磨砂型橡胶鞋底胶及其制备方法及其产品的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种磨砂型橡胶鞋底的发明及其制备方法，它是由2#标准胶，合成胶，硫磺，促进剂，硫化活性剂，橡胶软化油，防老剂，脱模剂，炭黑，固体古马隆以及匀化抗撕裂剂等组成。本发明采用最优磨砂型橡胶配方与模具喷砂处理相结合，通过合适的操作方法让橡胶在规定蒸汽压力及标准下进行硫化，使生产出的橡胶鞋底呈磨砂型；本发明工艺简单，不需要对胶鞋表面喷涂消光面油，降低了生产成本，只需要在模具表面进行喷砂处理，大大减少了工人的劳动强度，改善了橡胶鞋底的外观质量。
【专利说明】磨砂型橡胶鞋底胶及其制备方法及其产品的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及橡胶加工领域，特别是一种磨砂型橡胶鞋底胶及其制备方法及其产品的制备方法。
【背景技术】
[0002]胶鞋橡胶部件有两种外观发展趋势，一种是以高光泽度为代表的亮丽型产品，另一种则是色泽柔和、外观宁静典雅，给人以和谐恬静的格调，使人们感到安全、健康舒适的磨砂型产品，这种产品具有刺激消费者感观视觉的特殊效果，成为当今产品色泽的主要流行趋势之一。磨砂型胶鞋产品因其柔和、自然、优雅的视觉外观已成为消费者的新宠。
[0003]一般来说，要实现胶鞋橡胶部件的磨砂效果，可以采用三种途径。一是表面喷涂消光面油，但这种方式工艺繁琐，不但成本高，还会因消光面油溶剂挥发，污染工作环境，影响工作人员身体健康；二是对制造橡胶部件的模具表面进行磨砂处理，这种方法维持时间短，并且效果很差，劳动强度大。第三种就是直接由橡胶部件原位生成，并通过操作方法实现磨砂效果。但是，目前还没有一种直接适用于生产磨砂型橡胶鞋底的材料。
[0004]所谓磨砂型橡胶鞋底，就是橡胶鞋底表面(橡胶鞋底花纹面)形成光的散射，无光泽、没有斑纹，呈较自然的磨砂型；然而使用模具长时间压制橡胶鞋底就会让模具内腔表面发亮，进而使压制出的橡胶鞋底也发亮，而且还会使大底表面出现斑纹，橡胶鞋底不成磨砂型，严重影响鞋的外观质量、不能满足消费者购买需求。
[0005]但将模具进行喷砂后，生产出橡胶鞋底就不会出现上述的现象，橡胶鞋底就会成磨砂型，花纹字码也比较清晰，解决了橡胶鞋底外观质量，就能满足消费者购买需求，但要求工人的工作强度大。
【发明内容】
`[0006]本发明所要解决的技术问题是:提供一种磨砂型橡胶鞋底胶及其制备方法及其产品的制备方法，它直接适用于生产磨砂型橡胶鞋底的生产，且生产方法简单，成本低廉，所得到的产品质量好，使用寿命长，以克服现有技术的不足。
[0007]本发明的是这样实现的:磨砂型橡胶鞋底胶，按照重量份计算，包括2#标准胶50~60份、合成胶40~50份、硫磺2.0~2.6份、促进剂2.0~4.0份、硫化活性剂5~10份、橡胶软化油10~20份、防老剂2~3份、50~70份炭黑N330、固体古马隆1.5~3份、匀化抗撕裂剂0.2~0.6份以及轻质氧化镁0.2~0.6份。
[0008]更优选的方案是，按照重量份计算，包括2#标准胶58份、合成胶42份、硫磺2.0份、促进剂2.5份、硫化活性剂8份、橡胶软化油18份、防老剂2.6份、55份炭黑N330、固体古马隆2份、匀化抗撕裂剂0.4份以及轻质氧化镁0.3份。
