CN110628103A - 厨用橡胶鞋底及其制备方法和二次硫化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厨用橡胶鞋底及其制备方法和二次硫化工艺,包括天然橡胶14~18份、合成橡胶82~86份、硫化剂3.5‑4.5份、硫化促进剂2~2.8份、硫化活性剂7~9份、固体软化剂10~15份、液体软化剂3~5份和补强剂60~68份。本发明的厨用橡胶鞋底改进了原有鞋底胶料配方,提高了橡胶鞋底的耐油能力,确保橡胶鞋底耐油性和使用寿命符合厨房环境使用,可以提高橡胶外底胶鞋在厨房环境的使用寿命3倍以上。
Description
技术领域
本发明涉及制鞋技术领域,特别是涉及一种厨用橡胶鞋底及其制备方法和二次硫化工艺。
背景技术
一般情况下,胶鞋的橡胶外底的耐油性能不高,这样的胶鞋只能满足一般穿用的要求,由于橡胶老化、生产条件及制作工艺的限制等因素的影响,致使橡胶鞋底在油性环境的使用寿命不长,不适用于厨房环境使用。
影响胶鞋外底耐油性能的原因主要有胶料配方设计、胶料加工工艺和鞋底硫化工艺三个方面的因素。
在胶料配方设计方面,可以在胶料中采用全丁腈橡胶成份,这样橡胶的耐用油性能,但此种橡胶产品的抗湿滑性能较低,产品对人身安全的保障能力降低,同时,在由于硫化后的丁腈橡胶互粘性能差,没有合适的粘剂,因而限制了该方案在模制橡胶鞋底中的应用。
从配方设计角度,橡胶硫化深度太高,黑色耐用油橡胶不利于成型粘合,难于成功制作模制防油橡胶鞋,限制产品款式丰富化。
从硫化橡胶的邵氏硬度方面来说,当邵氏硬度大于75度时有利于提高橡胶耐油性能,但引起鞋的穿着舒适性降低。
另外,模制底胶鞋的生产工艺决定了橡胶鞋底必须进行二次硫化,橡胶在硫化交联的过程中,每多一次硫化,橡胶分子就多一次老化降解的几率,橡胶的性能就会大幅度降低。所以,需要经过一次和二次硫化的橡胶鞋底的制作条件也较为严格,影响胶鞋外底性能的因素较多,制作难度较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决现有胶鞋鞋底耐油性能差的问题,通过设计胶鞋鞋底的胶料配方、胶鞋鞋底的加工条件和鞋底的硫化工艺,来提高胶鞋鞋底的耐油性能,提供一种厨用橡胶鞋底及其制备方法和二次硫化工艺。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:厨用橡胶鞋底,按照重量份计算,包括天然橡胶14~18份、合成橡胶82~86份、硫化剂3.5-4.5份、硫化促进剂2~2.8份、硫化活性剂7~9份、固体软化剂10~15份、液体软化剂3~5份和补强剂60~68份。
按照重量份计算,包括天然橡胶16份、合成橡胶84份、硫化剂4份、硫化促进剂2.4份、硫化活性剂8份、固体软化剂12.5份、液体软化4份和补强剂64份。
3、根据权利要求1或2所述的厨用橡胶鞋底,其特征在于:还包括防老剂1~1.5份、耐磨剂1~1.6份及着色剂0.5~1.5份。
4、一种如权利要求1或2所述厨用橡胶鞋底的制备方法,其特征在于:按上述质量份数取各组分,包括如下步骤:
(1)塑炼:取天然橡胶在开放式炼胶机上0辊距离薄通,炼制至威氏可塑度为0.45~0.50,制得塑炼胶;
(2)配料:将补强剂作为粗料;将液体软化剂配装在开口桶中得软化剂;硫化促进剂、硫化活性剂及固体软化剂混合在一起得中料。
(3)将混炼:将步骤(1)得到的塑炼胶、中料及一半补强剂投入炼胶机中在温度60~140℃、压力0.39~0.40MPa的条件下炼制1~1.5分钟后加入剩余的补强剂,继续炼制3’50”~4’20”,然后加入液体软化剂炼制均匀,排料到平机,降温,加入硫化剂补充翻炼得混炼胶,将混炼胶划片后冷却得B品;
(4)热炼及出型:将B品在45~55℃条件下热炼均匀后,裁切成厨用橡胶鞋底胶料胚片;
(5)制底:将厨用橡胶鞋底胶料胚片在150~155℃、硫化压力20MPa的条件下硫化3.5~4.5分钟,制成厨用橡胶鞋底。
5、根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:在中料中加入防老剂1~1.5份、耐磨剂1~1.6份及着色剂0.5~1.5份。
8、如权利要求1或2所述厨用橡胶鞋底的二次硫化工艺,其特征在于:包括第一次硫化制底工艺和第二次硫化成型工艺,第二次硫化成型工艺为混合气体热硫化,硫化温度133-135℃,工作压力0.38MPa,硫化时间30分钟。
按国家标准检验鞋底的物理性能。
1、原料及设备
1)原料:天然橡胶、合成橡胶、硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、固体软化剂、液体软化剂、白炭黑、防老剂和脱模剂、着色剂。
2)设备:140立升密炼机、250吨平板硫化机(蒸汽加热)
2、实验数据
