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橡胶及制备工艺制造技术

技术编号:23836945 阅读:24 留言:0更新日期:2020-04-18 03:02
本发明专利技术公开了一种橡胶及制备工艺,所述工艺包括以下步骤:(1)将丁基橡胶、顺丁橡胶混合后密炼,然后将硬脂酸、填充剂、钛酸酯偶联剂投入到密炼机中,再次得一段密炼胶;(2)将一段密炼胶与C5石油树脂、氧化锌、石蜡、增塑剂、防老剂混合后投入到密炼机中,密炼排胶,得二段密炼胶;(3)将二段密炼胶与纳米添加剂、硫磺粉混合后投入到开炼机中,开炼得混炼胶;(4)将混炼胶放入模具中硫化成型即得止滑橡胶。本发明专利技术提供的一种橡胶及制备工艺所制备的止滑橡胶,具有较强的耐磨以及止滑性能,同时具备良好的理化性能。

Rubber and preparation process

【技术实现步骤摘要】
橡胶及制备工艺
本专利技术涉及一种橡胶及制备工艺。
技术介绍
目前在市场上各类鞋底材料所占比例大约为:橡胶30%、PVC28%、PU6%、TPR15%、皮革8%、EVA7%。作为鞋底材料应当要耐磨、耐折、弹性好、止滑性能好等。根据卫生部的数据统计,我国每年因滑倒而摔伤的事件有500万件左右,因地面湿滑摔倒引起的纠纷案件约7万件左右,每年因为滑倒产生意外伤害而导致住院的人占到了全年住院人数的35%以上。引起滑倒的因素非常复杂,如地面、环境、鞋子等等,相对而言,鞋子的因素更容易控制。因此如何提高鞋类产品的止滑性能,保证消费者的安全,已经成为制鞋行业和鞋类研究者关注的热点。从鞋底美观的角度考虑,为了保证鞋底在短期内不要发生变形,因此就需要鞋底具有良好的耐磨性能。众所周知,人在行走时,鞋底与地面之间存在这摩擦力,水平方向的摩擦力与垂直方向的摩擦力的比值即为鞋底与地面之间的摩擦系数,鞋底的防滑性能可以用摩擦系数来衡量,摩擦系数越大,鞋底的防滑性能越好。目前对鞋底材料的研究结果显示,橡胶底的防滑性能最好。近年来,许多研究者通过物理或化学手段对材料进行改性处理,提高材料表面粗糙度、表面能、极性等性能,从而制备防滑性能优异的鞋用新材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种橡胶及制备工艺,采用本专利技术提供的制备工艺制备的橡胶,具有优秀的止滑性能、耐磨性能。本专利技术提供的一种橡胶制备工艺,包括以下步骤:(1)将40-60重量份丁基橡胶、30-60重量份顺丁橡胶混合后在密炼机中于70-140℃下密炼1-6min,然后将1-8重量份硬脂酸、10-30重量份填充剂、5-15重量份钛酸酯偶联剂投入到密炼机中,再于90-140℃下密炼1-5min,排胶,排胶温度为90-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得一段密炼胶;(2)将一段密炼胶与1-5重量份C5石油树脂、3-15重量份氧化锌、5-15重量份石蜡、5-18重量份增塑剂、1-8重量份防老剂混合后投入到密炼机中,于90-120℃下密炼3-8min,排胶,排胶温度为80-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得二段密炼胶;(3)将二段密炼胶与5-15重量份纳米添加剂、1-5重量份硫磺粉混合后投入到开炼机中,于40-80℃下开炼5-10min,得混炼胶;(4)将混炼胶放入模具中硫化成型即得止滑橡胶,所述硫化温度为150-170℃,硫化时间为280-400s。优选地,上述步骤(1)所述填充剂由炭黑、改性凹凸棒微珠按照质量比(1-5):(1-5)混合而成。优选地,上述步骤(3)所述纳米添加剂为改性纳米氧化锡、改性纳米氢氧化铝中的至少一种,进一步优选地所述纳米添加剂为改性纳米氧化锡、改性纳米氢氧化铝按照质量比(1-3):(1-3)混合而成。优选地,上述步骤(1)所述钛酸酯偶联剂为钛酸酯偶联剂NDZ101、钛酸酯偶联剂TG-38S、钛酸酯偶联剂NDZ201中的一种或多种;上述步骤(2)所述增塑剂为领苯二甲酸二辛酯、领苯二甲酸二乙酯中的一种或两种;上述步骤(2)所述防老剂为防老剂4010、防老剂RD、防老剂2246中的一种或两种。