CN109181041A - 一种超轻橡塑鞋底材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超轻橡塑鞋底材料及其制备方法，属于鞋底材料技术领域，其技术方案要点是一种超轻橡塑鞋底材料，以重量份数计，包括以下组分：天然橡胶10‑15份；顺丁橡胶20‑30份；高苯乙烯橡胶10‑15份；再生胶粉40‑60份；EVA再生粉40‑60份；白炭黑20‑30份；白油5‑10份；氧化锌2‑6份；硬脂酸0.5‑1份；噻唑类促进剂1‑2份；胍类促进剂0.1‑0.3份；抗氧剂0.5‑1.5份；硫磺3‑5份。本发明制备的橡塑鞋底具有良好的防滑性能、抗湿滑性以及低温耐寒性能，并且再生胶粉与EVA再生粉的加入能够降低生产成本，提高加工性能。

Description

一种超轻橡塑鞋底材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及鞋底材料技术领域，更具体的说，它涉及一种超轻橡塑鞋底材料及其制备方法。

背景技术

鞋底的构造相当复杂，就广义而言，可包括外底、中底与鞋跟等所有构成底部的材料。依狭义来说，则仅指外底而言，一般鞋底材料共通的特性应具备耐磨、耐水，耐油、耐热、耐压、耐冲击、弹性好、容易适合脚型、定型后不易变型、保温、易吸收湿气等，同时更要配合中底，在走路换脚时有防滑的作用。鞋底用料的种类很多，可分为天然类底料和合成类底料两种。天然类底料包括天然底革、竹、木材等，合成类底料包括橡胶、塑料、橡塑合用材料、再生革、弹性硬纸板等。

在制鞋行业中，传统橡胶鞋底的比重较高(通常>1.1g/cm³)，鞋底较重，导致穿着的舒适感下降，因此轻量化是目前鞋底材料的发展方向；由于EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)的密度为0.948g/cm³，材质轻，在鞋底配方中加入EVA能减轻鞋底重量，达到轻质化的目的。

现有技术可参考授权公告号为CN103205026B的中国专利，其公开了一种超轻高弹性橡胶鞋底材料及其制备方法，超轻高弹性橡胶鞋底材料由天然橡胶、合成橡胶、SEBS胶、合成EVA、超轻白炭黑、环烷油、高活性氧化锌、活性剂、硫化促进剂、硬脂酸、二甘醇、防老剂构成，其原材料配比是:天然橡胶:40-60份、合成橡胶:30-40份、SEBS胶:10-20份、合成EVA:10-20份、超轻白炭黑:30-40份、环烷油:6-10份、高活性氧化锌:3-5份、活性剂:3-5份、硫化促进剂:2-3份、硬脂酸:1-2份、二甘醇:23份、防老剂:13份。

虽然EVA的材质轻，能够降低鞋底重量，但是未经任何防滑处理的EVA发泡鞋底的摩擦系数通常不足0.5，防滑效果差，并且EVA制品与水接触后，其耐湿滑性能变差，虽然橡胶与EVA的共混可以提高发泡鞋底的摩擦系数，但是还会因EVA的加入导致发泡制品存在低温***以及生产成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种超轻橡塑鞋底材料，其采用橡塑共用的方式，通过EVA的填充能降低鞋底的比重，减轻鞋底的重量；通过NR提供良好的耐磨性，BR提供良好的耐寒性与弹性，SBR提供良好的抗湿滑性，并且采用耐老化性好的再生胶粉与耐候性好的EVA再生粉，能够进一步提高鞋底材料的使用寿命，大幅度降低生产成本，便于加工，提高产品质量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超轻橡塑鞋底材料，以重量份数计，包括如下组分：

通过采用上述技术方案，天然橡胶(NR)有很好的弹性，在通用橡胶中仅次于顺丁橡胶(BR)，NR具有自补强性，有较高的耐磨性(弹性好、强度高)，易塑炼，与配合机的湿润性好，易混炼，压延压出性好，胶料收缩率低，自粘和互粘性好，硫化速度快，参数易控，加工性能好。

BR的耐寒性好，弹性是通用胶中最好的，耐屈挠性优异，耐磨性好，耐老化性比NR好；但是BR的抗湿滑性差、耐刺穿及粘着性差，BR的拉伸强度和撕裂强度低。

高苯乙烯橡胶(SBR)是非自补强橡胶，机械强度比NR差；抗湿滑性优于NR、BR，耐磨性比NR好，但苛刻路面耐磨性比BR差，弹性、耐寒性比NR差，可以弥补EVA抗湿滑性差的缺点。

