CN110643084A - 一种增强型防滑鞋底和防滑鞋 - Google Patents
一种增强型防滑鞋底和防滑鞋 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其技术方案要点是包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:天然橡胶80～00份；丁苯橡胶10～50份；促进剂1～4份；抗氧剂0.1～0.5份；活性剂2.5～4.5份；硫磺2～10份；填充剂6～30份；所述填充剂由如下重量份数物质组成：改性氧化锆5～20份；活化海泡石1～10份，本发明的有益效果为在配方中添加了改性氧化锆和活化海泡石，干摩擦系数和湿摩擦系数得到提升，提高了整体的防滑性能。
Description
技术领域
本发明涉及鞋子领域，更具体的说是涉及一种增强型防滑鞋底和防滑鞋。
背景技术
鞋，是日常生活中不可或缺的装备。在一些比较潮湿的工作场所，例如，厨房、浴室或雨雪天气的路面，人们行走不便且容易滑倒，或是在干燥铺设大理石的地面上，也容易因为地面过于光滑导致意外滑倒。
目前一些运动鞋或拖鞋在鞋底开设较深的纹路，但是效果有限，鞋底大多采用天然橡胶材料作为其主要成分，天然橡胶虽具有一定的防滑性能，但防滑性能不能满足高档运动鞋鞋底材料的需要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，该防滑鞋的防滑鞋底的配方中通过添加改性氧化锆和活化海泡石，干摩擦系数和湿摩擦系数得到提升，提高了整体的防滑性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶80～00份；
丁苯橡胶10～50份；
促进剂1～4份；
抗氧剂0.1～0.5份；
活性剂2.5～4.5份；
硫磺2～10份；
填充剂6～30份；
所述填充剂由如下重量份数的物质组成：
改性氧化锆5～20份；
活化海泡石1～10份。
作为本发明的进一步改进，所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将10～100重量份的乙醇、100～800重量份的硅烷偶联剂以及10～100重量份的去离子水混合，并滴加1～10份重量份的酸性溶液调节混合溶液的pH至5，搅拌时间2～16小时；
步骤二：在惰性气体保护下，将10～200重量份的氧化锆和1～20重量份的上述混合液加入到100～2000重量份的甲苯溶液中搅拌，搅拌时间为2～16小时，通过离心分离获得改性氧化锆，对改性氧化锆进行清洗，烘干至恒重；
步骤三：将10～100重量份的上述改性氧化锆、2～20重量份的十二烷基硫酸钠和1～30重量份的十六醇和10～1000重量份的去离子水混合液乳化，再加入2～20重量份的过硫酸氨溶液，加热至70～80℃，将20～600重量份的丙烯酸酯类单体乳液滴加到上述混合液中，滴加完毕后保温1～4小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
作为本发明的进一步改进，所述活化海泡石的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将10～100重量份的乙醇、12～120重量份的聚乙烯醇以及200～2000重量份的去离子水混合搅拌1～3小时，滴加1～10份重量份的碱性溶液调节混合溶液的pH至8.5，加热至30～50℃，搅拌0.5～1小时；
步骤(2)：再将2～20重量份的过硫酸铵溶液滴加到上述混合液中，滴加完毕搅拌2小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
作为本发明的进一步改进，步骤一中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、异氰酸基丙基三甲基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，步骤一中，所述酸性溶液为盐酸、硫酸、磷酸中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，步骤三中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体、甲基丙烯酸甲酯单体，甲基丙烯酸羟乙酯单体、丙烯酸羟乙酯单体、丙烯酸羟丙酯单体中的任意一种或一种以上的混合物。
作为本发明的进一步改进，步骤(1)中，所述碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的任意一种。
作为本发明的进一步改进，步骤(1)中，搅拌完后，静置15分钟，再用300W超声波处理2分钟。
一种增强型防滑鞋底和防滑鞋的制备方法，包括如下步骤：
步骤(a)：将天然橡胶、丁苯橡胶在开炼机上进行塑炼；
步骤(b)：依次加入活化海泡石、抗氧剂、活性剂、改性氧化锆后，在密炼机中进行混炼操作，均匀后排料，混炼温度为75～80℃，混炼时间为10～12分钟；
