鞋底用环保型阻燃橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种鞋底用环保型阻燃橡胶及其制备方法，按重量份数计算，它包括55～65份2#标准胶，8～12份丁苯胶，25～35份顺丁胶，1～3份硫磺，2～4份促进剂，1～3份硬脂酸，4～6份纳米氧化锌，0.5～0.7份脱模剂，54～66份补强填充剂，15～21份软化体系，18～22份红磷，4～6份氮系阻燃剂MCA以及18～22份氮磷阻燃剂。本发明专利技术以天然橡胶、丁苯胶、顺丁胶作为主体材料，通过加入补强填充剂及软化体系来保障胶料的物理性能，确保了橡胶鞋底的使用寿命，并通过红磷、氮系阻燃剂MCA以及氮磷复合阻燃剂NPR共同作为阻燃体系，为产品提供优异阻燃性能。本发明专利技术的方法简单，成本低廉，使用效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶及其制备方法，尤其是一种鞋底橡胶及其制备方法。
技术介绍
目前，阻燃橡胶通常配合体系下原阻燃橡胶常以氯丁橡胶作主体材料，添加十溴二苯醚和三氧化二锑、氯化石蜡、磷酸酯等料或填充大量的氢氧化铝阻燃。存在缺点为 (1)以氯丁橡胶及十溴二苯醚和三氧化二锑、氯化石蜡等料阻燃，尽管耐燃性能高，但在燃烧等高温环境中产生大量有毒气体，环境条件对人体有害，同时胶料工艺性能不佳，稳定度低，生产成本高。(2)以氯丁橡胶添加氢氧化铝阻燃的方案，除了阻燃效果不好外(氧指数18-20)，由于必须大剂量填充氢氧化铝，橡胶物理性能差，硫化胶的拉伸强度低(常常为 8. 5MPa以下)、伸长率低(通常不超过350%)、耐磨性能低(常常为1. 2cm3/l. 61km以上)，胶鞋不耐穿用，三废多，不环保。而以炭黑填充的非氯丁橡胶混炼胶阻燃性能很低，LOI—般在17左右。天然橡胶阻燃材料开发的重要性随着天然橡胶应用领域的扩大，对橡胶制品阻燃性能的要求越来越高，阻燃天然橡胶的开发和应用已经变得越来越重要。使用含卤阻燃剂制造阻燃橡胶，国内外有大量的研究报导，而含卤阻燃橡胶的优点在于具有较高的阻燃性，缺点是燃烧时产生大量烟雾、毒性物质、强腐蚀性物质，对环境和人体都会产生较大的伤害。随着人们环保意识的增强，无卤的低烟、低毒阻燃橡胶材料成为研究的热点。国内外有不少研究者对无卤阻燃剂制备阻燃橡胶作了研究，报导最多的是对合成橡胶阻燃性的研究，而对天然橡胶阻燃性的研究报导较少。天然橡胶极氧指数在17左右，属于极易燃材料。以天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁胶为并用体系的橡胶鞋底，综合性能优异，研究体系在炭黑补强橡胶底的耐燃性能，具有极大的现实意义。由于使用无机助剂或无机填料进行体系的阻燃，物理性能低，使用价值小， 应用广度低。欧盟TOEE和RolS指令发布，卤系阻燃剂的应用受到制约。开发无卤、低烟、低毒、高效的新型阻燃剂是目前阻燃研究的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，它的阻燃性能好，能防止液滴传递火灾，抑烟效果好，烟气无毒，而且产品使用寿命长，以克服现有技术的不足。本专利技术是这样实现的鞋底用环保型阻燃橡胶，按重量份数计算，它包括55 65 份2#标准胶，33 47合成胶，1 3份硫磺，2 4份促进剂，5 9份硫化活性剂，0. 5 0. 7份脱模剂，54 66份补强填充剂，15 21份软化体系，18 22份红磷，4 6份氮系阻燃剂MCA以及18 22份氮磷阻燃剂。更优选的技术方案是，按重量份数计算，它包括60份2#标准胶，10份丁苯胶，30 份顺丁胶，2份硫磺，3份促进剂，2份硬脂酸，5份纳米氧化锌，0. 6份脱模剂，56份炭黑，5份陶土，15份液体古马隆，3份固体古马隆，20份红磷，5份氮系阻燃剂MCA以及20份氮磷阻燃剂。合成橡胶为8 12份丁苯胶及25 35份顺丁胶每3份促进剂由0. 5份促进剂M、1. 0份促进剂DM及0. 5份促进剂D组成。硫化活性剂为1 3份三级硬脂酸以及4 6份纳米氧化锌。每2. 2份防老剂由为1. 0份防老剂⑶及1. 2份防老剂4010NA组成；还包括0. 08 0. 12份防焦剂，防焦剂为水杨酸。每18份软化体系由15份液体古马隆及3份固体古马隆组成。每61份补强填充剂由56份炭黑及5份陶土组成。鞋底用环保型阻燃橡胶的制备方法，将丁苯胶、顺丁胶、硬脂酸、机油、炭黑以及固体古马隆加入密炼机中，将丁苯胶、顺丁胶、硬脂酸、固体古马隆、炭黑加入密炼机中，加压炼胶3 5分钟，炼胶机的负荷降至240时，提上顶栓刮胶将密炼机口的材料送入密炼室内，在15 25秒内刮完并将上顶栓回放到位，继续压炼，并在30秒内加入软化剂体系，炼胶机起负荷后接着压炼2 4分钟，使炼胶机的负荷回升到160以上排料，即得带母炼胶； 将母胶停放12小时后，将其与2#标准胶、红磷、氮系阻燃剂MCA以及氮磷阻燃剂一同加入密炼机中，压炼50 65秒后，投入中料以及炭黑，再压炼3 5分钟提上顶栓刮胶，再压炼 2分钟，密炼机内部因胶料摩擦产生扑吃音时，加入软化体系，炼胶到负荷升起后再炼胶1 分钟排料，即得到成品。所述的中料为硫磺、促进剂、硬脂酸、纳米氧化锌、脱模剂、补强填充剂以及软化体系。标准胶是按国际上统一的理化性能、指标来分级的，这些理化性能包括杂质含量、 塑性初值、塑性保持率、氮含量、挥发物含量、灰分含量及色泽指数等七项，其中以杂质含量为主导性指标，依杂质之多少分为5L、5、10、20及50等共五个级别。