一种鞋用高止滑耐磨材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种鞋用高止滑耐磨材料及其制备方法，按重量份数计，其原料组成为：天然橡胶20~40份，丁苯橡胶20~40份，顺丁橡胶20~40份，卤化丁基橡胶15~25份，纳米碳酸钙20~30份，橡胶油10~20份，白炭黑10~20份，活化剂3~8份，碳化硅3~5份，有机硅氧烷2~4份，促进剂1~5份，防老剂1~3份，硫磺1~3份，硬脂酸0.5~1.5份。所制备的鞋用高止滑耐磨材料所需的原材料价格低廉易得，制备工艺简单，强度高，止滑性能好，耐磨性能与加工性能优异，磨擦系数为1.4~1.6，磨擦体积为304~315/mm3，可用于生产高止滑耐磨鞋底及其它辅助材料。

【技术实现步骤摘要】
一种鞋用高止滑耐磨材料及其制备方法
本专利技术属于鞋用领域，尤其是涉及一种鞋用高止滑耐磨材料及其制备方法。
技术介绍
一般橡胶材质在常规条件下其止滑（干性）效果大多不错，但是个别行业则需要更高的止滑效果，以满足于在恶劣的工作条件下的作业所需，譬如用在潮湿地面环境（带水作业或厨房）穿戴的工作鞋等。目前市场上的高止滑鞋制造工艺复杂，材料价格昂贵，其价格往往是普通鞋类的十几倍甚至几十倍，且适用环境状况较为局限。根据目前鞋类行业的研究现状来看，板鞋、注塑鞋等注塑鞋底重而硬，影响穿着舒适性，普通塑料的注塑鞋底的防滑性能较差；从基质橡胶来看，主要还是使用天然橡胶为主体材料进行止滑鞋体的制作。虽然天然橡胶具备较好的止滑性能且质地柔软、弹性极佳，但却不耐磨。中国专利CN103483634披露了一种防滑橡胶鞋底材料，加入了TDI改性纳米SiO2和其他助剂，提高了摩擦系数，但由于SiO2需进行额外的改性工艺制备，提高了制作难度，故亟待一种高止滑耐磨橡胶鞋底材料。卤化丁基橡胶因具备卤素原子而具有较强的粘性，并且其分子链内阻大，使作用在地面上的振幅衰减的快，运用到鞋底材料上有较强的抓地力。橡胶填料中加入一定配比的碳化硅、纳米碳酸钙及有机硅氧烷，碳化硅可有效改变耐磨性和抗湿滑性能，纳米碳酸钙能有效提高或调节材料的刚、韧性、光洁度以及弯曲强度。改善加工性能，改善材料的流变性能、尺寸稳定性能、耐热稳定性具有填充及增强、增韧的作用，能取代部分价格昂贵的填充料及助剂，减少橡胶的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力，有机硅氧烷能够增强材料的力学性能，也是很好的偶联剂，它的加入可增强原料的连接性能大幅提高耐磨性和抗湿滑性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鞋用高止滑耐磨材料及其制备方法。制备的鞋用高止滑耐磨材料采用天然橡胶、丁腈橡胶和卤化丁基橡胶进行复合搭配，并且添加一定配比的碳化硅、纳米碳酸钙及有机硅氧烷及其他助剂进行改性，既能够增强、增韧橡胶材料，提高其止滑耐磨性能也能取代部分价格昂贵的填充料及助剂，减少橡胶的用量，从而降低产品生产成本，提高市场竞争力。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种鞋用高止滑耐磨材料，按重量份数计，其原料组成为：天然橡胶20~40份，丁苯橡胶20~40份，顺丁橡胶20~40份，15~25份卤化丁基橡胶，纳米碳酸钙20~30份，橡胶油10~20份，白炭黑10~20份，活化剂3~8份，碳化硅3~5份，有机硅氧烷2~4份，促进剂1~5份，防老剂1~3份，硫磺1~3份，硬脂酸0.5~1.5份；其制备方法具体包括以下步骤：（1）开炼：天然橡胶、丁苯橡胶、顺橡胶和卤化丁基橡胶按重量份配好送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；（2）密炼：将步骤（1）开炼后的混合胶料与按重量份配好的活化剂、促进剂、防老剂、橡胶油、硬脂酸、白炭黑和纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为95-135℃，密炼3-7分钟后排料；（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中，冷却20-26小时；（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺、碳化硅和有机硅氧烷，送入硫化机硫化，硫化温度145~155℃，时间400~450秒，机台压力15~16Mpa。所述卤化丁基橡胶为氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶和碘化丁基橡胶三者中的一种。所述活化剂为氧化锌、碳酸锌和钛白粉三者中的一种。所述促进剂为一硫化四甲基秋兰姆、二硫化二苯并噻唑、N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N,N’-二苯基胍中的一种。所述防老剂为N-苯基-1-萘胺、N-苯基-N'-异丙基对苯二胺、2-巯基苯并咪唑和苯乙烯化苯酚中的一种。所述有机硅氧烷为有机硅过氧化物偶联剂、α-官能团硅烷偶联剂、长链烷基硅烷偶联剂和二烷氧基硅烷偶联剂中的一种。本专利技术的有益效果在于：（1）卤化丁基橡胶因具备卤素原子而具有较强的粘性，并且其分子链内阻大，使作用在地面上的振幅衰减的快，运用到鞋底材料上有较强的抓地力；（2）一定配比的碳化硅、纳米碳酸钙及有机硅氧烷能够增强材料的力学性能，大幅提高耐磨性和抗湿滑性能，磨擦系数为1.2~1.5，磨擦体积为304~330/mm3。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不仅仅限于这些实施例。