用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及橡胶领域，公开了一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；本发明专利技术的用于鞋底的橡胶组合物能够提高用于含有白炭黑配方的鞋底的橡胶的强度、耐磨性、动态曲挠性。

Rubber compositions and vulcanized rubber for soles, their preparation methods and Applications

The invention relates to the field of rubber, and discloses a rubber composition for soles, which contains rubber matrix, rubber modifier, silica, carbonate, activator, antioxidant, softener, accelerator and vulcanizing agent. The rubber modifier is a mercaptoacid monomer, and the mercaptoacid monomer is provided by at least one of the compounds shown in formula (1). The rubber composition for sole of the invention can improve the strength, wear resistance and dynamic flexibility of the rubber for sole containing silica formula.

【技术实现步骤摘要】
用于鞋底的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及橡胶领域，具体地，涉及一种用于鞋底的橡胶组合物、一种制备硫化橡胶的方法以及由该方法制备得到的硫化橡胶和硫化橡胶在制备鞋底中的应用。
技术介绍
鞋底直接影响整鞋的美观度，许多国际大品牌生产的鞋底，都给人一种高端、时尚的感觉。在现有技术中，鞋底多用PVC、TPR、TPU等材料生产制作，此类材料在舒适性、防滑性方面不及橡胶制作的鞋底。现有技术通常应用白炭黑作为主要的补强填充剂，大量应用于鞋类制品中，其不仅可以使鞋底具有良好的耐磨性能、防滑性能及鞋面粘着性能，同时还可以加工出彩色的牛筋鞋底，在浅色、彩色半和鞋底(包括大底、中底及围条)中，应用非常广泛。但是，由于白炭黑较强的表面极性，使其在橡胶基体中的分散变得异常困难，因而应用受到了一定的限制。CN105440341A公开了一种防滑鞋底材料，该现有技术公开了白炭黑在鞋底材料中的应用，其中白炭黑通过添加硅烷偶联剂来提高分散性，而所用硅烷偶联剂是含硫化合物，在高温混炼过程中，对工艺控制要求较高，控制不当其有可能引起焦烧，进而会影响到复合材料的整体性能。CN104311918A也公开了一种复合材料耐磨鞋底，该现有技术应用了经过甲苯二异氰酸酯接枝改性的白炭黑，以提高白炭黑在橡胶基体中的分散性。改性白炭黑工艺虽然可改变白炭黑极性，增加与橡胶的接触力，但该工艺比较复杂，能耗物耗较高。因此，上述现有技术并不能完全满足含有白炭黑配方的鞋底所需要的强度高、耐磨性好、动态曲挠性好的特点，有必要提供一种性能改进的橡胶组合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决如何提高用于含有白炭黑配方的鞋底的橡胶的强度、耐磨性、动态曲挠性的问题，提供一种用于鞋底的橡胶组合物及由此获得的硫化橡胶。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；在式(1)中，M为式(2)所示的结构，x为0-3的整数，R2为H或-SH，在式(2)中，R1为H或-SH，且，所述R1和R2不同时为H。第二方面，本专利技术提供一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：(1)将含有橡胶基体和橡胶改性剂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；(2)将所述一段母胶与含有白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂和软化剂的组分B进行第二混炼，得到二段母胶；(3)将所述二段母胶与含有促进剂和硫化剂的组分C进行第三混炼，得到终炼胶；(4)将所述终炼胶进行硫化；所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；在式(1)中，M为式(2)所示的结构，x为0-3的整数，R2为H或-SH，在式(2)中，R1为H或-SH，且，所述R1和R2不同时为H。本专利技术的硫化橡胶通过一种新的混炼方法获得，该方法中先将橡胶基体、橡胶改性剂混合以制备成基体母胶；然后采用基体母胶中加入白炭黑、活化剂、防老剂、软化剂等混合制备二段母胶；然后在二段母胶中加入硫化剂、促进剂制备成终炼胶，最后将终炼胶进行硫化制得硫化橡胶。本专利技术的加工工艺中，能够更好地发挥橡胶改性剂在橡胶基体与白炭黑中的桥梁作用，有利于白炭黑在橡胶基体中的分散，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，提高硫化橡胶的耐磨性，提高硫化橡胶胶料的抗曲挠性。第三方面，本专利技术提供一种由第二方面所述的方法制备得到的硫化橡胶。第四方面，本专利技术提供一种第三方面所述的硫化橡胶在制备鞋底中的应用。本专利技术的用于鞋底的橡胶组合物能够提高用于含有白炭黑配方的鞋底的橡胶的强度、耐磨性、动态曲挠性。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；在式(1)中，M为式(2)所示的结构，x为0-3的整数，R2为H或-SH，在式(2)中，R1为H或-SH，且，所述R1和R2不同时为H。本专利技术的巯基酸系单体能够使得橡胶基体改性，从而有利于橡胶基体与白炭黑之间的相互作用，有利于白炭黑在橡胶基体中的分散，能够更好地提高通过进一步硫化制得的硫化橡胶的强度，提高硫化橡胶的耐磨性，提高硫化橡胶胶料的抗曲挠性。根据优选的具体实施方式1，在所述橡胶改性剂中，x为0，且R2为-SH。根据优选的具体实施方式2，在所述橡胶改性剂中，x为1，M为式(2)所示的结构，R1和R2各自独立地为H或-SH，且R1和R2不同时为H。根据优选的具体实施方式3，在所述橡胶改性剂中，x为2，M为式(2)所示的结构，R2以及2个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及两个M中的R1不同时为H。根据优选的具体实施方式4，在所述橡胶改性剂中，x为3，M为式(2)所示的结构，R2以及3个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及3个M中的R1不同时为H。优选地，所述橡胶基体为顺丁橡胶。更优选地，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量％。优选情况下，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为3-8重量份，所述白炭黑的含量为40-70重量份，所述碳酸盐的含量为2-8重量份，所述活化剂的含量为1-5重量份，所述防老剂的含量为0.5-3重量份，所述软化剂的含量为10-25重量份，所述硫化剂的含量为1-4重量份，所述促进剂的含量为2-6重量份。根据本专利技术，优选情况下，所述白炭黑为二氧化硅；更优选地，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g。例如，所述白炭黑为115GR(法国罗地亚公司)和/或165GR(法国罗地亚公司)。优选地，所述碳酸盐为碳酸镁、碳酸锌和碳酸钙中的至少一种；本专利技术的专利技术人发现，采用碳酸锌时，由此形成的本专利技术的用于鞋底的橡胶组合物具有更加优异的性能。优选地，所述活化剂为脂肪酸或脂肪酸金属皂盐。所述脂肪酸优选为硬脂酸；所述脂肪酸金属皂盐为硬脂酸锌和/或硼酸锌。优选地，所述防老剂为酚类防老剂。例如，所述防老剂为防老剂264。优选地，所述软化剂为白矿油。所述白矿油例如可以为10#白矿油。优选地，所述促进剂为噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种。优选地，所述促进剂为2,2'-二硫代二苯并噻唑(DM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二苯胍(促进剂D)。优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。所述硫磺给予体是指能够提供硫磺的物质。所述硫磺包括不溶性硫磺、可溶性硫磺和充油硫磺中的至少一种。例如，所述硫化剂为普通硫磺S、充油不溶性硫磺IS等。如前所述，本专利技术的第二方面提供了一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：(1)将含有橡胶基体和橡胶改性剂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；(2)将所述一段母胶与含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；

