一种消防鞋用橡胶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种消防鞋用橡胶组合物。所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分：丁腈橡胶100；活性剂2.5～5；硫化剂1.8～3；硫化促进剂1.5～3；高耐磨炭黑60～80；分散剂2～4；所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为30～50%。本发明所述的消防鞋用橡胶组合物具有耐油、耐酸碱、耐磨、阻燃、绝缘等优点。
【专利说明】一种消防鞋用橡胶组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及消防鞋【技术领域】，尤其涉及一种用于制造消防鞋的橡胶组合物。
【背景技术】
[0002]消防鞋是供消防人员在火灾等恶劣环境中穿用，保护双脚和小腿免受伤害的特种防护鞋。消防员从事的是有一定危险性的劳动，其穿着的防护鞋需要同时具备防水、隔热、防滑、防刺穿、绝缘、耐砸、帮与底结合牢固、耐磨、耐曲折等性能。
[0003]由于火场物质结构发生不断的变化，尤其在大量酸、碱、油类物质存在的火场中，基于橡胶本身耐油、耐酸碱性能的差距，使得橡胶材质的消防鞋发生扭曲变形，磨耗增加，扯断强度降低，硬度增加等，使消防靴的防护性能迅速降低，加快靴鞋的损坏以至达不到防护的效果，造成消防队员被酸碱物质烧伤，影响灭火工作的进程。因此，消防鞋还应具有耐油、耐酸碱的性能，才能够满足火场复杂环境下的要求。
[0004]CN1875063A公开了一种鞋用橡胶组合物，该组合物包含:⑴100重量份橡胶状聚合物；和(2) I重量份~150重量份母料，所述母料通过如下方式获得:将100重量份的至少一种改性聚合物与5重量份~ 300重量份的无机填料相捏合，所述改性聚合物选自共轭二烯类聚合物、包含共轭二烯类单体和乙烯基芳香烃的共聚物、或它们的氢化产物上结合有至少一个含官能团的原子团的改性聚合物。
[0005]CN101365746A公开了一种鞋底用橡胶组合物,其特征在于,相对于100质量份的聚合物成分混合了 2~50质量份的橡胶增强剂(D)，所述聚合物成分由10~90质量％的乙烯基顺式聚丁二烯橡胶(A)、10~50质量％的㈧以外的二烯类橡胶⑶和2~50质量％的热塑性聚合物(C)构成，所述乙烯基顺式聚丁二烯橡胶(A)含有1，4-顺式聚丁二烯(A)和1，2-聚丁二烯结晶纤维(B)，所述1，2-聚丁二烯结晶纤维(B)的平均纤维长度为200匪以下，其平均长径比为10以下，纤维长度为200匪以下的结晶纤维数为90个以上/25 μ m2，且熔点为170°C以上。
[0006]现有技术中很少有对消防鞋专用橡胶组合物进行的改进。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于针对现有消防鞋的不足，提出了一种具有耐油、耐酸碱、耐磨、阻燃、绝缘等优点的消防鞋用橡胶组合物。
[0008]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0009]一种消防鞋用橡胶组合物，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0010]丁腈橡胶100
活性剂2.5-5
硫化剂1.8~3
硫化促进剂1.5-3
尚耐磨炭黑60~80
分散剂2~4;
[0011]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为30~50%。
[0012]本发明通过选择合理的基础胶以及调整基础胶和配合剂的合理配比，增强基础胶和配合剂的协同效果，解决现有技术的问题，制备出各方面性能良好的消防鞋用橡胶组合物。
[0013]本发明所述活性剂的重量份数可选择2.51~4.96，2.8~4.76，2.93~4.5，
3.08 ~4.22，3.34 ~4.05，3.7 ~3.89，3.81 等。
[0014]本发明所述硫化剂的重量份数可选择1.81~2.96，1.9~2.74，2.07~2.5，2.32
坐寸ο
[0015]本发明所述硫化促进剂的重量份数可选择1.51~2.96，1.7~2.85，1.96~2.6，
2.21 ~2.45，2.36 等。
[0016]本发明所述高耐磨炭黑的重量份数可选择60.02~79.6，66~75，67.9~72.3，70等。
[0017]本发明所述分散剂的重量份数可选择2.01~3.86，2.3~3.57，2.55~3.3，2.89
坐寸ο
[0018]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为30~50%，例如可选择30.2~49.6%, 33~46.8%，36.7~44.5%，38.9~42%，40%等。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，并且还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。
[0019]本发明所述橡胶组合物按重量份数还包括三氧化二锑；所述三氧化二锑的重量份数为10~18。所述三氧化二锑阻燃效果明显、价格便宜、货源充足、不影响配方中其它配合剂性能，并具有改善橡胶的性能。
[0020]作为本发明的优选技术方案，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0021]丁腈橡胶100
三氧化二锑11-16
活性剂 3~5
硫化剂 2~2.7
硫化促进剂1.7-2.5
[0022]
高耐磨炭黑68~75
分散剂2 3-4；
[0023]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为36~43%。
[0024]所述活性剂选用硬脂酸或/和硬脂酸锌。两种活性剂可单独使用，也可混合使用，混合使用可以获得明显的协同效果。
[0025]所述硫化剂为氧化镁或/和氧化锌,进一步优选氧化镁和氧化锌。
[0026]本发明所述硫化促进剂为硫化促进剂TT、硫化促进剂CZ或硫化促进剂DM中的一种或至少两种的混合物，典型但非限制性的例子包括:硫化促进剂TT，硫化促进剂CZ，硫化促进剂DM，硫化促进剂TT和硫化促进剂DM的组合，硫化促进剂TT和硫化促进剂DM的组合等，皆可用于实施本发明。进一步优选硫化促进剂TT。
[0027]所述分散剂为分散剂FL。