进一步优选地,所述改性凹凸棒微珠的制备方法为:(1)将40-60重量份的凹凸棒粉与0.5-1.5重量份的氧化钠、0.05-0.15重量份的三氧化二锑,用球磨机研磨破碎后过600-1000目筛,然后在硅碳棒电炉中于600-1000℃下焙烧1-2h,得原料粉;(2)将原料粉与1-3重量份的石墨粉混合,在立式成珠炉中于800-1000℃、1-3MPa下处理10-15min,得凹凸棒微珠基体;然后将凹凸棒微珠基体用球磨机研磨破碎后过800-1200目筛,再加入至0.5-1.5mol/L的盐酸中于60-80℃下进行酸溶,过滤得沉淀,将沉淀用水冲洗至中性,烘干,即得凹凸棒微珠;(3)将0.5-1.5重量份凹凸棒微珠加入到6-10重量份水中,超声分散,然后加入1-1.5倍体积的6-8wt%氢氧化钙水溶液,然后于20-50℃、300-500r/min下搅拌1-2h,搅拌的同时以0.07-0.1L/min的速度向溶液中通二氧化碳气体,直至pH为8-9,即此时氢氧化钙与二氧化碳反应结束,混合液体从强碱性变成弱碱性,停止通气,然后继续于20-50℃、300-500r/min下搅拌1-2h,过滤得沉淀,沉淀用水冲洗至中性,烘干,即得预处理凹凸棒微珠;(4)将1-2重量份预处理凹凸棒微珠加入到1-3重量份溶剂油中,然后加入0.3-0.5倍体积的改性剂,超声分散,离心分离得沉淀,烘干,即得改性凹凸棒微珠。优选地,所述改性剂的制备方法为:将正庚酸与等体积的10wt%-30wt%的氢氧化钠水溶液混合,搅拌均匀得皂化液;然后将皂化液与等体积的溶剂油混合,搅拌均匀后,加入皂化液体积1-1.2倍的3wt%-5wt%氯化铈水溶液,于60-90℃、300-500r/min下搅拌1-2h后,静置分层,弃去水相,将油相用水洗至中性,然后离心脱除水分,即得改性剂。优选地,改性纳米氧化锡为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性纳米氧化锡,具体制备方法参考文献《胡卫强,陈晓红,宋怀河.纳米二氧化锡的改性及锡/碳复合微球的制备[J].北京化工大学学报(自然科学版),2007(06):629-633.》中1.2节所记录的制备方法。优选地,改性纳米氢氧化铝为硬脂酸钠改性的纳米氢氧化铝,具体制备方法参考文献《刘立华,宋云华,陈建铭,郭奋.硬脂酸钠改性纳米氢氧化镁效果研究[J].北京化工大学学报(自然科学版),2004(03):31-34.》中1.2节所记录的制备方法。本专利技术还提供了一种橡胶,采用上述工艺制备而成。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:(1)本专利技术通过将凹凸棒土制成凹凸棒微珠,并对其进行改性作为填充剂加入到橡胶中,增加了填充剂与橡胶法分子之间的界面亲和力,改善了橡胶的理化性能,同时显著提高了橡胶的耐磨性能;(2)本专利技术通过加入纳米添加剂,显著提高了橡胶的止滑性能,其原因可能是纳米添加剂的加入增大了摩擦过程中橡胶与接触面的粘附作用或者增强了橡胶的滞后摩擦;(3)本专利技术提供的一种橡胶制备工艺所制备的橡胶,具有较强的耐磨以及止滑性能,能够用于制作鞋外底。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术,但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实施方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。实施例中原料介绍:丁基橡胶,厂家燕山石化橡塑化工有限公司,型号IIR1751。顺丁橡胶,厂家中国石油大庆石油化工总厂,型号BR9000。炭黑,平均粒径85nm,厂家江苏苏州宝华炭黑有限公司。凹凸棒土,325目,化学成分及重量百分比含量为,SiO265.53,MgO11.02%,Al2O311.09%,Fe2O37.81%,K2O1.86%,CaO1.53%,TiO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)将40-60重量份丁基橡胶、30-60重量份顺丁橡胶混合后在密炼机中于70-140℃下密炼1-6min,然后将1-8重量份硬脂酸、10-30重量份填充剂、5-15重量份钛酸酯偶联剂投入到密炼机中,再于90-140℃下密炼1-5min,排胶,排胶温度为90-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得一段密炼胶;/n(2)将一段密炼胶与1-5重量份C5石油树脂、3-15重量份氧化锌、5-15重量份石蜡、5-18重量份增塑剂、1-8重量份防老剂混合后投入到密炼机中,于90-120℃下密炼3-8min,排胶,排胶温度为80-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得二段密炼胶;/n(3)将二段密炼胶与5-15重量份纳米添加剂、1-5重量份硫磺粉混合后投入到开炼机中,于40-80℃下开炼5-10min,得混炼胶;/n(4)将混炼胶放入模具中硫化成型即得止滑橡胶,所述硫化温度为150-170℃,硫化时间为280-400s。/n

