专利名称：耐高温橡胶鞋底用胶料及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于制鞋技术领域，具体涉及一种耐高温橡胶鞋底用胶料及其制备工艺。
背景技术：
目前，现有的耐高温橡胶鞋底大都为耐高温250°C以上的产品，所用胶料一般以高饱和的氢化丁腈橡胶等为主要原料，以过氧化二异丙苯硫化体系，炭黑或白炭黑等为补强或填充体系，酯类为软化体系，通过氢化丁腈橡胶本身具有的耐高温特性和过氧化二异丙苯硫化体系，来提高橡胶鞋底的耐高温性能。但是现有的耐高温橡胶胶底配方及制备工艺主要存在以下问题
1、成本较昂贵，成本一般在100元/kg以上； 2、大都使用饱和橡胶如氢化丁腈橡胶、丁基橡胶等材料制备，增加了鞋底与帮面粘合的困难。饱和橡胶在粘合时主要起作用的是范德华力；而半饱和橡胶在粘合时主要起作用的是化学键作用力，范德华力为辅助作用，由于化学键作用力要大于范德华力，因此相比较而言，饱和橡胶的粘合力逊于半饱和橡胶；
3、现有技术中鞋底主要使用炭黑、白炭黑、碳酸钙、陶土等材料作为补强剂和填充剂，但是这些材料都无法保证橡胶制品的耐高温要求。甲基丙烯酸是一种重要的工业原料和有机合成中间体，由它制成的甲基丙烯酸甲酯广泛用于生产日常生活中的有机玻璃、涂料、粘结剂等产品。现有技术中甲基丙烯酸盐主要用于一些工程制品，但尚未发现用于鞋底的制备。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种耐高温橡胶鞋底用胶料及其制备工艺。本发明使用中等丙烯腈含量的半饱和丁腈橡胶作为主体橡胶材料，与有效硫化体系结合，生产出的耐高温的橡胶鞋底用胶料，降低了生产成本，提高了鞋底与帮面粘合的强度和稳定性。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是
一种耐高温橡胶鞋底用胶料，所述鞋底由以下重量份数组成
丁腈橡胶100份，硫化剂1. 5 2. 0份，橡胶促进剂1. 5 2. 0份，
活化体系8. 5份，橡胶助硫化剂和耐热添加剂30. 0份，
补强剂20. 0 30. 0份，白炭黑20. 0 30. 0份，防老剂4. 2份，
增塑剂10. 0 12. 0份；
其中，丁腈橡胶中丁二烯的含量为62%，丙烯腈的含量为38%。作为本发明的限定
所述的硫化剂为二硫化二甲基秋兰姆；
所述的橡胶促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
所述的活化体系由氧化锌和硬脂酸组成，其中氧化锌硬脂酸的重量比为2. 4:1 ;所述的橡胶助硫化剂和耐热添加剂为甲基丙烯酸锌；
所述的补强剂为炭黑N220 ；
所述的防老剂为N，N’- 二苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基-对苯二胺或2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合物中的一种、或两种以上的混合物；
所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。本发明还提供了上述耐高温橡胶鞋底用胶料的制备工艺，它按照以下步骤顺序进行
1)密炼
将丁腈橡胶投入密炼机内，加入橡胶助硫化剂，密炼室压力为0. 4MPa、温度为70°C以下，密炼Imin ；
再投入活化体系、补强剂、白炭黑、防老剂和增塑剂，密炼室压力为0. 4MPa、温度为75°C以下，密炼3min ；
最后投入硫化剂和橡胶促进剂，密炼室压力为0. 4MPa、温度为75°C以下，密炼30s，排料到开炼机；
2)开炼
将上述胶料放在6mm辊距的开炼机上，使胶料通过辊筒2遍，然后打5个三角包(即将胶料左右折叠形成类似三角形状，目的是使胶料内各个部位材料分布均匀)，下机冷却，得目标产品一耐高温橡胶鞋底用胶料。本发明所提供的耐高温橡胶鞋底用胶料的性能指标如下
硬度(邵氏硬度A):60 70度(符合GB/T 531-1999标准)
耐磨强度(磨痕长度)■.( 6mm (符合GB/T 3903. 2-1994标准)
耐折强度(预割口 5mm，连续曲挠4万次)彡8. Omm (符合GB/T 3903. 1-1994标准)
剥离强度彡100N (符合GB/T 3903. 3-1994标准)
耐高温强度> 250°C (符合GB/T 20991-2007 8. 7标准)
可见，本发明的胶料产品具有耐250°C高温、粘合强度稳定在100N以上的特点。同时，该产品较市场同类产品成本下降30%以上。由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于
(I)在本发明胶料的配方中
通过使用不饱和橡胶材料——丁腈橡胶、甲基丙烯酸盐、与有效硫化体系有效结合。半饱和橡胶在粘合时主要起作用的是化学键作用力，范德华力为辅助作用，由于化学键作用力要大于范德华力，因此相比较而言，半饱和橡胶的粘合力强于饱和橡胶(饱和橡胶在粘合时主要起作用的是范德华力)。因此，本发明的胶料应用于鞋底制作时，能够提高鞋底与帮面的粘合强度；
