一种节能鞋底及其制备方法与流程

文档序号:11223542阅读:301来源:国知局
本发明属于鞋
技术领域
,具体涉及一种节能鞋底及其制备方法。
背景技术
:鞋底是鞋的重要组成部分,由于鞋的产量大,对资源的消耗量也大,尤其是可再生资源的消耗,在可再生资源日益枯竭的今天,如何将废弃资源重复利用成为了可持续生产鞋的关键。塑料是城市垃圾的主要组成部分,当前对待塑料垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主,这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低,但是实际占用了大量的土地资源,产生了无法挽回的环境污染。如果将塑料作为鞋底材料的一部分,可以有效地缓解可再生资源枯竭危机。由于鞋底是鞋与地面接触的最直接的部位,人们在出入不同的场所,鞋底避免不了会粘连各种脏污,如果不经常清理,在生活或者办公场所很容易滋生有害细菌,危害人体健康。此外鞋底还必须同时具备除防滑性好这一基本性能外的其他性能,例如:抗压强度高、韧性好和质轻。但现有的鞋底中尚不同时具有防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能。技术实现要素:为了解决现有的鞋底中尚不同时具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能的问题,本发明的目的是提供一种节能鞋底及其制备方法,制得的节能鞋底具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻的优点。本发明提供了如下的技术方案:一种节能鞋底,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶13-15份、溴化丁基橡胶50-60份、纳米二氧化硅10-20份、氯化聚乙烯1-3份、聚乙烯蜡1-3份、氧化镁0.2-1份、纳米氧化锌1-4份、硫磺0.6-1.6份、磷酸锆载银粉0.3-0.7份、废弃聚乙烯泡沫塑料6-10份、废弃聚氨酯泡沫塑料5-9份、陶瓷纤维9-15份、聚酯纤维7-13份、硫化促进剂0.6-2份、塑化剂4-8份、抗氧化剂0.6-1.8份、白烟活性剂2-4份、偶联剂1-2份、润滑剂0.2-0.6份和热稳定剂0.2-0.8份。原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用,达到了节能环保的目的;废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点;废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。原料中添加了磷酸锆载银粉,纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料,可抑制有害细菌的滋生。原料中添加了陶瓷纤维,陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。原料中添加了聚酯纤维,聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。优选地,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶14份、溴化丁基橡胶55份、纳米二氧化硅15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.1份、磷酸锆载银粉0.5份、废弃聚乙烯泡沫塑料8份、废弃聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纤维12份、聚酯纤维10份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、抗氧化剂1.2份、白烟活性剂3份、偶联剂1.5份、润滑剂0.4份和热稳定剂0.5份。优选地,所述硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑,能促进硫化作用,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能,还具有防老化的作用。优选地,所述塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂,能够提高节能鞋底的韧性,便于节能鞋底加工。优选地,所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌,能够防止或延缓节能鞋底氧化。优选地,所述偶联剂为钛酸酯偶联剂,可以促进原料间的粘合,改善复合材料的流变性。优选地,所述润滑剂为氯化石蜡,能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。优选地,所述热稳定剂为硬脂酸钡,提高节能鞋底的热稳定性。一种节能鞋底的制备方法,包括以下步骤:(1)按照节能鞋底原料的重量份数称取原料;(2)将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼,在温度控制在125-130℃条件下排胶,室温放置24h,即得静置料;(3)将步骤(2)中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼,混炼均匀后,即得片状物料;(4)将步骤(3)中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。本发明的有益效果是:1、本发明解决了现有的节能鞋底中尚不同时具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能的问题。2、本发明的原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用,达到了节能环保的目的;废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点;废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。3、本发明的原料中添加了磷酸锆载银粉,纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料,可抑制有害细菌的滋生。4、本发明的原料中添加了陶瓷纤维,陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。5、本发明的原料中添加了聚酯纤维,聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。6、本发明中所述硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑,能促进硫化作用,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能,还具有防老化的作用。