再生胶是由废旧橡胶制品和硫化胶的边角废料经粉碎、脱硫等加工处理制得的具有塑性和粘性的材料；再生胶能部分地代替生胶用于橡胶制品，以节约生胶及炭黑，也有利于改善加工性能及橡胶制品的某些性能；天然胶中掺用部分再生胶后能有效改善胶料的挤出和压延性能，而对其他性能指标影响很小；因再生胶中已有结合硫，并含有交联的小网状碎片，所以硫化速度快、硫化平坦性好；具有较好的耐老化性；再生胶粉的加入可以得到综合性能良好、成本低廉的轻质鞋底材料；也能有效改善鞋底材料的力学性能，使材料的撕裂强度、拉伸强度、断裂伸长率和回弹性提高。

EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)是有无极性的乙烯单体和强极性的乙酸乙烯单体共聚而成的热塑性树脂，是一种支化度高的无规共聚物，具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀、无毒、不吸水的优点，并且具有极好的耐臭氧、耐紫外光以及耐候性，其相对密度为0.948g/cm³，能降低鞋底比重；EVA的性能与乙酸乙烯酯(VA)的含量有很大的关系，当VA的含量增加时，它的回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能都会提高；当VA的含量降低时，EVA的刚性、耐磨性及电绝缘性都会增加。一般来说，VA含量在10％-20％范围时为塑性材料，而VA含量超过30％时为弹性材料；但是由于EVA的成本较高，EVA的加入会大幅度提高鞋底的生产成本，不利于企业的大规模量产；因此可以采用EVA再生粉来代替EVA，EVA再生粉具有和EVA相似的功能，但却具有价格低廉的优势，EVA再生粉的利用，能够提高资源的利用率，有大幅度降低生产成本，并且具有良好的加工工艺，易于与其他原料混炼，使制备的产品的性能稳定。

白油，别名石蜡油、白色油、矿物油，属于石油系增塑剂，无色透明液体，污染性小或无污染，宜用于浅色橡胶制品中，适用于彩色橡胶。

白炭黑是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化硅、气相二氧化硅和超细二氧化硅凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙，白炭黑用在彩色橡胶制品中以替代炭黑进行补强，能提高橡胶的硬度、耐磨性、抗刮擦，满足白色、半透明以及彩色产品的需要，白炭黑同时具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能；白炭黑作为橡胶的补强剂，能显著提高橡胶的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性，弥补再生胶粉与EVA胶粉加入时鞋底材料强度的降低；可以用在彩色或透明鞋底中，无污染，但是由于白炭黑本身呈酸性，会延迟硫化，因此需要在原料中加入碱性的胍类促进剂以提高其硫化速度。

促进剂能够大大缩短硫化时间，提高橡胶的物理机械性能，促进剂与活化剂、硫化剂相互配合，能够提高硫化效率，噻唑类是主促进剂，酸性、准速级促进剂，促进速度较快，硫化平坦性好，过硫性小，无污染，可以用作浅色橡胶制品中；胍类促进剂是中速、碱性促进剂，硫化起步慢，操作安全性好，适用于厚制品的硫化，能活化硫化体系。

氧化锌能够活化硫化体系,提高硫磺的利用率,提高交联密度，提高硫化胶的耐老化性能；硬脂酸能提高氧化锌在橡胶中的溶解度和分散，氧化锌、硬脂酸锌以及硬脂酸相互配合，发挥协同作用。

本发明进一步设置为：以重量份数计，包括如下组分：

通过采用上述技术方案，在最优配比下制备的鞋底具有很好的耐磨性、抗湿滑性、耐候性以及加工性能，能有效降低成本，提高企业效益。

本发明进一步设置为：所述天然橡胶为3L标胶。

通过采用上述技术方案，天然橡胶为3L标胶能为鞋底材料提高很好的弹性与耐磨性。

本发明进一步设置为：所述再生胶粉的粒度为200-300目。

通过采用上述技术方案，再生胶粉的粒度为200-300目有利于其与其他生胶的混炼以及分散。

本发明进一步设置为：所述EVA再生粉的粒度为400-600目。

通过采用上述技术方案，EVA再生粉的粒度为400-600目，便于其与其他配合剂的混炼，有利于提高加工性能。

本发明进一步设置为：所述噻唑类促进剂为促进剂DM。

通过采用上述技术方案，二硫化二苯并噻唑(DM)是浅黄色针状结晶，毒性小，适用于浅色制品。

本发明进一步设置为：所述胍类促进剂为促进剂D。

通过采用上述技术方案，促进剂D主要用作天然橡胶和合成橡胶的中速促进剂，用作噻唑类促进剂的活性剂；当其与促进剂DM并用时，可用于连续硫化。

本发明进一步设置为：所述抗氧剂为抗氧剂264。

通过采用上述技术方案，抗氧剂264即BHT，其化学名称为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，是橡胶中常用的酚类防老剂，抗氧剂BHT对天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶以及三元乙丙等合成橡胶的热氧老化有防护作用，抗氧剂BHT更能抑制铜害，在橡胶中易分散，抗氧剂BHT可直接混入橡胶中，可用于浅色橡胶制品中。