[0009]每42份合成胶由10份溶聚丁苯胶及32份顺丁胶组成；每8份硫化活性剂由2.5份三级硬脂酸及5.5份纳米氧化锌组成；每2.5份促进剂由0.5份促进剂DM、0.2份促进剂D以及1.8份促进剂CZ组成；每2.6份防老剂由1.2份防老剂⑶和1.4份防老剂4010NA组成。
[0010]还包括0.16份水杨酸。
[0011]还包括0.6份脱模剂。
[0012]磨砂型橡胶鞋底胶的制备方法，按上述的重量份数取各组分，操作步骤如下:
(O塑炼:将2#标准胶投入密炼机中，压炼6~IOmin后平机卷筒，得到可塑度为0.38~0.48的塑炼胶；
(2)母炼:将合成胶、匀化抗撕裂剂、固体古马隆、45份炭黑N330以及硬脂酸投入密炼机中，压炼3~5min后提起上顶栓使胶料翻转，继续压炼2~4min后，提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室，再压炼2~4min，再加入橡胶软化油，起负荷I~3min后排料；密炼机排料后，在4~6mm棍距离的开放式炼胶机上翻炼8次，以4~6mm的厚度出片，采用常温水对片料进行冷却处理，并放置24小时以上，得到母炼胶；
(3)混炼:将塑炼胶、母炼胶以及中料投入密炼机中压炼0.5~I分钟后，加入剩余的炭黑N330并压炼2~4分钟，再加入硫磺，压炼30~40秒后排料，将排出的胶料投入开放式炼胶机中交叉翻炼4~6次，以4~6_的厚度出片，采用常温水冷却后，放置24小时以上，得到混炼胶，将混炼胶进行检验后得到成品胶；所述的中料为促进剂、活性氧化锌、防老剂，水杨酸和脱模剂。
[0013]上述步骤中，硫化活性剂为活性氧化锌和硬脂酸，硬脂酸是在步骤2)中使用，而活性氧化锌则是在步骤3)中使用。
[0014]制备磨砂型橡胶鞋底的方法，将磨砂型橡胶鞋底胶进行热炼、精炼，并将其冲切成胶胚备用；将大底模具清理干净，使大底模具的内腔内无污垢和杂物；利用空气为动力的喷砂机对大底模具的内腔进行`喷砂，喷砂机的喷枪应与模具成45°角，使大底模具的内腔表面均匀地受到磨料的均匀加工；将加工好的大底模具进行预热，在加热蒸汽管道压力为0.58~0.63MPa的条件下预热30分钟；将胶胚放入模具内，在压力为0.58~0.63MPa，硫化时间为3分至4分30秒，硫化结束，就获得了磨砂型橡胶鞋底。
[0015]喷砂机的空气压力为0.6MPa。
[0016]所述的大底模具的材料为45#钢；所述的喷砂采用手动喷砂机；所述的磨料为棕钢玉，其粒径为120~200目。
[0017]对大底模具喷砂时，空压机压力要达到0.6MPa，当喷砂时空压机压力小于0.6MPa时，模具内腔受到砂粒的撞击力达不到要求，部分残留在模具内腔表面的污物不能够被去除，砂粒就不会很好的与模具附和，及砂粒与模具的附着力达不到要求，这样模具就得不到很好的加工，新喷砂的模具压制几双橡胶鞋底后模具就会发亮，进而会造成橡胶鞋底表面发亮，会有斑纹，橡胶鞋底成半亚光型，达不到要求，当橡胶大底生产未达到指标要求时就会反复的喷砂，耗费大量的人力物力，造成能源浪费；当喷砂时空压机压力大于0.6MPa时，砂粒通过空气压力撞击模具的力量就会增大，这样残留在模具内腔的污物能够去除，生产出的橡胶鞋底也会呈亚光型，但模具内腔表面受到砂粒的撞击力偏大，模具内腔会受到严重损坏，缩短了模具的使用寿命，并且也会造成的严重的能源浪费；确保喷枪与大底模具的角度适当；喷枪喷射砂粒的角度能直接的影响模具的喷砂效果，在喷射模具底平面时，喷枪应与模具垂直，使模具均匀的受到砂粒的撞击，但在喷射模具底平面花纹凹凸处时，喷枪应与模具成45°角(此时让喷枪与模具垂直不便操作，成45°角时从模具喷砂效果和操作方面都最好的)；确保大底模具内腔表面被砂粒加工均匀，粗糙程度要一致，在规定的压力下均匀喷砂的次数越多，模具压制出的橡胶鞋底都呈磨砂型，都是磨砂型的橡胶鞋底，但是使用模具压制磨砂型橡胶鞋底模数的多少不完全与喷砂次数成正比。