7、本发明中所述塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂,能够提高节能鞋底的韧性,便于节能鞋底加工。8、本发明中所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌,能够防止或延缓节能鞋底氧化。9、本发明中所述偶联剂为钛酸酯偶联剂,可以促进原料间的粘合,改善复合材料的流变性。10、本发明中所述润滑剂为氯化石蜡,能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。11、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸钡,提高节能鞋底的热稳定性。具体实施方式实施例1一种节能鞋底,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶14份、溴化丁基橡胶55份、纳米二氧化硅15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.1份、磷酸锆载银粉0.5份、废弃聚乙烯泡沫塑料8份、废弃聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纤维12份、聚酯纤维10份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、抗氧化剂1.2份、白烟活性剂3份、偶联剂1.5份、润滑剂0.4份和热稳定剂0.5份。原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用,达到了节能环保的目的;废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点;废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。原料中添加了磷酸锆载银粉,纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料,可抑制有害细菌的滋生。原料中添加了陶瓷纤维,陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。原料中添加了聚酯纤维,聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑,能促进硫化作用,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能,还具有防老化的作用。塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂,能够提高节能鞋底的韧性,便于节能鞋底加工。抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌,能够防止或延缓节能鞋底氧化。偶联剂为钛酸酯偶联剂,可以促进原料间的粘合,改善复合材料的流变性。润滑剂为氯化石蜡,能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。热稳定剂为硬脂酸钡,提高节能鞋底的热稳定性。一种节能鞋底的制备方法,包括以下步骤:(1)按照节能鞋底原料的重量份数称取原料;(2)将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼,在温度控制在125-130℃条件下排胶,室温放置24h,即得静置料;(3)将步骤(2)中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼,混炼均匀后,即得片状物料;(4)将步骤(3)中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。实施例2一种节能鞋底,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶13份、溴化丁基橡胶50份、纳米二氧化硅10份、氯化聚乙烯1份、聚乙烯蜡1份、氧化镁0.2份、纳米氧化锌1份、硫磺0.6份、磷酸锆载银粉0.3份、废弃聚乙烯泡沫塑料6份、废弃聚氨酯泡沫塑料5份、陶瓷纤维9份、聚酯纤维7份、硫化促进剂0.6份、塑化剂4份、抗氧化剂0.6份、白烟活性剂2份、偶联剂1份、润滑剂0.2份和热稳定剂0.2份。原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用,达到了节能环保的目的;废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点;废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。原料中添加了磷酸锆载银粉,纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料,可抑制有害细菌的滋生。原料中添加了陶瓷纤维,陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。原料中添加了聚酯纤维,聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑,能促进硫化作用,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能,还具有防老化的作用。塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂,能够提高节能鞋底的韧性,便于节能鞋底加工。抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌,能够防止或延缓节能鞋底氧化。偶联剂为钛酸酯偶联剂,可以促进原料间的粘合,改善复合材料的流变性。润滑剂为氯化石蜡,能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。热稳定剂为硬脂酸钡,提高节能鞋底的热稳定性。一种节能鞋底的制备方法,包括以下步骤:(1)按照节能鞋底原料的重量份数称取原料;(2)将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼,在温度控制在125-130℃条件下排胶,室温放置24h,即得静置料;(3)将步骤(2)中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼,混炼均匀后,即得片状物料;(4)将步骤(3)中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。