CN109134969A - 一种特种高性能大底胶制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种特种高性能大底胶制备方法，所述大底胶包括以下重量份数的组份：天然胶、顺丁胶、白碳黑、促进剂、防老剂、固体软化剂、硫化剂、着色剂、活化剂、氧化锌；大底胶的制备方法包括以下步骤:开炼、并炼、停放、混炼、返炼、测样、硫化等步骤。本发明的目的是，提供一种特种高性能大底胶制备方法，通过优化配料以及生产工艺，改善大底的综合性能，舒适度高，防滑耐磨、弹性好。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，具体而言，涉及一种特种高性能大底胶制备方法。
背景技术
胶鞋由鞋帮和鞋底两个大部分组成，另有防护、加固、装饰等附属部件。随品种不同，材料和形状各不相同，其特点是价格便宜，制作简单，穿着舒适、耐用，实为鞋中良品。
在中国生产的橡胶制品中，胶鞋的耗胶量占1/10左右，然而鞋底对于鞋是非常重要的，一般对外底的要求特别高，因为它常与地面接触，遇到的摩擦最大，损耗大。并且，胶鞋的舒适与否，大底胶起到了关键作用。
而衡量大底系列指标包括，比重（密度），DIN（相对体积磨耗），硬度（邵氏A），撕裂（N/mm），强力（MPa），伸长率（%）等；这些指标在混炼生产中，实现单个，或者2-3个指标达到高性能的要求，通过配方内辅料的调节即可以实现的，但是，对于同时满足多个甚至所有指标的高性能要求，缺难以实现。比如在特种胶鞋大底，综合性能指标：
| 名称 | 比重（密度） | DIN | 硬度（邵氏A） | 撕裂（N/mm） | 强力（MPa） | 伸长率（%） |
| 指标 | 1.08-1.14 | <100 | 68±3 | >40 | >14 | >500 |
以上指标表现为物理性能，DIN越底，耐磨性能越好，要求大底在白纸上剧烈摩擦无黑色磨痕；硬度范围适中，脚感舒适度较高，过硬膈脚，过软走路无力；撕裂，表现为裂口扩大的容易程度；强力（MPa），伸长率（%）表现为鞋底的柔韧性，是高性能鞋底的表现。
在生产过程中发现，以上指标的影响因素不仅是因为配方，而且工艺上的控制也有关系。
发明内容
本发明的目的是，提供一种特种高性能大底胶制备方法，通过优化配料以及生产工艺，改善大底的综合性能。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种特种高性能大底胶制备方法，所述大底胶包括以下重量份数的组份：天然胶20-30份、顺丁胶70-80份、白碳黑30-50份、促进剂1.5-2.5份、防老剂1.5-3份、固体软化剂3-6份、硫化剂2-2.5份、着色剂1-3份、活化剂6-10份、氧化锌4-4.5份；
上述大底胶的制备方法包括以下步骤:
（A）开炼，在开炼机上将天然胶塑炼同时加入固体软化剂；
（B）并炼，经步骤A开后，加入氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶进行并炼，并加入白炭黑混合均匀；
（C）停放，经步骤B并炼以后的胶片停放20-28小时后可用；
（D）混炼、采用薄通法，将防老剂、着色剂、软化剂、硫化剂与停放后的胶片混合，薄通2-3次；
（E）返炼，停放4-6小时后，返炼并薄通3次，出片；
（F）测样，取样步骤（E）混炼出片胶，用门尼试验仪测定，120℃焦烧时间T。；
（G）硫化，将返炼后胶片置于平板硫化机上，在12-15MPa的压力下，保压硫化，时间1.2T-1.5T；取出后冷却停放24小时，裁片待用。
优选的，所述所述大底胶包括以下重量份数的组份：天然胶30份、顺丁胶70份、白碳黑30份、促进剂1.5份、防老剂1.5份、固体软化剂3份、硫化剂2份、着色剂1份、活化剂6份、氧化锌4份。
优选的，所述步骤（B）中并炼，是先将氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶、开炼后的胶片密炼，然后在加入白炭黑混合均匀后密炼。
优选的，所述步骤（C）中胶片停放24小时后可用。
优选的，所述（G）硫化中，硫化前预排气2次。