步骤(c)：将步骤(b)中获得的混合物料静置15～20小时，再转移置于开炼机中，加入促进剂与硫磺，采用硫化机进行硫化并下片，获得硫化胶试样。
本发明的有益效果：
1、通过对氧化锆进行的表面改性处理，使得氧化锆的亲水性增加，当鞋底在摩擦时，亲水性的氧化锆能够轻松刺破水膜，鞋底能更快的与摩擦面相接触，从而湿摩擦系数增大；
2、活化后的海泡石的引进，增大了胶片与摩擦面之间的粘附力，这使得在干燥状态下，以粘附摩擦力为主的干摩擦系数有所增加；
3、改性后的氧化锆在胶片中分散后也增大了胶片表面的极性，在与活化海泡石的协同作用下，能够产生较强的粘附作用，这就促使橡胶在与摩擦面接触时的粘附摩擦变得更大，故干摩擦系数得到很大的提升。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶80份；
丁苯橡胶10份；
促进剂1份；
抗氧剂0.1份；
活性剂2.5份；
硫磺2份；
改性氧化锆5份；
活化海泡石1份。
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将10重量份的乙醇、100重量份的乙烯基三甲氧基硅烷以及10重量份的去离子水混合，并滴加1～10份重量份的盐酸溶液调节混合溶液的pH至5，转速300转/分，搅拌时间2小时；
步骤二：在氮气的保护下，将10重量份的氧化锆和1重量份的上述混合液加入到100重量份的甲苯溶液中搅拌，转速300转/分，搅拌时间为2小时，通过离心分离获得改性氧化锆，用乙醇溶液对改性氧化锆进行清洗，在70℃下烘干至恒重；
步骤三：将10重量份的上述改性氧化锆、2重量份的十二烷基硫酸钠和1重量份的十六醇和10重量份的去离子水混合液超声乳化，超声频率为200kHz，输出功率300W，超声30分钟，再加入2重量份的过硫酸氨溶液，加热至70℃，以0.01重量份/分钟的速度将20重量份的丙烯酸甲酯单体乳液滴加到上述混合液中，滴加完毕后保温1小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
所述活化海泡石的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将10重量份的乙醇、12重量份的聚乙烯醇以及200重量份的去离子水混合，在2800r/min转速下，搅拌1小时，静置18min，再采用300W超声波处理2min，滴加1份重量份的氨水溶液调节混合溶液的pH至8.5，加热至30℃，以100r/min转速搅拌0.5小时；
步骤(2)：再加入2重量份的过硫酸铵溶液，以0.01重量份/分钟的速度将滴加到上述混合液中，滴加完毕搅拌2小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
实施例2
包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶100份；
丁苯橡胶50份；
促进剂4份；
抗氧剂0.5份；
活性剂4.5份；
硫磺10份；
改性氧化锆20份；
活化海泡石10份。
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将100重量份的乙醇、800重量份的乙烯基三甲氧基硅烷以及100重量份的去离子水混合，并滴加10份重量份的盐酸溶液调节混合溶液的pH至5，转速300转/分，搅拌时间16小时；
步骤二：在氮气的保护下，将200重量份的氧化锆和20重量份的上述混合液加入到2000重量份的甲苯溶液中搅拌，转速300转/分，搅拌时间为16小时，通过离心分离获得改性氧化锆，用乙醇溶液对改性氧化锆进行清洗，在70℃下烘干至恒重；
步骤三：将100重量份的上述改性氧化锆、20重量份的十二烷基硫酸钠和30重量份的十六醇和1000重量份的去离子水混合液超声乳化，超声频率为300kHz，输出功率300W，超声30分钟，再加入20重量份的过硫酸氨溶液，加热至80℃，以20重量份/分钟的速度将600重量份的上述丙烯酸甲酯单体乳液滴加到上述混合液中，滴加完毕后保温4小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
所述活化海泡石的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将100重量份的乙醇、120重量份的聚乙烯醇以及2000重量份的去离子水混合，在2800r/min转速下，搅拌3小时，静置18min，再采用300W超声波处理2min，滴加10份重量份的氨水溶液调节混合溶液的pH至8.5，加热至50℃，以100r/min转速搅拌1小时；
步骤(2)：再加入20重量份的过硫酸铵溶液，以20重量份/分钟的速度将滴加到上述混合液中，滴加完毕搅拌2小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
对比例1
包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶100份；