实施例3一种节能鞋底,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶15份、溴化丁基橡胶60份、纳米二氧化硅20份、氯化聚乙烯3份、聚乙烯蜡3份、氧化镁1份、纳米氧化锌4份、硫磺1.6份、磷酸锆载银粉0.7份、废弃聚乙烯泡沫塑料10份、废弃聚氨酯泡沫塑料9份、陶瓷纤维15份、聚酯纤维13份、硫化促进剂2份、塑化剂8份、抗氧化剂1.8份、白烟活性剂4份、偶联剂2份、润滑剂0.6份和热稳定剂0.8份。原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料,废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市,不仅占用城市用地,而且污染当地的环境,现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用,达到了节能环保的目的;废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点;废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。原料中添加了磷酸锆载银粉,纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料,可抑制有害细菌的滋生。原料中添加了陶瓷纤维,陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料,具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。原料中添加了聚酯纤维,聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑,能促进硫化作用,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能,还具有防老化的作用。塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂,能够提高节能鞋底的韧性,便于节能鞋底加工。抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌,能够防止或延缓节能鞋底氧化。偶联剂为钛酸酯偶联剂,可以促进原料间的粘合,改善复合材料的流变性。润滑剂为氯化石蜡,能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用,从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。热稳定剂为硬脂酸钡,提高节能鞋底的热稳定性。一种节能鞋底的制备方法,包括以下步骤:(1)按照节能鞋底原料的重量份数称取原料;(2)将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼,在温度控制在125-130℃条件下排胶,室温放置24h,即得静置料;(3)将步骤(2)中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼,混炼均匀后,即得片状物料;(4)将步骤(3)中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。对比例1一种鞋底,包括以下重量份的原料:丁腈橡胶15份、溴化丁基橡胶60份、纳米二氧化硅17份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2.5份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.3份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、白烟活性剂3份和偶联剂2份。一种鞋底的制备方法,包括以下步骤:(1)按照鞋底原料的重量份数称取原料;(2)将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼,在温度控制在120-130℃条件下排胶,室温放置24h,即得静置料;(3)将步骤(2)中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼,混炼均匀后,即得片状物料;(4)将步骤(3)中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制得节能鞋底进行性能测试,得到如下测试结果,如表1所示:指标实施例1实施例2实施例3对比例1原料损耗减少率(%)2824200密度(g/cm3)1.0151.1181.2161.354抗压强度(mpa)32.625.421.218.3拉伸强度(mpa)17.214.612.89.5抗菌性能(%)7267570静态止滑系数(高油)0.680.660.640.59静态止滑系数(高油加水)0.690.650.610.56动态止滑系数(后跟)0.680.640.610.54动态止滑系数(平滑)0.660.650.620.55从表1数据比较可以看出,本发明的优点是:1、一种节能鞋底及其制备方法,从测得的原料损耗减少率可以看出,实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1,说明本发明节能鞋底的节能性好。2、一种节能鞋底及其制备方法,从测得的密度可以看出,实施例1-3的密度均低于对比例1,说明本发明节能鞋底质轻。3、一种节能鞋底及其制备方法,从测得的抗压强度可以看出,实施例1-3的抗压强度均高于对比例1,说明本发明节能鞋底的抗压强度高。4、一种节能鞋底及其制备方法,拉伸强度按照iso37:2005测试,从测得的拉伸强度可以看出,实施例1-3的拉伸强度均高于对比例1,说明本发明节能鞋底的韧性好。5、一种节能鞋底及其制备方法,从测得的抗菌性能可以看出,实施例1-3的抗菌性能均优于对比例1,说明本发明节能鞋底的抗菌效果好。6、一种节能鞋底及其制备方法,静态止滑系数按照f1677:2005测试,动态止滑系数按照iso13287:2012测试sra模式(洗涤液污染界面),从测得的静态止滑系数(高油)、静态止滑系数(高油加水)、动态止滑系数(后跟)和动态止滑系数(平滑)可以看出,实施例1-3的静态止滑系数(高油)、静态止滑系数(高油加水)、动态止滑系数(后跟)和动态止滑系数(平滑)均高于对比例1,说明本发明节能鞋底的防滑效果好。7、一种节能鞋底及其制备方法,从测得的各个指标的数据可以看出,实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1,说明本发明节能鞋底的原料配方和制备方法的合理性。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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