本发明所使用的丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性极高，耐热性极好，粘结力强。其中丙烯腈的含量越多，其耐油性越好，可以在120°C的空气中或在150°C的油中长期使用，并且它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能；
甲基丙烯酸盐的使用提高了橡胶鞋底耐高温的相应要求；
硫化体系大致有普通硫化体系、有效硫化体系、过氧化物硫化体系等几种，其中普通硫化体系主要使用硫磺作为硫化剂；有效硫化体系主要使用含硫化物作为硫化剂；过氧化物硫化体系主要使用过氧化物作为硫化剂。有效硫化体系与普通硫化体系比较，优点在于硫化后的成品橡胶制品交联键主要由单硫键组成，耐高温效果比较好。(2)通过密炼、开炼等工序制备，操作步骤简单，具有成本降低30%、粘合强度高等特点，不仅简化了生产的工艺步骤，还降低了生产成本，提高了鞋底与帮面粘合的强度和稳定性。本发明的胶料适用于制备消防靴鞋底、高温工作鞋底等耐高温橡胶鞋底。
本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。
具体实施例方式实施例I-5
实施例1-5分别为一种耐高温橡胶鞋底用胶料的制备工艺。其中
实施例I的耐高温橡胶鞋底用胶料的制备工艺，按照以下步骤顺序进行
I)密炼
将IOOg 丁腈橡胶投入密炼机内，加入30. Og甲基丙烯酸锌，在压力为0. 4MPa，75°C下密炼 Imin ；
再投入6. Og氧化锌和2. 5g硬脂酸、25.(^炭黑吧20、30. Og白炭黑、0. 2g N，N，-二苯基对苯二胺和12. Og邻苯二甲酸辛酯，在压力为0. 4MPa，75°C下密炼3min ；
最后投入I. 5g 二硫化二甲基秋兰姆和2. OgN-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，在压力为0. 4MPa，75°C下密炼30s，排料到开炼机。2)开炼
上述胶料在6mm辊距的开炼机上，使胶料通过辊筒2遍，然后打5个三角包，下机冷却，制得耐高温橡胶鞋底用胶料。实施例2-5的制备工艺与实施例I的不同之处，仅在于所涉及的主要成分的种类和用量不同(如表I所示)，其它内容相同。
权利要求
1.ー种耐高温橡胶鞋底用胶料，其特征在干以重量份数计，所述胶料的原料组成是 丁腈橡胶100份， 硫化剂I. 5 2. O份， 橡胶促进剂I. 5 2. O份， 活化体系8. 5份， 橡胶助硫化剂和耐热添加剂30. O份， 补强剂20. O 30. O份， 白炭黑20. O 30. O份，防老剂4. 2份， 增塑剂10. O 12. O份； 其中，丁腈橡胶中丁ニ烯的含量为62%，丙烯腈的含量为38%。
2.根据权利要求I所述的耐高温橡胶鞋底用胶料，其特征在于所述的硫化剂为ニ硫化ニ甲基秋兰姆； 所述的橡胶促进剂为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺； 所述的活化体系由氧化锌和硬脂酸组成，其中氧化锌硬脂酸的重量比为2.4:1 ; 所述的橡胶助硫化剂为甲基丙烯酸锌； 所述的补强剂为炭黑N220 ； 所述的防老剂为N，N’ - ニ苯基对苯ニ胺、N-异丙基-N’ -苯基-对苯ニ胺或2，2，4-三甲基-1，2- ニ氢化喹啉聚合物中的ー种，或至少两种的混合物； 所述的增塑剂为邻苯ニ甲酸ニ辛酷。
3.如权利要求I或2所述的耐高温橡胶鞋底用胶料的ー种制备エ艺，其特征在于它按照以下步骤顺序进行 1)密炼 将丁腈橡胶投入密炼机内，加入橡胶助硫化剂，密炼室压カ为O. 4MPa、温度为70°C以下，密炼Imin ； 再投入活化体系、补强剂、白炭黑、防老剂和增塑剂，密炼室压カ为O. 4MPa、温度为75°C以下，密炼3min ； 最后投入硫化剂和橡胶促进剂，密炼室压カ为O. 4MPa、温度为75°C以下，密炼30s，排料到开炼机； 2)开炼 将上述胶料放入开炼机，辊筒距离为6-7mm，使胶料通过辊筒两遍，然后打5个三角包，下机冷却，即成目标产品一一耐高温橡胶鞋底用胶料。
全文摘要
本发明公开了一种耐高温橡胶鞋底用胶料及其制备工艺，使用不饱和橡胶材料——丁腈橡胶、甲基丙烯酸盐与优化后的有效硫化体系，通过三者的有效结合，经密炼、开炼等工序制备生产。加工耐高温橡胶鞋底时使用本发明生产的胶料，一方面降低了生产成本，另一方面提高了鞋底与帮面粘合的强度和稳定性。本发明适用于制备消防靴鞋底、高温工作鞋底等耐高温橡胶鞋底。
文档编号C08K5/40GK102731872SQ20121023722
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者焦占磊, 赵宏伟 申请人:际华三五一四制革制鞋有限公司