丁苯橡胶50份；
促进剂4份；
抗氧剂0.5份；
活性剂4.5份；
硫磺10份；
活化海泡石10份。
所述活化海泡石的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将100重量份的乙醇、120重量份的聚乙烯醇以及2000重量份的去离子水混合，在2800r/min转速下，搅拌3小时，静置18min，再采用300W超声波处理2min，滴加1～10份重量份的氨水溶液调节混合溶液的pH至8.5，加热至50℃，以100r/min转速搅拌1小时；
步骤(2)：再加入20重量份的过硫酸铵溶液，以20重量份/分钟的速度将滴加到上述混合液中，滴加完毕搅拌2小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
对比例2
包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶100份；
丁苯橡胶50份；
促进剂4份；
抗氧剂0.5份；
活性剂4.5份；
硫磺10份；
改性氧化锆20份。
所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将100重量份的乙醇、800重量份的乙烯基三甲氧基硅烷以及100重量份的去离子水混合，并滴加10份重量份的盐酸溶液调节混合溶液的pH至5，转速300转/分，搅拌时间16小时；
步骤二：在氮气的保护下，将200重量份的氧化锆和20重量份的上述混合液加入到2000重量份的甲苯溶液中搅拌，转速300转/分，搅拌时间为16小时，通过离心分离获得改性氧化锆，用乙醇溶液对改性氧化锆进行清洗，在70℃下烘干至恒重；
步骤三：将100重量份的上述改性氧化锆、20重量份的十二烷基硫酸钠和30重量份的十六醇和1000重量份的去离子水混合液超声乳化，超声频率为300kHz，输出功率300W，超声30分钟，再加入20重量份的过硫酸氨溶液，加热至80℃，以20重量份/分钟的速度将600重量份的上述丙烯酸甲酯单体乳液滴加到上述混合液中，滴加完毕后保温4小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
对比例3
包括防滑鞋底，所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶100份；
丁苯橡胶50份；
促进剂4份；
抗氧剂0.5份；
活性剂4.5份；
硫磺10份。
将实施例1-2和对比例1-3按下述步骤制备防滑鞋底：
步骤(a)：将天然橡胶、丁苯橡胶在开炼机上进行塑炼；
步骤(b)：依次加入活化海泡石、抗氧剂、活性剂、改性氧化锆后，在密炼机中进行混炼操作，均匀后排料，混炼温度为78℃，混炼时间为12分钟；
步骤(c)：将步骤(b)中获得的混合物料静置18小时，再转移置于开炼机中，加入促进剂与硫磺，采用硫化机进行硫化并下片，获得硫化胶试样。
将实施例1-2和对比例1-3制备而成的胶片按照SATRA TM144:2011进行测试。
| 干式止滑系数 | 湿式止滑系数 | |
| 实施例1 | 1.31 | 0.90 |
| 实施例2 | 1.35 | 0.93 |
| 对比例1 | 1.13 | 0.75 |
| 对比例2 | 1.03 | 0.85 |
| 对比例3 | 1.01 | 0.73 |
本发明的鞋底配方中生胶选择了天然橡胶和丁苯橡胶作为主要原料，其中，天然橡胶是以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物，分子结构中存在的不饱和双键赋予天然橡胶很高的化学反应能力，具备出色的机械强度与加工性能，常温下弹性好，耐碱性好；丁苯橡胶的物理机械性能接近天然橡胶，还具备一定的耐磨性、耐热性，与其他橡胶相容性较好；鞋底配方中加入了促进剂、抗氧剂、活性剂、硫磺以及填充剂，其中，硫磺作为硫化剂使得橡胶大分子之间交联成网状结构，促进剂的添加能够有效缩短硫磺与橡胶大分子之间的反应速率，加快二者之间的交联反应；抗氧剂可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，使得鞋底材料难以被氧化，更加耐用；活性剂与促进剂具有协同效应，其存在能够增加促进剂的活性，减少促进剂在反应体系中的用量并且缩短硫化反应过程进行的时间。
作为本发明的创新点，所述填充剂选择了活化海泡石和改性氧化锆，通过对氧化锆进行的表面改性处理，得到使得氧化锆的亲水性增加，当鞋底在摩擦时，亲水性的氧化锆能够会轻松刺破水膜，鞋底能更快的与摩擦面相接触，从而湿摩擦系数增大；活化后的海泡石的引进，增大了胶片与摩擦面之间的粘附力，这使得在干燥状态下，以粘附摩擦力为主的干摩擦系数有所增加；此外，改性后的氧化锆在胶片中分散后也增大了胶片表面的极性，在与活化海泡石的协同作用下，能够产生较强的粘附作用，这就促使橡胶在与摩擦面接触时的粘附摩擦变得更大，故干摩擦系数得到很大的提升。
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)
