本发明属于鞋材制备
技术领域：
，具体涉及一种鞋底材料及其制备方法。
背景技术：
：鞋底材料是鞋类产品的伴生物，随着鞋类产品的发展，鞋底材料质量不断提高。传统鞋底大都采用天然材料，材质主要为动物皮革、纤维织物（如棉、麻、丝和毛等）、木材和天然橡胶（nr）等；现代鞋底则多采用人造材料，材料种类丰富，并且新品种层出不穷，主要为合成橡胶（sr）、塑料、热塑性弹性体（tep）和金属等。目前世界知名品牌运动鞋的鞋底材料多采用pvc、pu和eva等高性能材料。pvc具有物理性能优、加工性能好的优点，但也存在防滑性能和穿着舒适性不佳等缺点。pu分为聚酯型和聚醚型两类。聚酯型pu鞋底材料的物理性能好，但耐低温性能较差，且易水解和生物降解，加工工艺复杂。聚醚型pu鞋底材料的物理性能差，但耐水解性能好，尤其是在寒冷和潮湿的环境中，聚醚型pu鞋底材料具有聚酯型pu鞋底材料无法替代的优势。eva具有很好的塑性和弹性，所以在运动鞋中应用极为普遍。eva在分子链中引入质量分数为0.15～0.22的醋酸乙烯，从而降低了结晶度，使eva发泡鞋底材料具有良好的塑性和弹性，且其质量小、易着色、物理性能和穿着舒适性好。但eva发泡率和变形大，耐磨性能较差。发明专利103289052b公开了一种高耐水解聚氨酯鞋底材料及其双组份，其鞋底材料由多元醇组分和聚氨酯预聚体组分共同组成：其中，所述多元醇组分的原料包括聚酯多元醇、作为扩链剂的小分子多元醇、催化剂、发泡剂、匀泡剂，所述聚氨酯预聚体组分的原料包括聚酯多元醇、异氰酸酯。该鞋底材料在一定程度上解决了聚酯型聚氨酯鞋底材料耐水解性能，延长了使用寿命，但是该鞋底材料存在耐磨性和防滑性能较差的问题。为了运动鞋的发展，亟需对上述问题进行探索，开发出一种新型耐磨、防滑鞋底材料。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前鞋底材料存在耐磨性和防滑性能较差的缺陷，提供了一种鞋底材料及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种鞋底材料，包括以下重量份数的原料：25～30份天然橡胶、40～50份丁苯橡胶、15～20份改性二硫化钼、3～5份硬脂酸锌、3～5份硫磺和1～3份防老剂。所述的改性二硫化钼是由以下步骤得到的：（1）将200～300g二硫化钼粉碎后，得到二硫化钼粉末，将二硫化钼粉末和500～600ml沼液混合后，在35～45℃下密封发酵5～8天，得到发酵产物，将发酵产物离心分离，得到沉淀物，将沉淀物高温灭菌，得到灭菌物料，将灭菌物料、25～35g甲基丙烯酸缩水甘油酯和400～500ml无水乙醚在85～95℃下反应2～3h后过滤，得到滤渣；（2）将15～20gn-羟甲基丙烯酰胺、8～12g硼酸和100～120ml无水乙醚在130～140℃混合后，再加入3～5ml质量分数为98%硫酸溶液，保温反应1～2h，得到产物，将产物蒸馏，回收乙醚，得到蒸馏产物；（3）将蒸馏产物、滤渣和400～500ml甲苯在65～75℃混合后，再加入0.3～0.5g引发剂，搅拌反应3～4h后，再加入200～300ml质量分数为15%氢氧化钠溶液，继续搅拌反应60～90min，再加入80～120ml质量分数为20%硝酸铈溶液，并升温至85～95℃，搅拌反应2～3h后过滤，得到滤饼，即改性二硫化钼。所述的防老剂为防老剂4010、防老剂h中的一种或两种。所述的引发剂为过硫酸钾、过氧化月桂酰中的一种或两种。一种鞋底材料的制备方法，具体制备步骤为：（1）按重量份数配比，进行取原料；（2）将天然橡胶和丁苯橡胶加入到密炼机中，在50～60℃密炼15～20min，再加入改性二硫化钼、硬脂酸锌、硫磺和防老剂，继续密炼8～10min，得到混合胶，将混合胶置于压延机上，在50～60℃压制15℃～20min，得到胶片，将胶片切割，即可得到鞋底材料。本发明的有益效果是：本发明以耐磨性好的二硫化钼为原料，将二硫化钼用微生物进行处理，利用微生物分泌产生的氧化性产物对二硫化钼表面进行氧化处理，使二硫化钼表面产生羟基和羧基，再利用甲基丙烯酸缩水甘油酯中的环氧基与二硫化钼表面的羟基、羧基反应，从而向二硫化钼表面引入碳碳双键，然后将n-羟甲基丙烯酰胺与硼酸反应后，再与二硫化钼进行聚合反应，从而向二硫化钼表面包覆聚合物薄膜，聚合物与橡胶相容性好，可提高二硫化钼在橡胶中的分散性，在摩擦过程中二硫化钼被压平，并形成一层物理膜，沉积在摩擦表面上，阻隔两个摩擦界面的接触，从而起到抗磨、减摩的作用，并且聚合物中的氮原子上的孤对电子与硼原子配位形成氮硼键，从而提高聚合物的抗磨性，同时聚合物在摩擦过程中可发生化学反应，生成氧化铈、氧化硼和硼化铈等产物，从而在摩擦表面形成保护膜，提高材料表面的硬度、耐磨性和防滑性。