本发明专利技术涉及橡胶领域，公开了一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用，该橡胶组合物包括橡胶基体、聚氯乙烯、炭黑、白炭黑、丙烯酸类金属盐、硫酸钙晶须、硅烷偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防老剂和增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和丁苯橡胶的组合。本发明专利技术提供的橡胶组合物制备得到的硫化橡胶具有良好的加工性能，混炼胶门尼粘度适中，制品收缩率低，硫化橡胶拉伸强度、撕裂强度和防滑性好，且耐酸碱和耐油性能优异。碱和耐油性能优异。
【技术实现步骤摘要】
基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及橡胶鞋底材料领域，具体地，涉及一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物及其应用、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劳保鞋底中的应用。
技术介绍
[0002]鞋底材料是橡胶最重要的应用领域之一，不同的接触环境对鞋底材料的性能具有不同的要求。例如劳保鞋底往往需要材料具有优异的耐腐蚀性，同时兼顾材料的高强度、抗撕裂性、耐磨性等性能。
[0003]由于鞋底材料往往通过模压的方式成型，因此对橡胶的加工性能有较高的要求。一方面需要混炼胶有适中的门尼粘度。混炼胶门尼粘度过高往往导致胶料流动性不足，使胶料不能完全充模，从而导致次品率的升高；混炼胶门尼粘度过低会使混炼胶挺性不足，从而影响半成品的制备和最终硫化橡胶的性能。另一方面需要硫化橡胶有优异的尺寸稳定性(即较低的收缩率)。混炼胶硫化后会因为橡胶的弹性效应导致制品厚度大于模具成型部分的尺寸。橡胶收缩率越高越不利于模具尺寸和加工工艺条件的选择。
[0004]目前，针对鞋底用橡胶组合物，尤其是以丁腈橡胶为基体的鞋底橡胶组合物，已经有了相关报道。
[0005]CN102796292A公开了一种高伸长率耐磨型抗油橡胶鞋底及其制备方法，本专利技术通过设计胶鞋鞋底的胶料配方、鞋底橡胶的加工条件和鞋底的硫化工艺，解决现有胶鞋鞋底抗油能力差、不耐磨、伸长率低的问题、提高了胶鞋鞋底的耐磨性能、抗油性能和使用寿命。
[0006]CN104277274A公开了一种耐油止滑橡胶鞋底及其制备方法，采用环氧化橡胶为基体橡胶、结合高丙烯腈含量的丁腈橡胶，鞋底耐油性佳，在油污染界面上具有很好的止滑性能，且具有良好的耐磨性能，应用范围广。
[0007]丁腈橡胶分子链中的强极性丙烯腈使其具有优异的耐油性，适合用于生产对耐油性要求较高的鞋底材料。然而单纯的丁腈橡胶不能满足劳保鞋底多元化的性能需求，需要通过合适的加工，应用技术手段赋予丁腈橡胶产品更多的使用性能。
[0008]丁苯橡胶是用量最大的通用合成橡胶，它具有加工性能优异，与其他合成橡胶共混性能好等优点。丁腈橡胶通过丁苯橡胶共混改性有望赋予橡胶产品特殊的使用性能。
[0009]丁腈橡胶和丁苯橡胶之间虽然具有一定的相容性但仍无法做到任意比混溶，这对充分发挥基体材料的优势性能存在较大障碍。此外两种橡胶在配合体系使用的种类和用量，硫化工艺的选择等方面存在较大差异，因此需要通过合适的加工应用手段解决上述问题。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的是为了解决现有技术提供的丁腈橡胶产品使用性能不够多元化以
及丁腈橡胶与丁苯橡胶无法任意比混溶的问题，提供一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物和硫化橡胶及其制备方法。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
[0012]橡胶基体、聚氯乙烯、炭黑、白炭黑、丙烯酸类金属盐、硫酸钙晶须、硅烷偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防老剂和增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和丁苯橡胶的组合，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶；
[0013]其中，在所述橡胶基体中，所述丁腈橡胶和所述丁苯橡胶的含量重量比为85:15至60:40；
[0014]相对于100重量份的所述橡胶基体，所述聚氯乙烯的含量为15-35重量份，所述炭黑的含量为50-100重量份，所述白炭黑的含量为10-35重量份，所述丙烯酸类金属盐的含量为10-30重量份，所述硫酸钙晶须的含量为10-25重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1-4重量份，所述硫化剂的含量为1.5-3.5重量份，所述硫化促进剂的含量为0.5-2重量份，所述硫化活化剂的含量为3-12重量份，所述防老剂的含量为2-8重量份，所述增塑剂的含量为10-40重量份。
[0015]本专利技术的第二方面提供一种制备硫化橡胶的方法，该方法包括：将前述第一方面的橡胶组合物中的各组分进行混炼形成混炼胶，再将所述混炼胶进行硫化处理。
[0016]本专利技术的第三方面提供一种由上述方法制备得到的硫化橡胶。
[0017]本专利技术的第四方面提供上述硫化橡胶在劳保鞋底中的应用。
[0018]本专利技术的第五方面提供上述的橡胶组合物在制备劳保鞋底橡胶中的应用。
[0019]本专利技术采用丁腈橡胶和丁苯橡胶的组合作为橡胶基体，共混特定量的聚氯乙烯，并通过炭黑、白炭黑、丙烯酸类金属盐、硫酸钙晶须、硅烷偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防老剂和增塑剂等配合体系用量的优化，制备了具有良好的加工性能，混炼胶门尼粘度适中，制品收缩率低，硫化橡胶拉伸强度、撕裂强度和防滑性好，且耐酸碱和耐油性能优异的橡胶组合物。