[0028]所述橡胶组合物还包括甲基丙烯酸锌。所述甲基丙烯酸锌的重量份数为15~28，例如可选择15.02~27.6，17~25.7，19.6~22.3，20.8等。甲基丙烯酸锌的使用提高了橡胶鞋底耐高温的相应要求。
[0029]作为本发明最优选的技术方案，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0030]
丁腈橡胶100
甲基丙烯酸锌22
三氧化二锑13
硬脂酸锌3.2
氧化镁I
氧化锌1.5
硫化促进剂TT2
[0031]高耐磨炭黑72
分散剂3;
[0032]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40%。
[0033]本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述橡胶组合物不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
[0034]例如本发明还可以包括增塑剂、着色剂和填充剂中的一种或者至少两种的混合物。例如:增塑剂和着色剂的混合物，增塑剂和填充剂的混合物，着色剂和填充剂的混合物，增塑剂、着色剂和填充剂的混合物。
[0035]增塑剂的加入可以削弱聚合物分子链间的应力，增加聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度，从而使聚合物的塑性增加，提高了橡胶的加工性能。
[0036]根据“消防员灭火防护靴”(GA6—2004)中的规定，消防鞋的颜色宜采用黑色，因此应选用黑色着色剂，本发明选用的高耐磨炭黑可以同时起到着色剂的作用。
[0037]填充剂选用碳酸钙或/和超细滑石粉。填充剂可以增加胶料体积，降低成本，且在胶料中易于分散，改进工艺性能，并提高产品的力学性能，具有非常高的性价比。
[0038]所属【技术领域】的技术人员有能力选择具体的、适宜`的制备方法，用以制备出本发明所述消防鞋用橡胶组合物。例如可以参考GBT6038-1993《橡胶试验胶料的配料、混炼和硫化设备及操作程序》进行本发明所述橡胶组合物的制备。
[0039]与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果:
[0040]本发明通过使用不饱和橡胶材料一丁腈橡胶、甲基丙烯酸盐与硫化体系有效结合。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。因此，本发明的胶料应用于鞋底制作时，能够提高鞋底与帮
[0041]通过选择合理的阻燃剂及其他配合剂，使最终制得的消防鞋用橡胶组合物具有良好的耐磨性、耐油、耐酸碱、阻燃性、绝缘性等，在很大程度上提高了消防鞋的各项指标，对消防员在恶劣环境中起到更好的保护作用。
[0042]下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
[0043]为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下:
[0044]实施例1
[0045]一种消防鞋用橡胶组合物，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0046]丁腈橡胶100
活性剂5
硫化剂1.8
硫化促进剂1.5
高耐磨炭黑80
分散剂2
[0047]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为30%。
[0048]实施例2
[0049]一种消防鞋用橡胶组合物，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0050]
丁腈橡胶100
活性剂2.5
硫化剂3
硫化促进剂3
高耐磨炭黑60
分散剂4;
[0051]所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为50%。
[0052]实施例3
[0053]一种消防鞋用橡胶组合物，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:
[0054]
【权利要求】
1.一种消防鞋用橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:丁腈橡胶100活性剂2.5~5硫化剂I 8~3硫化促进剂1.5~3高耐磨炭黑60~80分散剂2~4; 所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为30~50%。
2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按重量份数还包括三氧化二锑；所述三氧化二锑的重量份数为10~18。
3.如权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:丁腈橡胶100三氧化二锑11~16`活性剂3~5硫化剂2~2.7硫化促进剂1.7-2.5高耐磨炭黑68~75分散剂2.3~4; 所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为36~43%。
4.如权利要求1-3之一所述的橡胶组合物，其特征在于，所述活性剂选用硬脂酸或/和硬脂酸锌； 优选地，所述硫化剂为氧化镁或/和氧化锌，进一步优选氧化镁和氧化锌。
5.如权利要求1-4之一所述的橡胶组合物，其特征在于，所述硫化促进剂为硫化促进剂TT、硫化促进剂CZ或硫化促进剂DM中的一种或至少两种的混合物，进一步优选硫化促进剂TT; 优选地，所述分散剂为分散剂FL。
6.如权利要求1-5之一所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物还包括甲基丙烯酸锌；所述甲基丙烯酸锌的重量份数为15~28。
7.如权利要求1-6之一所述的橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物按重量份数包括以下组分:丁腈橡胶100 甲基丙烯酸锌22三氧化二锑13硬脂酸锌3 2
氧化镁I氧化锌1.5
硫化促进剂TT2高耐磨炭黑72分散剂3 ； 所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为40%。
【文档编号】C08K5/09GK103483643SQ201310473737
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】黄海胜 申请人:昆山纯柏精密五金有限公司