本发明的目的之二在于提高一种超轻橡塑鞋底的制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种超轻橡塑鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)密炼：将天然橡胶投入密炼机中，在40-60℃的温度下，塑炼5-10min；然后将塑炼后的天然橡胶与高苯乙烯橡胶以及EVA再生粉放在密炼机中在110-130℃的温度下密炼5-10min；再向密炼机中投入顺丁橡胶、再生胶粉、白炭黑、白油、氧化锌、硬脂酸、噻唑类促进剂、胍类促进剂、抗氧剂以及硫磺，在120-140℃的温度下密炼20-25min，得到密炼胶块；

(2)开炼：将密炼胶块放在开炼机中，调节辊筒间距为4-6mm，调整开炼机温度为70-90℃，翻炼4-6min，薄通2-3次，调整辊筒间距为10-20mm后出片；

(3)硫化：将橡胶片裁片后放入硫化模具中，在130-140℃的温度、15-20MPa的压力下，硫化10-15min；

(4)定型：将硫化后的胶片修边后在110-120℃的温度下烘烤10-20min后成型，得到超轻橡塑鞋底材料。

通过采用上述技术方案，将天然橡胶、高苯乙烯橡胶以及EVA再生粉先进行密炼，然后再将其与顺丁橡胶、再生胶粉、白炭黑、白油、氧化锌、硬脂酸、噻唑类促进剂、胍类促进剂、抗氧剂以及硫磺进行密炼，能够提高制备的鞋底的性能，获得良好的加工性能。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：

采用橡塑共用的方式，通过EVA的填充能降低鞋底的比重，减轻鞋底的重量；通过NR提供良好的耐磨性，BR提供良好的耐寒性与弹性，SBR提供良好的抗湿滑性，并且采用耐老化性好的再生胶粉与耐候性好的EVA再生粉，能够进一步提高鞋底材料的使用寿命，大幅度降低生产成本，便于加工，提高产品质量。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

一、实施例1-3

实施例1：一种超轻橡塑鞋底材料采用如下方法制备而得：

(1)密炼：将12.5kg天然橡胶投入密炼机中，在50℃的温度下，塑炼8min；然后将塑炼后的天然橡胶与12.5kg高苯乙烯橡胶以及50kg粒度为400-600目EVA再生粉放在密炼机中在120℃的温度下密炼8min；再向密炼机中投入25kg顺丁橡胶、50kg粒度为200-300目的再生胶粉、25kg白炭黑、7.5kg白油、4kg氧化锌、0.8kg硬脂酸、1.5kg促进剂DM、0.2kg促进剂D、1kg抗氧剂264以及4kg硫磺，在130℃的温度下密炼23min，得到密炼胶块；

(2)开炼：将密炼胶块放在开炼机中，调节辊筒间距为5mm，调整开炼机温度为80℃，翻炼5min，薄通2-3次，调整辊筒间距为15mm后出片；

(3)硫化：将橡胶片裁片后放入硫化模具中，在135℃的温度、18MPa的压力下，硫化13min；

(4)定型：将硫化后的胶片修边后在115℃的温度下烘烤15min后成型，得到超轻橡塑鞋底材料。

实施例2：一种超轻橡塑鞋底材料采用如下方法制备而得：

(1)密炼：将10kg天然橡胶投入密炼机中，在40℃的温度下，塑炼10min；然后将塑炼后的天然橡胶与10kg高苯乙烯橡胶以及40kg粒度为400-600目EVA再生粉放在密炼机中在110℃的温度下密炼10min；再向密炼机中投入20kg顺丁橡胶、40kg粒度为200-300目的再生胶粉、20kg白炭黑、5kg白油、2kg氧化锌、0.5kg硬脂酸、1kg促进剂DM、0.1kg促进剂D、0.5kg抗氧剂264以及3kg硫磺，在120℃的温度下密炼25min，得到密炼胶块；

(2)开炼：将密炼胶块放在开炼机中，调节辊筒间距为4mm，调整开炼机温度为70℃，翻炼6min，薄通2-3次，调整辊筒间距为10mm后出片；

(3)硫化：将橡胶片裁片后放入硫化模具中，在130℃的温度、15MPa的压力下，硫化15min；

(4)定型：将硫化后的胶片修边后在110℃的温度下烘烤10min后成型，得到超轻橡塑鞋底材料。

实施例3：一种超轻橡塑鞋底材料采用如下方法制备而得：

(1)密炼：将15kg天然橡胶投入密炼机中，在60℃的温度下，塑炼5min；然后将塑炼后的天然橡胶与15kg高苯乙烯橡胶以及60kg粒度为400-600目EVA再生粉放在密炼机中在130℃的温度下密炼5min；再向密炼机中投入30kg顺丁橡胶、60kg粒度为200-300目的再生胶粉、30kg白炭黑、10kg白油、6kg氧化锌、1kg硬脂酸、2kg促进剂DM、0.3kg促进剂D、1.5kg抗氧剂264以及5kg硫磺，在140℃的温度下密炼20min，得到密炼胶块；