具体实施方式取200～300g二硫化钼加入到粉碎机中粉碎40～50min，得到二硫化钼粉末，将二硫化钼粉末和500～600ml沼液加入到发酵罐中，搅拌混合3～5min后，在35～45℃下密封发酵5～8天，待发酵结束后，得到发酵产物，将发酵产物移入离心机中，以4000～5000r/min的转速离心分离5～10min，得到沉淀物，将沉淀物置于高压灭菌箱中，在120～130℃下灭菌15～20min，得到灭菌物料，将灭菌物料、25～35g甲基丙烯酸缩水甘油酯和400～500ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为85～95℃，搅拌反应2～3h后过滤，得到滤渣，再取15～20gn-羟甲基丙烯酰胺、8～12g硼酸和100～120ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入油浴锅中，控制油浴温度为130～140℃，再向三口烧瓶中加入3～5ml质量分数为98%硫酸溶液后，保温搅拌反应1～2h，反应结束后，得到产物，将产物移入蒸馏釜中，在40～50℃蒸馏，回收乙醚，得到蒸馏产物，将蒸馏产物、滤渣和400～500ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为65～75℃，再向三口烧瓶中加入0.3～0.5g引发剂，搅拌反应3～4h后，再向三口烧瓶中加入200～300ml质量分数为15%氢氧化钠溶液，继续搅拌反应60～90min后，得到皂化液，向皂化液中加入80～120ml质量分数为20%硝酸铈溶液，并升温至85～95℃，搅拌反应2～3h后过滤，得到滤饼，即改性二硫化钼，最后，按重量份数计，取25～30份天然橡胶、40～50份丁苯橡胶、15～20份改性二硫化钼、3～5份硬脂酸锌、3～5份硫磺和1～3份防老剂，将天然橡胶和丁苯橡胶加入到密炼机中，在50～60℃密炼15～20min，再加入改性二硫化钼、硬脂酸锌、硫磺和防老剂，继续密炼8～10min，得到混合胶，将混合胶置于压延机上，在50～60℃压制15～20min，得到胶片，将胶片切割，即可得到鞋底材料。所述的引发剂为过硫酸钾、过氧化月桂酰中的一种或两种。所述的防老剂为防老剂4010、防老剂h中的一种或两种。实例1取200g二硫化钼加入到粉碎机中粉碎40min，得到二硫化钼粉末，将二硫化钼粉末和500ml沼液加入到发酵罐中，搅拌混合3min后，在35℃下密封发酵5天，待发酵结束后，得到发酵产物，将发酵产物移入离心机中，以4000r/min的转速离心分离5min，得到沉淀物，将沉淀物置于高压灭菌箱中，在120℃下灭菌15min，得到灭菌物料，将灭菌物料、25g甲基丙烯酸缩水甘油酯和400ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为85℃，搅拌反应2h后过滤，得到滤渣，再取15gn-羟甲基丙烯酰胺、8g硼酸和100ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入油浴锅中，控制油浴温度为130℃，再向三口烧瓶中加入3ml质量分数为98%硫酸溶液后，保温搅拌反应1h，反应结束后，得到产物，将产物移入蒸馏釜中，在40℃蒸馏，回收乙醚，得到蒸馏产物，将蒸馏产物、滤渣和400ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为65℃，再向三口烧瓶中加入0.3g引发剂，搅拌反应3h后，再向三口烧瓶中加入200ml质量分数为15%氢氧化钠溶液，继续搅拌反应60min后，得到皂化液，向皂化液中加入80ml质量分数为20%硝酸铈溶液，并升温至85℃，搅拌反应2h后过滤，得到滤饼，即改性二硫化钼，最后，按重量份数计，取25份天然橡胶、40份丁苯橡胶、15份改性二硫化钼、3份硬脂酸锌、3份硫磺和1份防老剂，将天然橡胶和丁苯橡胶加入到密炼机中，在50℃密炼15min，再加入改性二硫化钼、硬脂酸锌、硫磺和防老剂，继续密炼8min，得到混合胶，将混合胶置于压延机上，在50℃压制15min，得到胶片，将胶片切割，即可得到鞋底材料。所述的引发剂为过硫酸钾。所述的防老剂为防老剂4010。