本发明涉及一种鞋底配方和制备工艺，具体涉及一种劳保鞋底的配方及其制备工艺。
背景技术
劳保鞋是一种对足部有安全防护作用的鞋。根据鞋的防护性能可将劳保鞋分为如下类型：防静电鞋和导电鞋、绝缘鞋、防砸鞋、防刺穿安全鞋防酸碱鞋、防油鞋、防滑鞋、防刺穿鞋、防寒鞋、防水鞋等专用鞋。根据应用场合不同可选择不同功能的劳保鞋，在电力行业使用的多是橡胶绝缘鞋，鞋底均为单层橡胶底，容易打滑且使用寿命短，一方面对操作人员来说具有安全隐患，另一方面鞋底韧性不好容易折断。
鉴于上述原因，有必要对劳保鞋底的配方进行改进，以期提高鞋底的绝缘性、防滑性以及耐折性。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种劳保鞋底的配方及其制备工艺。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种劳保鞋底的配方，包括如下重量份的各组分：
天然橡胶20~40份，改性顺丁橡胶15~20份，氧化锌5~10份，二氧化硅3~8份，石蜡2~6份，硅烷偶联剂1~4份，硫化剂1~3份，炭黑0.5~1.5份及防老剂0.5~1份。
优选地，前述改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶，改性后的顺丁橡胶能够使鞋底的耐折性能得到提高。
再优选地，前述改性顺丁橡胶中，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%。
此外，本发明还公开了如前所述的一种劳保鞋底的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按配方称重各原料，备用；
s2、制备改性顺丁橡胶：将碳纳米管超声分散于有机溶剂中，然后加入顺丁橡胶配料中，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1~3%，进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶；
s3、按照前述的配比，将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理，得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼，得到主胶；
s4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂，继续混炼30~60min，混炼温度为120~150℃；
s5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出，主机转速为600~800rpm，挤出物水冷；
s6、水冷后的所得物进行切粒，得到劳保鞋底原料；
s7、将劳保鞋底原料放入模具中，置于平板硫化机内，硫化定型得到劳保鞋底成品。
优选地，前述步骤s3中，搅拌速度为150rpm。
更优选地，前述步骤s3中，混炼温度为70~90℃，混炼时间为10~12分钟。
再优选地，前述步骤s5中，冷却介质为循环水，温度保持为15~20℃，水冷方式能够提高冷却速度和均匀性。
本发明的有益之处在于：（1）本发明的配方中采用了自制的改性顺丁橡胶，通过碳纳米管对顺丁橡胶进行改性后，能够大大优化劳保鞋底的耐折性能，也能保证鞋底的耐磨性能；（2）本发明的劳保鞋底制备工艺简单，条件缓和，成本低，具有极好的工业化应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明中未作特殊说明，所有原料均为市购。
实施例1
本实施例的劳保鞋底的配方，包括如下重量份的各组分：天然橡胶20份，改性顺丁橡胶15份，氧化锌5份，二氧化硅3份，石蜡2份，硅烷偶联剂1份，硫化剂1份，炭黑0.5份及防老剂0.5份。
需要重点说明的是，本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1%。
为了更好地实施本发明，本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按配方称重各原料，备用；
s2、制备改性顺丁橡胶：将碳纳米管超声分散于有机溶剂中，然后加入顺丁橡胶配料中，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的1%，进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶；
s3、按照前述的配比，将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理，得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼，得到主胶；
s4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂，继续混炼30~60min，混炼温度为120~150℃；
s5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出，主机转速为600~800rpm，挤出物水冷；