优选的，所述（G）硫化中，保压硫化时间1.2T-1.25T。
优选的，所述（G）硫化中，保压硫化温度为140-145℃ 。
本发明的有益效果：通过优化配料以及生产工艺，改善大底的综合性能，舒适度高，防滑耐磨、弹性好：
1、在胶料配方中加入了适量的活化剂，硫化胶的理化性能得到提高 ，能够满足硫化鞋底使用要求；
2、同时，本配方中，为了优化大底胶比重、DIN（相对体积磨耗），硬度（邵氏A），加入了较高顺丁胶含量，在天然胶塑炼时，先加入固体软化剂，再并顺丁胶，能解决顺丁胶含量大导致抛辊的问题；本发明通过配料与工艺相结合，从而在各方面优化大底胶性能；
3、顺丁胶、天然胶加入氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、白炭黑进行并炼后，需要进行20小时以上的停放，以促进内部反应的持续稳定进行，使白炭黑在内部分散更稳定，提高橡胶亲和性。
4、在前期先后加入活性剂、白炭黑，能改善白炭黑的分散困难与橡胶亲和性差的问题，可以实现在白纸上剧烈摩擦无黑色磨痕，同时改善DIN指标；
5、正确的硫化工艺是硫化胶的理化性能达到要求的关键要素，公知，硫化时间、压力、温度时硫化三要素，本发明通过测定120℃焦烧时间T，来确定硫化时间，确保其理化性能得到最大的满足，硬度（邵氏A），撕裂（N/mm），强力（MPa），伸长率（%）均由加大幅度的同时优化。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本发明实施例参照下表（重量份数）：
| 材料名称 | 规格 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施3 | 实施4 |
| 天然胶 | 1# | 30 | 30 | 20 | 20 | 300 |
| 顺丁胶 | 70 | 70 | 80 | 80 | 700 | |
| 活化剂 | 6 | 6 | 10 | 8 | 60 | |
| 白碳黑 | 沉淀法 | 30 | 30 | 50 | 30 | 300 |
| 促进剂 | 1.5 | 1.5 | 2.5 | 2 | 15 | |
| 固体软化剂 | 3 | 3 | 6 | 5 | 30 | |
| 硫化剂 | 2 | 2 | 2.5 | 2 | 20 | |
| 着色剂 | 1 | 1 | 3 | 2 | 10 | |
| 氧化锌 | 4 | 4 | 4.5 | 4.5 | 40 |
其中对比例采用常规方法炼胶，将各辅料与天然胶、顺丁胶混合并炼以后，返炼，硫化。
实施例1中炼胶的方法为
上述大底胶的制备方法包括以下步骤:
（A）开炼，在开炼机上将天然胶塑炼同时加入固体软化剂；
（B）并炼，经步骤A开后，加入氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶进行并炼，并加入白炭黑混合均匀；
（C）停放，经步骤B并炼以后的胶片停放24小时后可用；
（D）混炼、采用薄通法，将防老剂、着色剂、软化剂、硫化剂与停放后的胶片混合，薄通3次；
（E）返炼，停放4小时后，返炼并薄通3次，出片；
（F）测样，取样步骤（E）混炼出片胶，用门尼试验仪测定，120℃焦烧时间T。；
（G）硫化，将返炼后胶片置于平板硫化机上，在12MPa的压力下，保压硫化，时间1.25T；取出后冷却停放24小时，裁片待用。
优选的，所述步骤（B）中并炼，是先将氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶、开炼后的胶片密炼，然后在加入白炭黑混合均匀后密炼。
优选的，所述步骤（C）中胶片停放24小时后可用。
优选的，所述（G）硫化中，硫化前预排气2次。
优选的，所述（G）硫化中，保压硫化温度为140-145℃ 。
实施例2-4中采用炼胶方法与实施例1类似，实施例4为实施例1扩大炼胶倍数所得；
实施例2中，不同于实施例1在于：
步骤C中，停放时间为20h。
步骤G中，硫化时间为1.5T，压力15MPa，温度143℃。
实施例3中，不同于实施例1在于
步骤C中，停放时间为28h。
步骤G中，硫化时间为1.2T，压力13MPa，温度143℃。