【技术特征摘要】
1.一种用于鞋底的橡胶组合物，该组合物中含有橡胶基体、橡胶改性剂、白炭黑、碳酸盐、活化剂、防老剂、软化剂、促进剂和硫化剂，其中，所述橡胶改性剂为巯基酸系单体，所述巯基酸系单体由式(1)所示的化合物中的至少一种提供；在式(1)中，M为式(2)所示的结构，x为0-3的整数，R2为H或-SH，在式(2)中，R1为H或-SH，且，所述R1和R2不同时为H。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，在所述橡胶改性剂中，x为0，且R2为-SH；或者x为1，M为式(2)所示的结构，R1和R2各自独立地为H或-SH，且R1和R2不同时为H；或者x为2，M为式(2)所示的结构，R2以及2个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及两个M中的R1不同时为H；或者x为3，M为式(2)所示的结构，R2以及3个M中的R1各自独立地为H或-SH，且R2以及3个M中的R1不同时为H。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述橡胶基体为顺丁橡胶；优选地，所述顺丁橡胶中的顺式含量为90-99重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述橡胶基体，所述橡胶改性剂的含量为3-8重量份，所述白炭黑的含量为40-70重量份，所述碳酸盐的含量为2-8重量份，所述活化剂的含量为1-5重量份，所述防老剂的含量为0.5-3重量份，所述软化剂的含量为10-25重量份，所述硫化剂的含量为1-4重量份，所述促进剂的含量为2-6重量份。5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述白炭黑的氮吸附比表面积为10-200m2/g；优选地，所述碳酸盐为碳酸镁、碳酸锌和碳酸钙中的至少一种；优选地，所述活化剂为脂肪酸或脂肪酸金属皂盐。6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述防老剂为酚类防老剂；优选地，所述软化剂为白矿油；优选地，所述促进剂为噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和胍类促进剂中的至少一种；优选地，所述硫化剂为硫磺给予体。7.一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：(1)将含有橡胶基体和橡胶改性剂的组分A进行第一混炼，得到一段母胶；(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：解希铭，王丽丽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11