一种高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001 ]本发明涉及一种鞋底材料，特别是涉及一种高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料及其制 备方法。
【背景技术】：
[0002] 丁腈橡胶由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得，简称NBR，丁腈橡胶主要采用低温 乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、 耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍差。丁腈橡胶中丙烯腈含量（％)有42~46、36~41、31~ 35、25~30、18~24等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降，可以在120 °C的空气中或在150Γ的油中长期使用。此外，丁腈橡胶还具有良好的耐水性、气密性及优 良的粘结性能，广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、 印染胶辊、电缆胶材料、鞋底材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的材 料。用于鞋底材料时，丁腈橡胶的耐磨性、耐油性得到了充分体现，不过其弹性和柔韧性方 面有所欠缺，不能用于对弹性和柔韧性方面要求较高的鞋类，而且也不够环保。
[0003]
【发明内容】
：
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料，其弹性、柔 韧性均很好，而且比较环保。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] -种高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料，按重量份计，包括以下组份：
[0007] 丁腈橡胶45~52份，PVC 15~20份，防雾剂0.5~1份，防老剂1~1.5份，偶联剂0.5 ~1份，硫化剂1.5~2.5份，促进剂1.5~2份，增塑剂10~14份，发泡剂3~5份，交联剂0.5~ 1份，锌氧粉5份，硬脂酸3份，复合碳粉料18~24份；
[0008] 所述复合碳粉料的制备方法为：
[0009] (1)将重量比为1:1的废弃西兰花茎部、废弃花菜茎部洗净后自然风干，用粉碎机 粉碎后过50目筛，用鼓风干燥机干燥至恒重得到混合茎粉，将混合茎粉加入重量浓度为 70%的磷酸溶液中，浸泡36小时后得到混合溶液，混合茎粉与磷酸的重量比为1:1.5，将混 合溶液放入马弗炉中，升温至550°C，保温1.5小时后取出，冷却至室温，用蒸馏水反复洗涤 至ph值为5.5，沥干后置于烘箱中100°C下烘干至恒重，粉碎后研磨，过200目筛后得到碳粉；
[0010] (2)将步骤(1)所得碳粉加入体积分数为50%的氨水中，超声搅拌2小时，取出后抽 滤，用蒸馏水反复洗涤至中性，置于烘箱中100°c下烘干至恒重，得到氨化碳粉，其中，碳粉 与氨水的重量比为1:8;
[0011] (3)将聚乙烯醇加入去离子水中，加热至90°C，搅拌至完全溶解，降温至75°C后加 入玉米淀粉和步骤(2)所得氨化碳粉，搅拌至混合均匀后加入质量浓度为10%的稀硫酸溶 液和质量浓度为35%的甲醛溶液，搅拌至混合均匀后65°C下恒温水浴4小时，出料后烘干， 得到复合碳粉料，其中聚乙烯醇、去离子水、玉米淀粉、氨化碳粉、稀硫酸溶液、甲醛溶液的 重量比为 5:80:6:6:12:3。
[0012] 优选地，本发明所述防雾剂为石蜡。
[00?3 ]优选地，本发明所述防老剂为防老剂RD或防老剂MB。
[0014] 优选地，本发明所述偶联剂为硅烷偶联剂。
[0015] 优选地，本发明所述硫化剂为硫磺。
[0016] 优选地，本发明所述促进剂为促进剂DM。
[0017] 优选地，本发明所述增塑剂为ATBC。
[0018]优选地，本发明所述发泡剂为发泡剂0B。
[0019]优选地，本发明所述交联剂为TAIC。
[0020]本发明要解决的另一技术问题是提供上述高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料的制备 方法。