s6、水冷后的所得物进行切粒，得到劳保鞋底原料；
s7、将劳保鞋底原料放入模具中，置于平板硫化机内，硫化定型得到劳保鞋底成品。
具体地，步骤s3中，搅拌速度为150rpm，混炼温度为70~90℃，混炼时间为10~12分钟。步骤s5中，冷却介质为循环水，温度保持为15~20℃。
实施例2
本实施例的劳保鞋底的配方与实施例1相同，主要区别在于各组分的重量份不同，具体如下：天然橡胶30份，改性顺丁橡胶18份，氧化锌7份，二氧化硅5份，石蜡4份，硅烷偶联剂2份，硫化剂2份，炭黑1份及防老剂0.8份。
需要重点说明的是，本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的2%。
为了更好地实施本发明，本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按配方称重各原料，备用；
s2、制备改性顺丁橡胶：将碳纳米管超声分散于有机溶剂中，然后加入顺丁橡胶配料中，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的2%，进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶；
s3、按照前述的配比，将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理，得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼，得到主胶；
s4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂，继续混炼30~60min，混炼温度为120~150℃；
s5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出，主机转速为600~800rpm，挤出物水冷；
s6、水冷后的所得物进行切粒，得到劳保鞋底原料；
s7、将劳保鞋底原料放入模具中，置于平板硫化机内，硫化定型得到劳保鞋底成品。
实施例3
本实施例的劳保鞋底的配方与实施例1相同，主要区别在于各组分的重量份不同，具体如下：天然橡胶40份，改性顺丁橡胶20份，氧化锌10份，二氧化硅8份，石蜡6份，硅烷偶联剂4份，硫化剂3份，炭黑1.5份及防老剂1份。
需要重点说明的是，本发明的改性顺丁橡胶为碳纳米管改性的顺丁橡胶，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的3%。
为了更好地实施本发明，本实施例还公开了如前所述的劳保鞋底的制备工艺，包括如下步骤：
s1、按配方称重各原料，备用；
s2、制备改性顺丁橡胶：将碳纳米管超声分散于有机溶剂中，然后加入顺丁橡胶配料中，碳纳米管的加入量是顺丁橡胶质量的3%，进行混炼、切粒得到改性顺丁橡胶；
s3、按照前述的配比，将天然橡胶和改性顺丁橡胶低速混合处理，得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼，得到主胶；
s4、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂，继续混炼30~60min，混炼温度为120~150℃；
s5、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出，主机转速为600~800rpm，挤出物水冷；
s6、水冷后的所得物进行切粒，得到劳保鞋底原料；
s7、将劳保鞋底原料放入模具中，置于平板硫化机内，硫化定型得到劳保鞋底成品。
对比例
本对比例与实施例2的制备工艺基本相同，区别在于对比例中采用未改性的顺丁橡胶作为原料，具体配方如下：天然橡胶30份，顺丁橡胶18份，氧化锌7份，二氧化硅5份，石蜡4份，硅烷偶联剂2份，硫化剂2份，炭黑1份及防老剂0.8份。
其制备工艺过程为：
s1、按配方称重各原料，备用；
s2、按照前述的配比，将天然橡胶和顺丁橡胶低速混合处理，得到混合物投入密炼机中进行主胶混炼，得到主胶；
s3、向主胶中加入配方中的氧化锌、二氧化硅、石蜡、硅烷偶联剂、硫化剂、炭黑及防老剂，继续混炼30~60min，混炼温度为120~150℃；
s4、将混炼后的原料用双螺杆挤出机挤出，主机转速为600~800rpm，挤出物水冷；
s5、水冷后的所得物进行切粒，得到劳保鞋底原料；
s6、将劳保鞋底原料放入模具中，置于平板硫化机内，硫化定型得到劳保鞋底成品。
性能检测
经检测：
本发明的鞋底适用于劳保行业，绝缘性能符合《带电作业用绝缘鞋通用技术条件》的相关规定，耐磨性能也符合相关行业要求。
同时，还对其耐折性进行检测，利用曲折试验机、采用astm-d813标准对鞋底样片进行弯折疲劳测试，在进行同样次数（2000次）的弯折试验后，实施例1-3的样片无龟裂，但是对比例的样片已经产生小裂纹，说明顺丁橡胶的改性对于鞋底的耐折性能具有显著的优化。
综上，本发明的配方中采用了自制的特定的改性顺丁橡胶，通过碳纳米管对顺丁橡胶进行改性后，能够大大优化劳保鞋底的耐折性能；而且，本发明的工艺简单，制备条件缓和，成本低，具有极好的工业化应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。