实例2取250g二硫化钼加入到粉碎机中粉碎45min，得到二硫化钼粉末，将二硫化钼粉末和550ml沼液加入到发酵罐中，搅拌混合4min后，在40℃下密封发酵6天，待发酵结束后，得到发酵产物，将发酵产物移入离心机中，以4500r/min的转速离心分离8min，得到沉淀物，将沉淀物置于高压灭菌箱中，在125℃下灭菌18min，得到灭菌物料，将灭菌物料、30g甲基丙烯酸缩水甘油酯和450ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为90℃，搅拌反应2h后过滤，得到滤渣，再取18gn-羟甲基丙烯酰胺、10g硼酸和110ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入油浴锅中，控制油浴温度为135℃，再向三口烧瓶中加入4ml质量分数为98%硫酸溶液后，保温搅拌反应1h，反应结束后，得到产物，将产物移入蒸馏釜中，在45℃蒸馏，回收乙醚，得到蒸馏产物，将蒸馏产物、滤渣和450ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为70℃，再向三口烧瓶中加入0.4g引发剂，搅拌反应3h后，再向三口烧瓶中加入250ml质量分数为15%氢氧化钠溶液，继续搅拌反应75min后，得到皂化液，向皂化液中加入100ml质量分数为20%硝酸铈溶液，并升温至90℃，搅拌反应2h后过滤，得到滤饼，即改性二硫化钼，最后，按重量份数计，取28份天然橡胶、45份丁苯橡胶、17份改性二硫化钼、4份硬脂酸锌、4份硫磺和2份防老剂，将天然橡胶和丁苯橡胶加入到密炼机中，在55℃密炼18min，再加入改性二硫化钼、硬脂酸锌、硫磺和防老剂，继续密炼9min，得到混合胶，将混合胶置于压延机上，在55℃压制18min，得到胶片，将胶片切割，即可得到鞋底材料。所述的引发剂为过硫酸钾。所述的防老剂为防老剂h。实例3取300g二硫化钼加入到粉碎机中粉碎50min，得到二硫化钼粉末，将二硫化钼粉末和600ml沼液加入到发酵罐中，搅拌混合5min后，在45℃下密封发酵8天，待发酵结束后，得到发酵产物，将发酵产物移入离心机中，以5000r/min的转速离心分离10min，得到沉淀物，将沉淀物置于高压灭菌箱中，在130℃下灭菌20min，得到灭菌物料，将灭菌物料、35g甲基丙烯酸缩水甘油酯和500ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为95℃，搅拌反应3h后过滤，得到滤渣，再取20gn-羟甲基丙烯酰胺、12g硼酸和120ml无水乙醚加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶移入油浴锅中，控制油浴温度为140℃，再向三口烧瓶中加入5ml质量分数为98%硫酸溶液后，保温搅拌反应2h，反应结束后，得到产物，将产物移入蒸馏釜中，在50℃蒸馏，回收乙醚，得到蒸馏产物，将蒸馏产物、滤渣和500ml甲苯加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，再将三口烧瓶移入水浴锅中，控制水浴温度为75℃，再向三口烧瓶中加入0.5g引发剂，搅拌反应4h后，再向三口烧瓶中加入300ml质量分数为15%氢氧化钠溶液，继续搅拌反应90min后，得到皂化液，向皂化液中加入120ml质量分数为20%硝酸铈溶液，并升温至95℃，搅拌反应3h后过滤，得到滤饼，即改性二硫化钼，最后，按重量份数计，取30份天然橡胶、50份丁苯橡胶、20份改性二硫化钼、5份硬脂酸锌、5份硫磺和3份防老剂，将天然橡胶和丁苯橡胶加入到密炼机中，在60℃密炼20min，再加入改性二硫化钼、硬脂酸锌、硫磺和防老剂，继续密炼10min，得到混合胶，将混合胶置于压延机上，在60℃压制20min，得到胶片，将胶片切割，即可得到鞋底材料。所述的引发剂为过氧化月桂酰。所述的防老剂为防老剂h中的一种或两种。对比例：深圳市某塑胶有限公司生产的鞋底材料。分别将本发明实例1～3制备的鞋底材料和对比例的鞋底材料按以下方法来检测以下性能：防滑性能检测：按《gb/t28287-2012足部防护鞋防滑性测试方法》进行动摩擦系数测试，动摩擦系数越大，防滑性能越好；耐磨性能：按《gb/t3903.2-2008鞋类通用试验方法耐磨性能》进行din磨耗测试，磨耗越大，耐磨性越差。硬度检测：按《gb/t531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法》进行硬度测试。表1鞋底材料性能测试结果检测项目实例1实例2实例3对比例动摩擦系数0.300.320.330.21din磨耗mm3119117112187硬度shorec73747564综上所述，本发明制备的鞋底材料的耐磨性和防滑性较普通鞋底材料有明显的提高，同时具有良好的发展前景。当前第1页12