当喷砂效果达到一定程度时，继续喷砂并不能延长模具压制磨砂型橡胶鞋底的模数，反而对模具的损伤较大，耗费大量的人力物力，造成严重资源浪费。确保硫化时的蒸汽压力恒定，当蒸汽压力小于0.58MP时，生产出的磨砂型橡胶鞋底会有部分欠硫，影响生产效率，还会影响磨砂型橡胶鞋底的物理性能指标；当蒸汽压力大于0.63时，生产出的磨砂型橡胶鞋底虽然不会欠硫，但是过高会导致磨砂型橡胶鞋底过硫，影响磨砂型橡胶鞋底的物理性能指标，还会造成能源的严重浪费。
[0018]标准胶是按国际上统一的理化效能、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。
[0019]硬脂酸工业品呈白色或微黄色颗粒或块状，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。
[0020]防老剂⑶的化学名称为辛基化二苯胺。
[0021]防老剂40IONA的化学名称为N-异丙基-N'-苯基对苯二胺。
[0022]促进剂DM的化学名称为2、2’_ 二硫代二苯并噻唑。
[0023]促进剂D的化学名称为二苯胍。
[0024]促进剂CZ的化学名称为N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺。
[0025]炭黑N330即是常规的高耐磨炭黑。
[0026]促进剂DM、促进剂D以及促进剂CZ新型并用体系，提高橡胶分子交联键的刚性，利用炭黑N330作为耐磨补强剂、天然橡胶塑炼胶可塑度能达到0.38~0.48，提供交联分子弹性模量。
[0027]促进剂DM、促进剂D以及促进剂CZ与防老剂⑶配合，提供优异的耐疲劳能力。
[0028]采用本发明的方法来生产磨砂型橡胶鞋底，对磨砂型橡胶鞋底的性能进行测试，进行以下配方筛选试验，从而验证本发明的技术方案:
配方试验数据:
配方:58份2#标准胶、10份丁苯胶、32份顺丁胶、2.0份硫磺、0.5份促进剂DM、0.2份促进剂D、1.8份促进剂CZ、2.5份三级硬脂酸、5.5份纳米氧化锌、18份橡胶软化油、1.2防老剂CD、1.4份防老剂4010NA、0.6份脱模剂，55份N330炭黑、2份固体古马隆，0.4份匀化抗撕裂剂，0.3份轻质氧化镁。
[0029]试验数据筛选过程:
(I)补强填充剂用量研究
基本配方:天然橡胶58份、丁苯橡胶10份、顺丁橡胶32份、硫磺2份、硫化促进剂2.5份、硫化活性剂8.0 份、固体古马隆、橡胶软化油、炭黑N330为变量。
[0030]试验方案:
【权利要求】
1.一种磨砂型橡胶鞋底胶，其特征在于:按照重量份计算，包括2#标准胶50~60份、合成胶40~50份、硫磺2.0~2.6份、促进剂2.0~4.0份、硫化活性剂5~10份、橡胶软化油10~20份、防老剂2~3份、50~70份炭黑N330、固体古马隆1.5~3份、匀化抗撕裂剂0.2~0.6份以及轻质氧化镁0.2~0.6份。