根据 以上实施例与对比例，测试分析，将结果记录如下：
邵尔硬度A型硬度，按照GB/T531.1-2008进行测试；
拉伸性能，按照GB/T528-2009进行测试；
撕裂强度：按照GB/T529-2008进行测试，拉伸速率我500mm/min，采用直角试样；
耐磨性测定：按照GB/T1689-1998和GB/T9867-1988进行测试；
门尼测定：按照GB/T11233-1992进行测定。
所测结果见下表：
| 检测项目 | 参考标准 | 对比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 门尼焦烧 | - | - | 10’10” | 9’48” | 10’01” | 10’45” |
| 比重（g/cm<sup>3</sup>) | 1.08-1.14 | 1.14 | 1.13 | 1.14 | 1.12 | 1.13 |
| DIN | <100 | 101 | 60.92 | 54.9 | 56.6 | 65 |
| 硬度 | 68±3 | 69 | 70 | 69 | 69 | 68 |
| 撕裂（N/mm） | >40 | 36.8 | 74.2 | 61.8 | 69 | 61 |
| 强力（MPa） | >14 | 7.3 | 18.2 | 17 | 17.5 | 18.3 |
| 伸长率（%） | >500 | 205 | 631 | 667 | 639 | 625 |
参考以上结果可以看出，通过优化配料以及生产工艺，改善大底的综合性能。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述大底胶包括以下重量份数的组份：天然胶20-30份、顺丁胶70-80份、白碳黑30-50份、促进剂1.5-2.5份、防老剂1.5-3份、固体软化剂3-6份、硫化剂2-2.5份、着色剂1-3份、活化剂6-10份、氧化锌4-4.5份；
上述大底胶的制备方法包括以下步骤:
（A）开炼，在开炼机上将天然胶塑炼同时加入固体软化剂；
（B）并炼，经步骤A开后，加入氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶进行并炼，并加入白炭黑混合均匀；
（C）停放，经步骤B并炼以后的胶片停放20-28小时后可用；
（D）混炼、采用薄通法，将防老剂、着色剂、软化剂、硫化剂与停放后的胶片混合，薄通2-3次；
（E）返炼，停放4-6小时后，返炼并薄通3次，出片；
（F）测样，取样步骤（E）混炼出片胶，用门尼试验仪测定，120℃焦烧时间T；
（G）硫化，将返炼后胶片置于平板硫化机上，在12-15MPa的压力下，保压硫化，时间1.2T-1.5T；取出后冷却停放24小时，裁片待用。
2.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述所述大底胶包括以下重量份数的组份：天然胶30份、顺丁胶70份、白碳黑30份、促进剂1.5份、防老剂1.5份、固体软化剂3份、硫化剂2份、着色剂1份、活化剂6份、氧化锌4份。
3.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述步骤（B）中并炼，是先将氧化锌、硬脂酸、促进剂、活化剂、与顺丁胶、开炼后的胶片密炼，然后在加入白炭黑混合均匀后密炼。
4.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述步骤（C）中胶片停放24小时后可用。
5.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述（G）硫化中，硫化前预排气2次。
6.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述（G）硫化中，保压硫化时间1.2T-1.25T。
7.根据权利要求1所述的一种特种高性能大底胶制备方法，其特征在于，所述（G）硫化中，保压硫化温度为140-145℃ 。
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