一种体育用品用耐磨抗菌橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶55‑60份、氟橡胶20‑30份、炭黑N660 15‑17份、高效金属抗菌剂7‑10份、纳米氧化锌5‑7份、硬脂酸钠3‑5份、硫磺1.5‑2份、助硫化剂1.5‑2份、防老剂1‑1.5份。本发明专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，原料中的高效金属抗菌剂作为杀菌消毒的补强剂，其结构可以维持金属离子颗粒保持分散的状态，持久性较好，且遇水时能释放出金属离子杀菌消毒。碳黑N660具有较高的结构，粒子细，在胶料中易分散，制成的硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，纳米氧化锌可显著提高产品的耐磨性能、抗撕裂性能和拉伸强度等性能，还能吸收和散射紫外线，保护金属离子颗粒的活性。

A wear-resistant and antibacterial rubber for sports goods and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种体育用品用耐磨抗菌橡胶及其制备方法
本专利技术涉及橡胶材料
，尤其涉及一种体育用品用耐磨抗菌橡胶及其制备方法。
技术介绍
随着生活水平的不断提高，越来越多的人开始重视身体健康，而室外环境存在着空气污染和阳光暴晒的问题，所以选择去室内健身房进行体育锻炼的消费者逐渐增加。人们在进行锻炼时会产生大量的汗液，汗液滴在健身器械的橡胶把手上容易滋生细菌，时间一久汗液中的某些成分与橡胶把手发生反应，产生令人不悦的难闻气味，大量细菌繁殖还存在导致人生病的可能。再者，人们在进行身体锻炼时肢体运动强度较高，这就对体育器械上的橡胶材料的性能提出了严格的要求，例如耐磨性要好，要具有良好的回弹性，还要具有良好的防滑性等，而现有的体育器械用品上的橡胶材料在耐磨性、回弹性和防滑性上表现一般。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提供一种体育用品用耐磨抗菌橡胶及其制备方法。一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶55-60份、氟橡胶20-30份、炭黑N66015-17份、高效金属抗菌剂7-10份、纳米氧化锌5-7份、硬脂酸钠3-5份、硫磺1.5-2份、助硫化剂1.5-2份、防老剂1-1.5份。其中，所述高效金属抗菌剂的制备方法如下：(一)将银盐和锌盐溶解在去离子水中，制成盐溶液；(二)往盐溶液中添加改性淀粉组合物，加热浓缩1-1.5h直至生成沉淀，滤去上清液，将沉淀干燥后得到高效金属抗菌剂；所述改性淀粉组合物的制备方法如下：>(A)将热熔后的氢化棕榈油加入到淀粉溶液中，得到乳化液；(B)往乳化液中加入聚乙二醇、羟基纤维素、去离子水，搅拌均匀，得到浸润剂；(C)往浸润剂中加入月桂基咪唑啉甜菜碱和沸石粉末，搅拌均匀，得到改性淀粉组合物。进一步地，所述纳米氧化锌的平均粒径为25-30nm，所述助硫化剂为硫化剂PDM。进一步地，所述银盐为硝酸银，所述锌盐为硝酸锌和氯化锌中的任意一种或两种组合。进一步地，所述置换液中银盐和锌盐的浓度分别为0.01-0.1mol/L和0.5-1.5mol/L。进一步地，所述沸石的粒度为350-400目。进一步地，所述月桂基咪唑啉甜菜碱和淀粉型浸润剂的质量比为(1-2)：1。进一步地，所述防老剂为防老剂224、防老剂4010NA或防老剂4020中的一种或几种。进一步地，一种体育用品用耐磨抗菌橡胶的制备方法，包括以下步骤：(i)按重量份称取各组分，并将除硫磺和助硫化剂以外的各组分投入开炼机中混炼10-15min，并于温度达到110-120℃时卸料；(ii)将步骤(i)所得物料在开炼机上进行降温分散混炼，混炼时间为10min，出片冷却；(iii)将步骤(ii)所得物料于开炼机上加入1.5-2重量份的硫磺和1.5-2重量份的助硫化剂进行硫化操作，硫化压力为15-20MPa，硫化温度为160-170，℃硫化时间为0.5-1h，出料得到一种体育用品用耐磨抗菌橡胶。本专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，原料中利用到的三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点，氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐氧化性、耐油性和耐药品性。本专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，原料中添加碳黑N660具有较高的结构，粒子细，在胶料中易分散，制成的硫化胶的拉伸强度、抗撕裂强度和定伸应力较高，而变形小，弹性和耐屈挠性能良好。本专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，原料中利用了高效金属抗菌剂作为杀菌消毒的补强剂，普通的银抗菌剂容易发生颗粒凝聚而失去纳米颗粒特殊活性，而高效金属抗菌剂可以维持金属颗粒保持分散的状态，结构稳定，持久性较好，且遇水时能释放出金属离子杀菌消毒。本专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，原料中利用了纳米氧化锌，能延长胶料焦烧时间，对改善产品的耐磨性、抗撕裂性能和拉伸强度等性能有着良好的作用，而且纳米氧化锌还能吸收和散射紫外线，能保护高效金属抗菌剂使其不变质。