实施例1：先将30份天然橡胶、20份丁苯橡胶、25份顺丁橡胶和25重量份溴化丁基橡胶送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；后将开炼后的混合胶料与8重量份氧化锌、1重量份一硫化四甲基秋兰姆、1重量份N-苯基-1-萘胺、15重量份橡胶油、0.5重量份硬脂酸、13重量份白炭黑和27重量份纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为125℃，密炼4分钟后排料；将上述混合胶排入指定模具中，冷却24小时；冷却好后加入1重量份硫磺、4.5重量份碳化硅和4重量份有机硅过氧化物偶联剂，送入硫化机硫化，硫化温度145℃，时间450秒，机台压力16Mpa。实施例2：先将40份天然橡胶、25份丁苯橡胶、20份顺丁橡胶和23重量份氯化丁基橡胶按配好送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；后将开炼后的混合胶料与4重量份碳酸锌、3重量份二硫化二苯并噻唑、3重量份N-苯基-N'-异丙基对苯二胺、20重量份橡胶油、1重量份硬脂酸、17重量份白炭黑和23重量份纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为110℃，密炼4分钟后排料；将上述混合胶排入指定模具中，冷却24小时；冷却好后加入2重量份硫磺、3.5重量份碳化硅和3重量份α-官能团硅烷偶联剂，送入硫化机硫化，硫化温度150℃，时间420秒，机台压力15.5Mpa。实施例3：先将30份天然橡胶、40份丁苯橡胶、25份顺丁橡胶和15重量份碘化丁基橡胶按配好送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；后将开炼后的混合胶料与3重量份钛白粉、2重量份N,N'-二环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2重量份2-巯基苯并咪唑、15重量份橡胶油、1.5重量份硬脂酸、20重量份白炭黑和20重量份纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为100℃，密炼5分钟后排料；将上述混合胶排入指定模具中，冷却24小时；冷却好后加入2重量份硫磺、3重量份碳化硅和2重量份长链烷基硅烷偶联剂，送入硫化机硫化，硫化温度155℃，时间400秒，机台压力15Mpa。实施例4：先将20份天然橡胶、30份丁苯橡胶、40份顺丁橡胶和25重量份溴化丁基橡胶送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；后将开炼后的混合胶料与4重量份氧化锌、5重量份N,N’-二苯基胍、1重量份苯乙烯化苯酚、10重量份橡胶油、1.2重量份硬脂酸、10重量份白炭黑和30重量份纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为120℃，密炼5分钟后排料；将上述混合胶排入指定模具中，冷却24小时；冷却好后加入3重量份硫磺、5重量份碳化硅和4重量份二烷氧基硅烷偶联剂，送入硫化机硫化，硫化温度150℃，时间420秒，机台压力16Mpa。性能测试：（1）防滑性能测试中华人民共和国化工行业标准HG/T2729-1995测试实施例1-4及比较例制得的橡胶材料的摩擦系数，采用济南兰光机电技术有限公司MXD-01A摩擦系数仪测试橡胶片在干、湿状态下的动、静摩擦系数。样品长×宽×高尺寸为63本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鞋用高止滑耐磨材料，其特征在于：按重量份数计，所述鞋用高止滑耐磨材料的原料组成为：天然橡胶20~40份，丁苯橡胶20~40份，顺丁橡胶20~40份，卤化丁基橡胶15~25份，纳米碳酸钙20~30份，橡胶油10~20份，白炭黑10~20份，活化剂3~8份，碳化硅3~5份，有机硅氧烷2~4份，促进剂1~5份，防老剂1~3份，硫磺1~3份，硬脂酸0.5~1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种鞋用高止滑耐磨材料的制备方法，其特征在于：按重量份数计，所述鞋用高止滑耐磨材料的原料组成为：天然橡胶20~40份，丁苯橡胶20~40份，顺丁橡胶20~40份，卤化丁基橡胶15~25份，纳米碳酸钙20~30份，橡胶油10~20份，白炭黑10~20份，活化剂3~8份，碳化硅3~5份，有机硅氧烷2~4份，促进剂1~5份，防老剂1~3份，硫磺1~3份，硬脂酸0.5~1.5份；所述鞋用高止滑耐磨材料的制备方法具体包括以下步骤：（1）开炼：将天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和卤化丁基橡胶按重量份配好送入开炼机进行开炼，开炼机辊距1mm，薄通10次；（2）密炼：将步骤（1）开炼后的混合胶料与活化剂、促进剂、防老剂、橡胶油、硬脂酸、白炭黑和纳米碳酸钙一起投入密炼机密炼，密炼机温度为95-135℃，密炼3-7分钟排料；（3）冷却：将步骤（2）得到的混合胶排入指定模具中，冷却20-26小时；（4）硫化：在步骤（3）冷却好的材料中加入硫磺、碳化硅和有机硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，丁功成，
申请(专利权)人：泉州集友鞋业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35