【技术特征摘要】
1.一种橡胶制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将40-60重量份丁基橡胶、30-60重量份顺丁橡胶混合后在密炼机中于70-140℃下密炼1-6min,然后将1-8重量份硬脂酸、10-30重量份填充剂、5-15重量份钛酸酯偶联剂投入到密炼机中,再于90-140℃下密炼1-5min,排胶,排胶温度为90-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得一段密炼胶;
(2)将一段密炼胶与1-5重量份C5石油树脂、3-15重量份氧化锌、5-15重量份石蜡、5-18重量份增塑剂、1-8重量份防老剂混合后投入到密炼机中,于90-120℃下密炼3-8min,排胶,排胶温度为80-100℃,冷却至25-30℃后恒温放置4-10h,得二段密炼胶;
(3)将二段密炼胶与5-15重量份纳米添加剂、1-5重量份硫磺粉混合后投入到开炼机中,于40-80℃下开炼5-10min,得混炼胶;
(4)将混炼胶放入模具中硫化成型即得止滑橡胶,所述硫化温度为150-170℃,硫化时间为280-400s。


2.根据权利要求1所述的橡胶制备工艺,其特征在于,所述填充剂由炭黑、改性凹凸棒微珠按照质量比(1-5):(1-5)混合而成。


3.根据权利要求2所述的橡胶制备工艺,其特征在于,所述改性凹凸棒微珠的制备方法为:
(1)将40-60重量份的凹凸棒粉与0.5-1.5重量份的氧化钠、0.05-0.15重量份的三氧化二锑混合,研磨,过600-1000目筛,然后于600-1000℃下焙烧1-2h,得原料粉;
(2)将原料粉与1-3重量份的石墨粉混合,于800-1000℃、1-3MPa下处理10-15min,得凹凸棒微珠基体;然后将凹凸棒微珠基体研磨破碎后过800-1200目筛,再加入至0.5-1.5mol/L的盐酸中于60-80℃下进行酸溶,过滤得沉淀,将沉淀用水冲洗至中...

【专利技术属性】
技术研发人员:柯祥
申请(专利权)人:柯祥
类型:发明
国别省市:湖北;42

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