试验数据见表1和表2
表1
表2
表2(续)
试验号 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
天然胶 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
合成胶 | 84 | 84 | 84 | 84 | 84 | 84 |
硫化剂 | 4 | 4 | 4 | 3 | 5 | 6 |
硫化促进剂 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 | 1.7 |
硫化活性剂 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
固体软化剂 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 | 12.5 |
液体软化剂 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
白炭黑 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 |
防老剂 | 2.0 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
耐模剂 | 1.3 | 1.0 | 1.6 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
鞋底磨耗 | 0.85 | 1.0 | 0.85 | 1.0 | 0.85 | 0.85 |
鞋底耐油 | 5.5 | 6.9 | 5.5 | 6.9 | 5.5 | 5.5 |
4、结论
通过表1和表2得出,配方“天然橡胶16份、合成橡胶84份、硫化剂4份、硫化促进剂1.7份、硫化活性剂8份、固体软化剂12.5份、液体软化4份、补强剂64份和防老剂1.5份、耐磨剂1.3份”物理性能最好。
实验例二、制备方法的研究
1、方法
橡胶鞋底的制备一般分四个步骤:塑炼、混炼、裁切、制底,在此工艺中,塑炼效果和混炼时间是影响各种性能的主要参数。
(1)橡胶塑炼可塑度研究:
表3
通过表3试验数据得出,塑炼胶可塑度范围处于0.45~0.50之间,鞋底磨耗性能最好,耐油性能与工艺性能取得平衡。
(2)混炼工艺研究:
表5混炼时间对鞋底磨耗及耐油的影响
通过表5,可以得出,在混炼工艺中,加炭黑之前的塑炼胶与母炼胶的合炼时间以1~1.5分钟为宜,而炭黑的净压合时间处于4’00”~4’20”之间时,鞋底磨耗性能及耐油性能最好
3、结论
(1)厨用橡胶鞋底胶的塑炼胶可塑度范围为0.45~0.50。
(2)鞋底胶采用塑炼加混炼胶工艺,才能保障耐磨性能与耐油性能。
(3)混炼关键时间控制为加白炭黑之前的塑炼胶与中料的合炼时间以1~1.5分钟为宜,而对白炭黑的净压合时间处于4’00”~4’20”。
实验例三、硫化工艺的研究
一、制底硫化工艺
1、方法
将厨用橡胶鞋底胶,使用处于硫化温度下的模具硫化。研究硫化温度和硫化时间对鞋底耐磨性能及耐油性能的贡献。
2.试验结果见表6。
表6实验数据
结论
硫化温度对鞋底的耐磨性能及耐油性能有很大的影响,当模具的硫化温度低于150℃或高于155℃时,胶鞋外底的耐磨性能及耐油性能低温度及时间变化而变差,阿克隆磨损体积为0.85cm3/1.61km以上,耐油性能大于6%,只能达到一般水平,不能满足胶鞋外底的耐磨性能与防油性要求。而模具温度处于151~155℃之间时,外底的耐磨性能有能达到0.85cm3/1.61km以下,耐油性能5.5%以下,实现磨性能与耐油的统一。因此,规定模具硫化温度为150~155℃,减少模具硫化温度对硫化外底胶耐磨性能与耐油性能的影响,确保胶料的耐磨性能与耐油性比较稳定、波动性较小。
二、第二次硫化成型工艺
1、方法
将同一工艺条件下经一次硫化模制生产的厨用橡胶鞋底,制造两双底,其中一双放入蒸罐中再硫化一次(即第二次硫化),对比检测耐油性能指标。
注:第二次硫化成型工艺为混合气体热硫化,硫化温度133-135℃,工作压力0.38MPa,硫化时间30分钟。
2、原料和设备
(1)原料:制硫化鞋底。
(2)设备:采用空气和水蒸汽作硫化介质的混合汽体硫化罐。
3、实验数据
3.1硫化成型工艺对耐油性能影响
3.1.1硫化成型工艺对耐油性能影响见表7
表7
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
模制硫化底耐油性(%) | 4.8 | 5.2 | 5.5 | 5.8 | 6.6 | 8.5 | 12 |
成型硫化底耐油性(%) | 4.8 | 5.2 | 5.6 | 5.9 | 7.0 | 10 | 15 |