2.根据权利要求1所述的磨砂型橡胶鞋底胶，其特征在于:按照重量份计算，包括2#标准胶58份、合成胶42份、硫磺2.0份、促进剂2.5份、硫化活性剂8份、橡胶软化油18份、防老剂2.6份、55份炭黑N330、固体古马隆2份、匀化抗撕裂剂0.4份以及轻质氧化镁0.3份。
3.根据权利要求1或2所述的磨砂型橡胶鞋底胶，其特征在于:每42份合成胶由10份溶聚丁苯胶及32份顺丁胶组成；每8份硫化活性剂由2.5份三级硬脂酸及5.5份纳米氧化锌组成；每2.5份促进剂由0.5份促进剂DM、0.2份促进剂D以及1.8份促进剂CZ组成；每2.6份防老剂由1.2份防老剂CD和1.4份防老剂401ONA组成。
4.根据权利要求1或2所述的磨砂型橡胶鞋底胶，其特征在于:还包括0.16份水杨酸。
5.根据权利要求1或2所述的磨砂型橡胶鞋底胶，其特征在于:还包括0.6份脱模剂。
6.一种如权利要求1所述的磨砂型橡胶鞋底胶的制备方法，其特征在于:按上述的重量份数取各组分，操作步骤如下: (O塑炼:将2#标准胶投入密炼机中，压炼6~IOmin后平机卷筒，得到可塑度为0.38~0.48的塑炼胶； (2)母炼:将合成胶、匀化抗撕裂剂、固体古马隆、45份炭黑N330以及硬脂酸投入密炼机中，压炼3~5min后提起上顶栓使胶料翻转，继续压炼2~4min后，提起密炼机上顶栓将溢出密炼室的粉状材料扫回密炼室，再压炼2~4min，再加入橡胶软化油，起负荷I~3min后排料；密炼机排料后，在4~6mm棍距离的开放式炼胶机上翻炼8次，以4~6mm的厚度出片，采用常温水对片料进行冷却处理，并放置24小时以上，得到母炼胶； (3)混炼:将塑炼胶、母炼胶以及中料投入密炼机中压炼0.5~I分钟后，加入剩余的炭黑N330并压炼2~4分钟，再加入硫磺，压炼30~40秒后排料，将排出的胶料投入开放式炼胶机中交叉翻炼4~6次，以4~6_的厚度出片，采用常温水冷却后，放置24小时以上，得到混炼胶，将混炼胶进行检验后得到成品胶；所述的中料为促进剂、活性氧化锌、防老剂，水杨酸和脱模剂。
7.一种采用如权利看要求I所述的磨砂型橡胶鞋底胶制备磨砂型橡胶鞋底的方法，其特征在于:将磨砂型橡胶鞋底胶进行热炼、精炼，并将其冲切成胶胚备用；将大底模具清理干净，使大底模具的内腔内无污垢和杂物；利用空气为动力的喷砂机对大底模具的内腔进行喷砂，喷砂机的喷枪应与模具成45°角，使大底模具的内腔表面均匀地受到磨料的均匀加工；将加工好的大底模具进行预热，在加热蒸汽管道压力为0.58~0.63MPa的条件下预热30分钟；将胶胚放入模具内，在压力为0.58~0.63MPa，硫化时间为3分至4分30秒，硫化结束，就获得了磨砂型橡胶鞋底。
8.根据权利要求7所述的制备磨砂型橡胶鞋底的方法，其特征在于:喷砂机的空气压力为 0.6MPa。
9.根据权利要求7所述的制备磨砂型橡胶鞋底的方法，其特征在于:所述的大底模具的材料为45#钢；所述的喷砂采用手动喷砂机；所述的磨料为棕钢玉，其粒径为120~200目。
【文档编号】C08K13/02GK103554562SQ201310540977
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】周川泉, 晋齐怀, 田吉, 石银平, 陈松雄, 杜江, 安廷飞 申请人:际华三五三七制鞋有限责任公司