[0021 ]为解决上述技术问题，技术方案是：
[0022] 称取各组分，将丁腈橡胶、PVC加入密炼机中，密炼2分钟后加入1/3重量的复合碳 粉料，继续密炼4分钟后加入剩下的复合碳粉料以及防雾剂、防老剂、偶联剂、增塑剂、发泡 剂、交联剂、锌氧粉、硬脂酸，继续密炼5分钟后得到基料，将基料加入开炼机开炼，打薄2次 后出片，用冷却水冷却，静置24小时后再加入开炼机，同时加入硫化剂和促进剂开炼，打三 次三角包，混合均匀后出片，得到高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0024] (1)西兰花、花菜的茎部含有较多的木质素、纤维素，本发明先通过磷酸对其活化， 磷酸可浸蚀、渗透到茎粉内部，溶解纤维素后形成细孔，然后进行碳化制成具有多孔结构的 碳粉，再通氨水进行氨化处理，氨水减少了碳粉表面的羧基，增加了羟基和氨基，提高了亲 油性，然后通过聚乙烯醇、玉米淀粉、稀硫酸、甲醛反应制成了复合碳粉料，反应过程中聚乙 烯醇与甲醛在酸性环境下发生缩醛反应形成高分子骨架，使氨化碳粉均匀分布于该高分子 骨架内，玉米淀粉在酸性环境下膨胀后水解成为小分子，并溶解在水中后溶出，形成大量孔 洞，与氨化碳粉中的孔洞形成了多层次的多孔结构，使得复合碳粉料的整体呈现为海绵状 的三维网格结构，其具有优异的柔韧性和弹性，在弯曲扭折外力下其结构不会被破坏而且 能恢复原状，与丁腈橡胶等组份混合后能很好地提高鞋底材料的柔软性和弹性；
[0025] (2)本发明采用的西兰花茎部和花菜茎部为人们食用西兰花、花菜后剩下的部分， 属于废弃植物原料，而玉米淀粉也属于植物原料，这三种原料均具有较好的降解性能，因此 可有效提高鞋底材料的降解性和环保性；西兰花茎部和花菜茎部来自于食物的废弃部分， 属于回收利用材料，一般情况下人们会直接丢弃，对环境造成一定的污染，本发明利用起来 作为鞋底材料的原料，可有效降低生产成本，而且进一步提高了环保性。
【具体实施方式】：
[0026]下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0027] 实施例1
[0028]高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料，按重量份计，包括以下组份：
[0029] 丁腈橡胶48份，PVC 16份，石蜡0.5份，防老剂MB 1.1份，硅烷偶联剂0.6份，硫磺 2.5份，促进剂DM 1.7份，ATBC 12.5份，发泡剂0B 3.5份，TAIC 0.6份，锌氧粉5份，硬脂酸3 份，复合碳粉料18份。
[0030] 该高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料的制备方法为：
[0031] (1)将重量比为1:1的废弃西兰花茎部、废弃花菜茎部洗净后自然风干，用粉碎机 粉碎后过50目筛，用鼓风干燥机干燥至恒重得到混合茎粉，将混合茎粉加入重量浓度为 70%的磷酸溶液中，浸泡36小时后得到混合溶液，混合茎粉与磷酸的重量比为1:1.5，将混 合溶液放入马弗炉中，升温至550°C，保温1.5小时后取出，冷却至室温，用蒸馏水反复洗涤 至ph值为5.5，沥干后置于烘箱中100°C下烘干至恒重，粉碎后研磨，过200目筛后得到碳粉； [0032] (2)将步骤(1)所得碳粉加入体积分数为50%的氨水中，超声搅拌2小时，取出后抽 滤，用蒸馏水反复洗涤至中性，置于烘箱中100°c下烘干至恒重，得到氨化碳粉，其中，碳粉 与氨水的重量比为1:8;
[0033] (3)将聚乙烯醇加入去离子水中，加热至90°C，搅拌至完全溶解，降温至75°C后加 入玉米淀粉和步骤(2)所得氨化碳粉，搅拌至混合均匀后加入质量浓度为10%的稀硫酸溶 液和质量浓度为35%的甲醛溶液，搅拌至混合均匀后65°C下恒温水浴4小时，出料后烘干， 得到复合碳粉料，其中聚乙烯醇、去离子水、玉米淀粉、氨化碳粉、稀硫酸溶液、甲醛溶液的 重量比为 5:80:6:6:12:3;
[0034] (4)称取各组分，将丁腈橡胶、PVC加入密炼机中，密炼2分钟后加入1/3重量的复合 碳粉料，继续密炼4分钟后加入剩下的复合碳粉料以及石錯、防老剂MB、娃烷偶联剂、ATBC、 发泡剂OB、TAIC、锌氧粉、硬脂酸，继续密炼5分钟后得到基料，将基料加入开炼机开炼，打薄 2次后出片，用冷却水冷却，静置24小时后再加入开炼机，同时加入硫磺和促进剂DM开炼，打 三次三角包，混