本专利技术提供的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，具有优良的杀菌消毒的效果，能有效消除橡胶把手上滋生细菌的危害，还具有良好的耐候性、耐磨性和抗撕裂性能。具体实施方式下面结合具体实施例及对比例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。首先，通过以下步骤制备改性淀粉组合物：(A)将热熔后的氢化棕榈油加入到淀粉溶液中，得到乳化液；(B)往乳化液中加入聚乙二醇、羟基纤维素、去离子水，搅拌均匀，得到浸润剂；(C)往浸润剂中加入月桂基咪唑啉甜菜碱，月桂基咪唑啉甜菜碱与浸润剂的重量比为1:1，再加入沸石粉末，搅拌均匀，得到改性淀粉组合物。其次，通过以下步骤制备抗菌金属颗粒：(一)在水中溶解硝酸银和硝酸锌，制成置换液，置换液中硝酸银和硝酸锌的浓度分别为0.1mol/L和1mol/L；(二)往置换液中添加改性淀粉组合物，搅拌1-1.5h后滤去上清液，将沉淀干燥后得到高效金属抗菌剂。实施例1(一)按重量份称取以下组分：三元乙丙橡胶55份、氟橡胶20份、炭黑N66015份、高效金属抗菌剂7份、纳米氧化锌5份、硬脂酸钠3份、硫磺1.5份、硫化剂PDM1.5份、防老剂4010NA1份；并将除硫磺和硫化剂PDM以外的各组分投入开炼机中混炼10min，并于温度达到110℃时卸料；(二)将步骤(一)所得物料在开炼机上进行降温分散混炼，混炼时间为10min，出片冷却；(三)将步骤(二)所得物料于开炼机上加入1.5重量份的硫磺和1.5重量份的硫化剂PDM进行硫化操作，硫化压力为15MPa，硫化温度为160，℃硫化时间为0.5h，出料得到一种体育用品用耐磨抗菌橡胶。制得的橡胶组合物进行主要性能测试，详细性能测试结果如表1所示。实施例2(一)按重量份称取以下组分：三元乙丙橡胶57份、氟橡胶23份、炭黑N66016份、高效金属抗菌剂8份、纳米氧化锌6份、硬脂酸钠3份、硫磺1.5份、硫化剂PDM1.5份、防老剂4010NA1份；并将除硫磺和硫化剂PDM以外的各组分投入开炼机中混炼10min，并于温度达到110℃时卸料；(二)将步骤(一)所得物料在开炼机上进行降温分散混炼，混炼时间为10min，出片冷却；(三)将步骤(二)所得物料于开炼机上加入1.5重量份的硫磺和1.5重量份的硫化剂PDM进行硫化操作，硫化压力为15MPa，硫化温度为160，℃硫化时间为0.5h，出料得到一种体育用品用耐磨抗菌橡胶。制得的橡胶组合物进行主要性能测试，详细性能测试结果如表1所示。实施例3(一)按重量份称取以下组分：三元乙丙橡胶60份、氟橡胶25份、炭黑N66017份、高效金属抗菌剂10份、纳米氧化锌7份、硬脂酸钠3份、硫磺1.5份、硫化剂PDM1.5份、防老剂4010NA1份；并将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，其特征在于，包括：/n所述一种体育用品用耐磨抗菌橡胶包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶55-60份、氟橡胶20-30份、炭黑N660 15-17份、高效金属抗菌剂7-10份、纳米氧化锌5-7份、硬脂酸钠3-5份、硫磺1.5-2份、助硫化剂1.5-2份、防老剂1-1.5份；/n所述高效金属抗菌剂的制备方法如下：/n(一)将银盐和锌盐溶解在去离子水中，制成盐溶液；/n(二)往盐溶液中添加改性淀粉组合物，搅拌均匀，加热浓缩1-1.5h直至生成沉淀，滤去上清液，将沉淀干燥后得到高效金属抗菌剂；/n所述改性淀粉组合物的制备方法如下：/n(A)将热熔后的氢化棕榈油加入到淀粉溶液中，得到乳化液；/n(B)往乳化液中加入聚乙二醇、羟基纤维素、去离子水，搅拌均匀，得到浸润剂；/n(C)往浸润剂中加入月桂基咪唑啉甜菜碱和沸石粉末，搅拌均匀，得到改性淀粉组合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，其特征在于，包括：
所述一种体育用品用耐磨抗菌橡胶包括以下按重量份计的原料：三元乙丙橡胶55-60份、氟橡胶20-30份、炭黑N66015-17份、高效金属抗菌剂7-10份、纳米氧化锌5-7份、硬脂酸钠3-5份、硫磺1.5-2份、助硫化剂1.5-2份、防老剂1-1.5份；
所述高效金属抗菌剂的制备方法如下：
(一)将银盐和锌盐溶解在去离子水中，制成盐溶液；
(二)往盐溶液中添加改性淀粉组合物，搅拌均匀，加热浓缩1-1.5h直至生成沉淀，滤去上清液，将沉淀干燥后得到高效金属抗菌剂；
所述改性淀粉组合物的制备方法如下：
(A)将热熔后的氢化棕榈油加入到淀粉溶液中，得到乳化液；
(B)往乳化液中加入聚乙二醇、羟基纤维素、去离子水，搅拌均匀，得到浸润剂；
(C)往浸润剂中加入月桂基咪唑啉甜菜碱和沸石粉末，搅拌均匀，得到改性淀粉组合物。


2.根据权利要求1所述的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，其特征在于，所述纳米氧化锌的平均粒径为25-30nm。


3.根据权利要求2所述的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，其特征在于，所述银盐为硝酸银，所述锌盐为硝酸锌和氯化锌中的任意一种或两种组合。


4.根据权利要求3所述的一种体育用品用耐磨抗菌橡胶，其特征在于，所述置换液中银盐和锌...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵金粉，
申请(专利权)人：兴化市翔宇体育器材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32