1.一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，包括防滑鞋底，其特征在于：所述防滑鞋底由如下重量份数的物质组成:
天然橡胶80～100份；
丁苯橡胶10～50份；
促进剂1～4份；
抗氧剂0.1～0.5份；
活性剂2.5～4.5份；
硫磺2～10份；
填充剂6～30份；
所述填充剂由如下重量份数的物质组成：
改性氧化锆5～20份；
活化海泡石1～10份。
2.根据权利要求1所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：所述改性氧化锆的制备方法包括如下步骤：
步骤一：将10～100重量份的乙醇、100～800重量份的硅烷偶联剂以及10～100重量份的去离子水混合，并滴加1～10份重量份的酸性溶液调节混合溶液的pH至5，搅拌时间2～16小时；
步骤二：在惰性气体保护下，将10～200重量份的氧化锆和1～20重量份的上述混合液加入到100～2000重量份的甲苯溶液中搅拌，搅拌时间为2～16小时，通过离心分离获得改性氧化锆，对改性氧化锆进行清洗，烘干至恒重；
步骤三：将10～100重量份的上述改性氧化锆、2～20重量份的十二烷基硫酸钠和1～30重量份的十六醇和10～1000重量份的去离子水混合液乳化，再加入2～20重量份的过硫酸氨溶液，加热至70～80℃，将20～600重量份的丙烯酸酯类单体乳液滴加到上述混合液中，滴加完毕后保温1～4小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
3.根据权利要求1所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：所述活化海泡石的制备方法包括如下步骤：
步骤(1)：将10～100重量份的乙醇、12～120重量份的聚乙烯醇以及200～2000重量份的去离子水混合搅拌1～3小时，滴加1～10份重量份的碱性溶液调节混合溶液的pH至8.5，加热至30～50℃，搅拌0.5～1小时；
步骤(2)：再将2～20重量份的过硫酸铵溶液滴加到上述混合液中，滴加完毕搅拌2小时，然后进行抽滤，再在100℃下进行真空干燥，即得。
4.根据权利要求2所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：步骤一中，所述硅烷偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、异氰酸基丙基三甲基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：步骤一中，所述酸性溶液为盐酸、硫酸、磷酸中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：步骤三中，所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲酯单体、丙烯酸乙酯单体、甲基丙烯酸甲酯单体，甲基丙烯酸羟乙酯单体、丙烯酸羟乙酯单体、丙烯酸羟丙酯单体中的任意一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求3所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：步骤(1)中，所述碱性溶液为氨水、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的任意一种。
8.根据权利要求3所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋，其特征在于：步骤(1)中搅拌完后，静置15分钟，再用300W超声波处理2分钟。
9.根据权利要求1所述的一种增强型防滑鞋底和防滑鞋的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(a)：将天然橡胶、丁苯橡胶在开炼机上进行塑炼；
步骤(b)：依次加入活化海泡石、抗氧剂、活性剂、改性氧化锆后，在密炼机中进行混炼操作，均匀后排料，混炼温度为75～80℃，混炼时间为10～12分钟；
步骤(c)：将步骤(b)中获得的混合物料静置15～20小时，再转移置于开炼机中，加入促进剂与硫磺，采用硫化机进行硫化并下片，获得硫化胶试样。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111154285A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-15 | 温州市丰盛鞋业有限公司 | 一种具有耐磨鞋底的女靴及其制备方法 |
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2019
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