硬脂酸工业品呈白色或微黄色颗粒或块，为45%硬脂酸与55%软脂酸的混合物，并含有少量油酸，略带脂肪气味。工业品分一级(旧称三压，经过三次压榨)、二级(旧称二压， 经过二次压榨)和三级(旧称一压，经过一次压榨或不经过压榨)。是以硬脂酸为主并含有软脂酸等的混合酸。一级和二级硬脂酸是带有光泽或含是晶粒的白色蜡状固体。三级硬脂酸是淡黄色蜡状固体。防老剂⑶的化学名称为碳化二亚胺；防老剂4010NA的化学名称为N-苯基-N’-基对苯二胺。本专利技术的工作原理是，磷膨胀阻燃体系在外部火源作用下或燃烧时会释放出无机酸(磷酸、偏磷酸、聚磷酸)和氨气、氮气和部分水蒸气，前者可催化基体和炭源成炭，后者可使黏稠的基体和焦炭层膨胀，形成具有隔热隔氧的泡沫炭层，减缓材料的火焰蔓延速度， 达到阻燃的目的。当氮磷阻燃剂NPR的质量分数为40%时，材料的阻燃级别可达到FV-O级，氧指数提高到23. 3% ；UL94防火等级分为94HB级、94V级、94-5V级。A) 94HB级即试片以水平方式点燃时，1)试片厚度小于3. 05mm，燃烧速度要小于 76. 2mm/min ；2)试片厚度在3. 05 12. 7mm，燃烧速度要小于38. lmm/min ；这是94HB级最低要求。B) 94V级是试验片在垂直受到燃烧时达到以下标准，可细分为V-0、V_l、V_2三级。其中V-O级当每次火焰离开后，试片着火不超过10秒且不会有带火星滴下至离试验片 305mm的外科用棉花而令其燃点着火，及不会有残余燃烧超过30秒。V-I级和V-O相同，除了试验片必须在30秒内熄灭及60秒后无残余燃烧。V-2级和V-O相同，除了有带火星滴下使干燥的棉花着火。94V-0级火焰15秒(1000BTU)不助燃，会自动炸灭； 94V-1级火焰30秒(1000BTU)会滴下，但不生火焰。94V-2级火焰人30秒(1000BTU)会滴下，有火焰，但不会引燃棉花，会自动熄灭。94HB =OBTU几几乎不防火。阻燃等级由HB，V-2，V-I向V-0逐级递增1)HB:UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品，燃烧速度小于 40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。2)V-2 对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。3)V-I 对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。4)V-O 对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术以天然橡胶、丁苯胶、顺丁胶作为主体材料，通过加入补强填充剂及软化体系来保障胶料的物理性本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于：按重量份数计算，它包括５５～６５份２＃标准胶，３３～４７合成胶，１～３份硫磺，２～４份促进剂，５～９份硫化活性剂，０．５～０．７份脱模剂，５４～６６份补强填充剂，１５～２１份软化体系，１８～２２份红磷，４～６份氮系阻燃剂ＭＣＡ以及１８～２２份氮磷阻燃剂。

【技术特征摘要】
1.一种鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于按重量份数计算，它包括55 65份姊标准胶，33 47合成胶，1 3份硫磺，2 4份促进剂，5 9份硫化活性剂，0. 5 0. 7份脱模剂，54 66份补强填充剂，15 21份软化体系，18 22份红磷，4 6份氮系阻燃剂 MCA以及18 22份氮磷阻燃剂。2.根据权利要求1所述的鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于按重量份数计算，它包括60份2#标准胶，10份丁苯胶，30份顺丁胶，2份硫磺，3份促进剂，2份硬脂酸，5份纳米氧化锌，0. 6份脱模剂，56份炭黑，5份陶土，15份液体古马隆，3份固体古马隆，20份红磷，5 份氮系阻燃剂MCA以及20份氮磷阻燃剂。3.根据权利要求1或2所述的鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于合成橡胶为8 12份丁苯胶及25 35份顺丁胶。4.根据权利要求1或2所述的鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于每3份促进剂由 0. 5份促进剂M、1. 0份促进剂DM及0. 5份促进剂D组成。5.根据权利要求1或2所述的鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于硫化活性剂为1 3份三级硬脂酸以及4 6份纳米氧化锌。6.根据权利要求1或2所述的鞋底用环保型阻燃橡胶，其特征在于每2.2份防老剂由为1. 0份防老剂⑶及1. 2份防老剂4010NA组成；还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜江，罗筑，陈松雄，晋齐怀，周川泉，田杰，王春桥，
申请(专利权)人：际华三五三七制鞋有限责任公司，
类型：发明
国别省市：52