一种抗撕裂鞋底材料及其制作方法与流程

本发明涉及鞋底，特别涉及一种抗撕裂鞋底材料及其制作方法。
背景技术：
：目前鞋子的种类繁多，根据用途和适用地面的不同而具有各种各样的功能，例如：保暖、透气、耐磨、防滑、轻便等。其中防滑作为鞋底的基本要求显得尤为重要，能够有效保护使用者不会摔滑。尤其是针对船体甲板、厨房等潮湿、油污较多的工作环境，优异的防滑性能是使用者的安全保障。常见的鞋底材料有橡胶、pu、eva、tpr等，其中橡胶鞋材的防滑性能最佳。防滑性能好的橡胶底柔软、摩擦系数高，但是机械强度会相对较差，容易磨损、撕裂。公告号为cn106317493b的中国专利公开了一种橡胶防滑耐磨鞋底及其制备方法。橡胶防滑耐磨鞋底由以下成分按重量份组成：顺丁橡胶20-30份、天然橡胶40-55份、硫磺1-2份、纳米氧化锌4.5-6.5份、硬脂酸1-3份、硫化促进剂dm0.5-3份、纳米氮化硅0.5-1.5份、炭黑40-50份、防老剂dnp1-3份、邻苯二甲酸二乙酯6-10份、改性苯并嗯嗪树脂7-15份、二氧化双环戊二烯环氧树脂5-15份、b205陶瓷砂5-10份、高性能空心玻璃微珠3-8份、芳纶纤维7.5-12.5份。上述鞋底以顺丁橡胶、天然橡胶复合橡胶作为基体，具有良好的弹性、柔软性和抗滑性。但是普遍而言，天然橡胶和顺丁橡胶的抗撕裂性能都不高，鞋底长期穿着后容易开裂，有待改进。技术实现要素：针对上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种抗撕裂鞋底，保持良好防滑性的同时抗撕裂性能好。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种抗撕裂鞋底材料，包括如下重量份的组分：天然橡胶55-65份；epdm35-45份；相容剂4-6份；填料40-50份；活性氧化锌3-4份；硬脂酸1.5-2份；发泡剂2-4份；硫化剂2.5-3份；促进剂0.3-0.6份；防老剂0.2-0.4份；所述相容剂的制备过程如下：按重量份计，先将10-12份溴化丁基橡胶、0.2-0.3份bpo混合，加热至60-70℃，混炼15-20min，在加入0.5-0.7份十八烷基三甲氧基硅烷，升温至110-120℃，继续混炼10-15min，降温出料得到相容剂。通过采用上述技术方案，天然橡胶的优点在于其非常柔软、弹性好、防滑性好，而耐磨性、耐老化性较差。epdm即三元乙丙橡胶，被誉为无龟裂橡胶，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，其侧链含有不饱和双键，因此耐臭氧性、耐候性、耐热性好。天然橡胶和三元乙丙橡胶复合后，各项性能互补，老化性能、回弹性能、防滑性能等均能满足普通鞋底的需要。溴化丁基橡胶分子链上引入长链硅烷作为相容剂，其对于epdm和天然橡胶的相容性提高有良好的促进，提高交联程度，且在橡胶大分子中引入大量的长支链，形成了良好的三维网络结构，有助于大幅提高鞋底的韧性，表现在抗撕裂性能好。本发明进一步设置为：所述填料包括轻质酸钙、白炭黑和玻璃纤维。通过采用上述技术方案，轻质碳酸钙和白炭黑为常用的补强填料，对于鞋底材料的强度有明显的提高，而玻璃纤维一方面可提高鞋底材料的韧度，另一方面可提高鞋底材料的防滑性能。本发明进一步设置为：所述玻璃纤维经过改性，其改性过程如下：将玻璃纤维浸入10wt%盐酸中，升温至50-60℃，持续3-5min，过滤、水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。通过采用上述技术方案，玻璃纤维经过盐酸表面刻蚀，一方面其在橡胶基体中的分散性大大提高，另一方面其表面更为粗糙，对于鞋底材料的防滑性提高更明显。本发明进一步设置为：所述玻璃纤维经过改性，其改性过程如下：第一步，先将10-15份碳纳米管浸入酸性溶液中，升温至50-60℃，持续搅拌20-30min，过滤后水洗、烘干，得到改性碳纳米管；第二步，将4-6份改性碳纳米管和20-25份玻璃纤维混合，加入到200-250份水中，持续搅拌20-30min，过滤后水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。