变化率(%) | 0 | 0 | 1.7 | 1.7 | 6 | 17 | 25 |
3.1.2小结
每多硫化一次,就会降低鞋底的耐油性能,橡胶鞋底经模具硫化后耐油性能达到6%以下的,再进行蒸罐硫化一遍后,其耐油性能也会降低比例较小,符合制要求。只有实现未进蒸罐硫化(即模制硫化)之前耐油数据不高于6%,才能保障经蒸罐硫化后(即第二次硫化)确保耐油性能符合设计要求。
3.2硫化温度及时间对耐油性能影响
3.2.1胶鞋硫化温度对耐油性能影响
表8
表8试验结果表明,胶鞋成型硫化温度处于133-135℃,能确保耐油鞋底橡胶的耐油性能基本就变化。
3.2.2胶鞋硫化时间对耐油性能影响
表9
表8试验结果表明,胶鞋成型硫化时间处于30分钟,才能确保耐油鞋底橡胶的耐油性能基本就变化。
与现有技术相比,本发明提出了厨用橡胶鞋底的胶料配方和制备方法,增强了橡胶自身的抗外力能力并提高了橡胶的耐磨性,大大提高了外底寿命,从根本上实现使用寿命与耐油性能要求,该发明中的混炼胶在制造鞋底过程中具有硫化快速、工艺性能优良、操作简单等加工优点。本发明的厨用橡胶鞋底的胶料中不掺用塑料成份,使用以氯丁橡胶为主体材料的制作鞋底,达到耐油性(46#机油浸泡24h质量增加百分率)5.5%经下,符合厨用鞋防油需求,将橡胶鞋底的寿命提高了3倍以上。很好的保证了厨用鞋橡胶鞋底的穿着舒适性能。
具体实施方式
厨用橡胶鞋底配方实例及制备方法:
1)配方:天然橡胶16份、合成橡胶84份、硫化剂4份、硫化促进剂1.7份、硫化活性剂8份、固体软化剂12.5份、液体软化4份、补强剂64份和防老剂1.5份、耐磨剂1.3份、着色剂1.0份。
2)厨用橡胶鞋底的制备方法如下:
(1)塑炼:取橡胶在开放式炼胶机上0辊距离薄通,炼制至威氏可塑度为0.45~0.50,制得塑炼胶;
(2)配料:计量补强剂得粗料;将液体软化剂配装在开口桶中得软化剂;硫化促进剂、硫化活性剂、防老剂和耐磨剂、着色剂、固体软化剂混合在一起,得中料。
(3)将混炼:将(1)得到的塑炼胶、中料及一半补强剂投入炼胶机中在温度60~140℃、压力0.39~0.40MPa的条件下炼制1c1.5分钟后加入剩余的补强剂,继续炼制3’50”~4’20”,然后加入液体软化剂炼制均匀,排料到平机,降温,加入硫化剂补充翻炼得混炼胶,将混炼胶划片后冷却得B品;
(4)热炼及出型:将B品在45~55℃条件下热炼均匀后,裁切成厨用橡胶鞋底胶料胚片;
(5)制底:将厨用橡胶鞋底胶料胚片在150~155℃、硫化压力20MPa的条件下硫化3.5~4.5分钟,制成厨用橡胶鞋底。
Claims (6)
1.一种厨用橡胶鞋底,其特征在于:按照重量份计算,包括天然橡胶14~18份、合成橡胶82~86份、硫化剂3.5-4.5份、硫化促进剂2~2.8份、硫化活性剂7~9份、固体软化剂10~15份、液体软化剂3~5份和补强剂60~68份。
2.根据权利要求1所述的厨用橡胶鞋底,其特征在于:按照重量份计算,包括天然橡胶16份、合成橡胶84份、硫化剂4份、硫化促进剂2.4份、硫化活性剂8份、固体软化剂12.5份、液体软化4份和补强剂64份。
3.根据权利要求1或2所述的厨用橡胶鞋底,其特征在于:还包括防老剂1~1.5份、耐磨剂1~1.6份及着色剂0.5~1.5份。
4.一种如权利要求1或2所述厨用橡胶鞋底的制备方法,其特征在于:按上述质量份数取各组分,包括如下步骤:
(1)塑炼:取天然橡胶在开放式炼胶机上0辊距离薄通,炼制至威氏可塑度为0.45~0.50,制得塑炼胶;
(2)配料:将补强剂作为粗料;将液体软化剂配装在开口桶中得软化剂;硫化促进剂、硫化活性剂及固体软化剂混合在一起得中料。
(3)将混炼:将步骤(1)得到的塑炼胶、中料及一半补强剂投入炼胶机中在温度60~140℃、压力0.39~0.40MPa的条件下炼制1~1.5分钟后加入剩余的补强剂,继续炼制3’50”~4’20”,然后加入液体软化剂炼制均匀,排料到平机,降温,加入硫化剂补充翻炼得混炼胶,将混炼胶划片后冷却得B品;
(4)热炼及出型:将B品在45~55℃条件下热炼均匀后,裁切成厨用橡胶鞋底胶料胚片;
(5)制底:将厨用橡胶鞋底胶料胚片在150~155℃、硫化压力20MPa的条件下硫化3.5~4.5分钟,制成厨用橡胶鞋底。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:在中料中加入防老剂1~1.5份、耐磨剂1~1.6份及着色剂0.5~1.5份。
6.如权利要求1或2所述厨用橡胶鞋底的二次硫化工艺,其特征在于:包括第一次硫化制底工艺和第二次硫化成型工艺,第二次硫化成型工艺为混合气体热硫化,硫化温度133-135℃,工作压力0.38MPa,硫化时间30分钟。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191231 |