(2)开炼：将密炼胶块放在开炼机中，调节辊筒间距为6mm，调整开炼机温度为90℃，翻炼4min，薄通2-3次，调整辊筒间距为30mm后出片；

(3)硫化：将橡胶片裁片后放入硫化模具中，在140℃的温度、20MPa的压力下，硫化10min；

(4)定型：将硫化后的胶片修边后在120℃的温度下烘烤10min后成型，得到超轻橡塑鞋底材料。

二、对比例1-3

对比例1：采用授权公告号为CN103205026B的中国专利，其公开了一种超轻高弹性橡胶鞋底材料及其制备方法，超轻高弹性橡胶鞋底材料由天然橡胶、合成橡胶、SEBS胶、合成EVA、超轻白炭黑、环烷油、高活性氧化锌、活性剂、硫化促进剂、硬脂酸、二甘醇、防老剂构成，其原材料配比是:天然橡胶:40-60份、合成橡胶:30-40份、SEBS胶:10-20份、合成EVA:10-20份、超轻白炭黑:30-40份、环烷油:6-10份、高活性氧化锌:3-5份、活性剂:3-5份、硫化促进剂:2-3份、硬脂酸:1-2份、二甘醇:23份、防老剂:13份。

对比例2：采用授权公告号为CN102329439B的中国专利，其公开了一种发泡橡胶鞋底生产配方及其制备方法，发泡橡胶鞋底是由天然橡胶、硫磺、氧化锌、二氧化硅、再生胶粉、硬指酸、硫化促进剂、机油、色粉和发泡剂所组成，其配方组成的重量百分比为:天然橡胶40％-60％、硫磺0.5％-1.5％、氧化锌1-3％、二氧化硅20％-40％、再生胶粉1％-3％、硬脂酸1％-3％、硫化促进剂0.5-3％、机油10-20％、色粉0.1-0.5％、发泡剂4-10％，配方中各组分含量之和为100％。

对比例3：采用申请公布号为CN102888031A的专利申请文件，其公开了一种仿橡胶发泡鞋底材配方，所述鞋底材的原料按重量配比为:橡胶30-40份；EVA胶粒20-40份；再生胶粉15-20份；轻质碳酸钙10-14份；尿素2-5份；活性氧化剂5-8份；色粉0.5-1份；硫化剂5-8份；促进剂6-8份。

三、将实施例1-3以及对比例1-3制备的鞋底材料的性能进行测试。

由以上数据可以看出，本发明制备的超轻橡塑鞋底的密度小，重量轻，其拉伸强度、断裂伸长率与传统的鞋底基本持平，并且具有良好的耐磨性、直角撕裂强度、耐折性能以及耐老化性能；其干摩擦系数优于传统的鞋底材料，说明本发明的鞋底材料具有良好的防滑性能，其湿摩擦系数优于传统的鞋底材料，说明本发明的鞋底材料具有良好的抗湿滑性；脆性温度低于传统的鞋底材料，说明本发明制备的橡塑鞋底具体良好的低温性能，在低温下仍能保持良好的弹性与柔软度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：以重量份数计，包括如下组分：

3.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述天然橡胶为3L标胶。

4.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述再生胶粉的粒度为200-300目。

5.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述EVA再生粉的粒度为400-600目。

6.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述噻唑类促进剂为促进剂DM。

7.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述胍类促进剂为促进剂D。

8.根据权利要求1所述的超轻橡塑鞋底材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂264。

9.一种超轻橡塑鞋底材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)密炼：将天然橡胶投入密炼机中，在40-60℃的温度下，塑炼5-10min；然后将塑炼后的天然橡胶与高苯乙烯橡胶以及EVA再生粉放在密炼机中在110-130℃的温度下密炼5-10min；再向密炼机中投入顺丁橡胶、再生胶粉、白炭黑、白油、氧化锌、硬脂酸、噻唑类促进剂、胍类促进剂、抗氧剂以及硫磺，在120-140℃的温度下密炼20-25min，得到密炼胶块；

(2)开炼：将密炼胶块放在开炼机中，调节辊筒间距为4-6mm，调整开炼机温度为70-90℃，翻炼4-6min，薄通2-3次，调整辊筒间距为10-20mm后出片；

(3)硫化：将橡胶片裁片后放入硫化模具中，在130-140℃的温度、15-20MPa的压力下，硫化10-15min；

(4)定型：将硫化后的胶片修边后在110-120℃的温度下烘烤10-20min后成型，得到超轻橡塑鞋底材料。