[0020]根据材料的性能特点，本专利技术的橡胶组合物尤其适合用于生产劳保鞋底。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
[0023]橡胶基体、聚氯乙烯、炭黑、白炭黑、丙烯酸类金属盐、硫酸钙晶须、硅烷偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防老剂和增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和丁苯橡胶的组合，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶；
[0024]其中，在所述橡胶基体中，所述丁腈橡胶和所述丁苯橡胶的含量重量比为85:15至60:40；
[0025]相对于100重量份的所述橡胶基体，所述聚氯乙烯的含量为15-35重量份，所述炭黑的含量为50-100重量份，所述白炭黑的含量为10-35重量份，所述丙烯酸类金属盐的含量为10-30重量份，所述硫酸钙晶须的含量为10-25重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1-4重量份，所述硫化剂的含量为1.5-3.5重量份，所述硫化促进剂的含量为0.5-2重量份，所述硫化活化剂的含量为3-12重量份，所述防老剂的含量为2-8重量份，所述增塑剂的含量为10-40重量份。
[0026]优选地，所述丁腈橡胶结合丙烯腈结构单元的含量为25wt％-40wt％，门尼粘度ML(1+4)100℃为40-80。
[0027]优选地，所述聚氯乙烯的平均聚合度为600-2000，平均分子量为4万-12万。
[0028]优选地，所述炭黑的比表面积为35m2/g-130m2/g。
[0029]优选地，所述白炭黑的比表面积为70m2/g-250m2/g。
[0030]优选地，所述丙烯酸类金本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于丁腈橡胶和丁苯橡胶的橡胶组合物，其特征在于，该组合物中含有混合两者以上保存或各自独立保存的以下组分：橡胶基体、聚氯乙烯、炭黑、白炭黑、丙烯酸类金属盐、硫酸钙晶须、硅烷偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活化剂、防老剂和增塑剂，其中，所述橡胶基体为丁腈橡胶和丁苯橡胶的组合，所述丁苯橡胶为乳聚丁苯橡胶和/或溶聚丁苯橡胶；其中，在所述橡胶基体中，所述丁腈橡胶和所述丁苯橡胶的含量重量比为85:15至60:40；相对于100重量份的所述橡胶基体，所述聚氯乙烯的含量为15-35重量份，所述炭黑的含量为50-100重量份，所述白炭黑的含量为10-35重量份，所述丙烯酸类金属盐的含量为10-30重量份，所述硫酸钙晶须的含量为10-25重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1-4重量份，所述硫化剂的含量为1.5-3.5重量份，所述硫化促进剂的含量为0.5-2重量份，所述硫化活化剂的含量为3-12重量份，所述防老剂的含量为2-8重量份，所述增塑剂的含量为10-40重量份。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述丁腈橡胶结合丙烯腈结构单元的含量为25wt％-40wt％，门尼粘度ML(1+4)100℃为40-80；优选地，所述聚氯乙烯的平均聚合度为600-2000，平均分子量为4万-12万；优选地，所述炭黑的比表面积为35m2/g-130m2/g；优选地，所述白炭黑的比表面积为70m2/g-250m2/g。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，所述丙烯酸类金属盐为丙烯酸金属盐和/或甲基丙烯酸金属盐；优选地，所述丙烯酸类金属盐为甲基丙烯酸锌盐和/或甲基丙烯酸镁盐；优选地，所述丙烯酸类金属盐为甲基丙烯酸锌。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述硫酸钙晶须的平均长径比为15-200，平均直径为1-6μm；优选地，所述硅烷偶联剂为双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物，双-[3-(三乙氧基硅)丙基]二硫化物和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述硫化剂为硫磺和/或硫磺给予体；优选为硫磺；优选地，所述硫化促进剂为噻唑类促进剂、秋兰姆类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的至少一种；优选地，所述硫化促进剂为二硫化四甲基秋兰姆、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和二硫化二苯并噻唑中的至少一种。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的橡胶组合物，其中，所述硫化活化剂为金属氧化物和脂肪...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑方远，刘苹，李绍宁，段海东，乔勋昌，
申请(专利权)人：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：
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