化锌1.5份、硬脂酸0.45份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1份、防老剂1份和硫化剂1.5份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
实施例6
1、将顺丁橡胶（BR9000）47份、天然橡胶（NR）42份、丁苯橡胶（SBR）50份、氯丁橡胶（CR）38份依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物。
2、将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟。
3、加入炭黑6份、芳烃油1.5份、复合树脂1.5份、二甘醇3.5份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.6份,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1份和硫化剂1份，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟。
4、加入炭黑6份、芳烃油1.5份、复合树脂1.5份、二甘醇3.5份、氧化锌2.5份、硬脂酸0.6份,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟。加入促进剂1.5份、防老剂1份和硫化剂1份，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟。
5、将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
6、所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
7、硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
耐磨测试：
按照GB-9867-1988标准要求测试橡胶组合物制成鞋底经过一定长度距离的磨耗后，评估试料的表面磨耗状况、重量之损失、体积之损失、磨耗之厚度等特性，并籍由标准胶之对比评估出耐磨耗特性。
耐折性能测试：
根据《鞋类通用试验方法耐折性能》，将橡胶组合物制成鞋底在温度(23±2)℃条件下，连续屈挠5～7万次。
耐磨测试（DIN） 耐折性能测试
实施例1 74mm3 无断裂痕迹
实施例2 86mm3 无断裂痕迹
实施例3 76mm3 无断裂痕迹
实施例4 91mm3 无断裂痕迹
实施例5 84mm3 无断裂痕迹
实施例6 80mm3 无断裂痕迹
以上数据可以看出，本发明制备的橡胶组合物在耐磨测试和耐折性能测试中，表现出了很好耐磨耐折性能，因此提高了本发明的有益技术成果。
前述的实例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 30～50份
天然橡胶（NR） 25～50份
丁苯橡胶（SBR） 40～60份
氯丁橡胶（CR） 30～55份
炭黑 8～14份
芳烃油 2～3份
复合树脂 3～5份
二甘醇 4～7份
氧化锌 3～6份
硬脂酸 0.8～1.2份
促进剂 1～3份
防老剂 1～3份
硫化剂 1～3份。
2.权利要求1所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 35～45份
天然橡胶（NR） 30～40份
丁苯橡胶（SBR） 45～55份
氯丁橡胶（CR） 40～50份
炭黑 10～13份
芳烃油 2～3份
复合树脂 4～5份
二甘醇 5～7份
氧化锌 3～5份
硬脂酸 0.9～1.1份
促进剂 1～2份
防老剂 2～3份
硫化剂 1～3份。
3.权利要求1所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，其特征在于，以重量份计，其制备原料包含以下组分：
顺丁橡胶（BR9000） 42份
天然橡胶（NR） 35份
丁苯橡胶（SBR） 50份
氯丁橡胶（CR） 47份
炭黑 13份
芳烃油 2份
复合树脂 5份
二甘醇 6份
氧化锌 3份
硬脂酸 1.1份
促进剂 2份
防老剂 3份
硫化剂 3份。
4.一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，包含如下步骤：
（1）将顺丁橡胶（BR9000）、天然橡胶（NR）、丁苯橡胶（SBR）、氯丁橡胶（CR）按照配方比例依次加入低速搅拌机中，以150转/分钟室温混合处理10～20分钟，得到混合物；
（2）将步骤1所得的混合物加入密炼机中进行主胶混炼，混炼温度为60～80℃，时间5～8分钟；
（3）按配方重量加入一半份量的炭黑、芳烃油、复合树脂、二甘醇、氧化锌、硬脂酸,混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟，按配方重量加入一半份量的促进剂、防老剂和硫化剂，混炼温度为80～100℃，混炼2～5分钟；
（4）按配方重量加入剩余一半份量的炭黑、芳烃油、复合树脂、二甘醇、氧化锌、硬脂酸,混炼温度为100～130℃，混炼5～10分钟，按配方重量加入剩余一半份量的促进剂、防老剂和硫化剂，混炼温度为100～130℃，混炼8～15分钟；
（5）将密炼后混合物用螺杆挤出机塑化挤出，挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却；
（6）所得物硬化后使用切粒机造粒， 颗粒放入硫化机硫化，硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟；
（7）硫化后室温放置5～8小时，将颗粒加入到开炼机中，然后模压，制成成品。
5.根据权利要求1-2-3任一项所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物，其特征在于，在一种实施方式中，所述复合树脂为萜烯树脂、酚醛树脂和乙烯树脂醋酸纤维混合物，混合比例为1：1～1.2：1～1.3；所述促进剂为DOTG和2-巯醇基苯并噻唑和TMTD的混合物，混合比例为1:1～1.4：1～1.3；所述防老剂为RD（2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹聚合体）和ODA（4,4'-二辛基二苯胺）和MB（2-巯基苯并咪唑），混合比例为1：1～1.2：1～1.5；所述硫化剂为硫磺、双马来酰亚胺和过氧化二异丙苯的混合物，混合比例为2：1：1。
6.根据权利要求4所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤1混合转速150转/分钟，混合时间10～20分钟。
7.根据权利要求4所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤2混炼温度60～80℃，时间5～8分钟；步骤3混炼温度为80～100℃，时间2～5分钟；步骤4前段混炼温度为100～130℃，时间5～10分钟，后段混炼温度为100～130℃，时间8～15分钟。
8.根据权利要求4所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤5挤出机中5个温区温度设定分别为120℃、130℃、140℃、130℃、140℃，主机转速为400～500转/分钟，挤出物在10～20℃中冷却。
9.根据权利要求4所述的一种户外湿地止滑鞋底专用橡胶组合物的制备方法，其特征在于，步骤6硫化温度140～160℃，硫化时间为3～5分钟。
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