通过采用上述技术方案，碳纳米管经过酸处理后，一方面容易分散，另一方面表面具有大量羧基和羟基，呈负电性，可通过静电相互作用于玻璃纤维进行吸附包裹。因此玻璃纤维改性后其增韧效果达到提高。本发明进一步设置为：所述酸性溶液包括5wt%硫酸、3wt%柠檬酸。通过采用上述技术方案，对于碳纳米管的处理效果好。本发明进一步设置为：所述硫化剂为过氧化二异丙苯。通过采用上述技术方案，硫化效果好。本发明进一步设置为：所述促进剂为促进剂cz。通过采用上述技术方案，硫化促进效果好。本发明的另一目的是提供一种抗撕裂鞋底材料的制作方法。一种抗撕裂鞋底材料的制作方法，包括如下步骤：s1塑炼胶：按配方所需重量份，先将天然橡胶、epdm分别投入开炼机，升温至50-55℃，塑炼6-8min；s2母炼胶：再将塑炼后的天然橡胶、epdm、相容剂混合均匀，升温至45-50℃，混炼15-20min，得到母胶；s3混炼胶：将上述母胶、填料、活性氧化锌、硬脂酸、发泡剂、防老剂混合均匀，升温至70-80℃，继续混炼10-15min，得到混炼胶；s4硫化成型：将混炼胶、硫化剂、促进剂混合，进行硫化，温度140-160℃，硫化15-20min，得到鞋底材料。综上所述，本发明具有以下有益效果：该鞋底材料满足鞋底在干面和湿面上的防滑需求，远超国标，且相对于其他类型的防滑鞋底抗撕裂性能好，耐穿着。附图说明图1是实施例一至三的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例一：一种抗撕裂鞋底材料，包括如下重量份的组分：天然橡胶20str60份；epdm452040份；相容剂5份；填料45份，填料包括35wt%轻质碳酸钙、50wt%白炭黑和15wt%改性玻璃纤维；活性氧化锌3.5份；硬脂酸1.8份；发泡剂3份，发泡剂为发泡剂ac；硫化剂dcp2.8份，即过氧化二异丙苯；促进剂cz0.45份；防老剂0.3份，防老剂由等质量比的防老剂rd和防老剂4010复配而成。相容剂的制备过程如下：按重量份计，先将11份溴化丁基橡胶、0.25份bpo混合，加热至65℃，混炼18min，在加入0.6份十八烷基三甲氧基硅烷，升温至115℃，继续混炼12min，降温出料得到相容剂。改性玻璃纤维的制备过程如下：将玻璃纤维浸入10wt%盐酸中，升温至55℃，持续4min，过滤、水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。一种抗撕裂鞋底材料的制作方法，如图1所示，包括如下步骤：s1塑炼胶：按配方所需重量份，先将天然橡胶、epdm分别投入开炼机，升温至50℃，塑炼7min；s2母炼胶：再将塑炼后的天然橡胶、epdm、相容剂混合均匀，升温至48℃，混炼18min，得到母胶；s3混炼胶：将上述母胶、填料、活性氧化锌、硬脂酸、发泡剂、防老剂混合均匀，升温至75℃，继续混炼12min，得到混炼胶；s4硫化成型：将混炼胶、硫化剂dcp、促进剂cz混合，进行硫化，温度150℃，硫化18min，得到鞋底材料。实施例二：一种抗撕裂鞋底材料，包括如下重量份的组分：天然橡胶20str55份；epdm452045份；相容剂4份；填料40份，填料包括35wt%轻质碳酸钙、50wt%白炭黑和15wt%改性玻璃纤维；活性氧化锌3份；硬脂酸1.5份；发泡剂2份，发泡剂为发泡剂ac；硫化剂dcp2.5份，即过氧化二异丙苯；促进剂cz0.3份；防老剂0.2份，防老剂由等质量比的防老剂rd和防老剂4010复配而成。相容剂的制备过程如下：按重量份计，先将10份溴化丁基橡胶、0.2份bpo混合，加热至60℃，混炼15min，在加入0.5份十八烷基三甲氧基硅烷，升温至110℃，继续混炼10min，降温出料得到相容剂。改性玻璃纤维的制备过程如下：将玻璃纤维浸入10wt%盐酸中，升温至50℃，持续3min，过滤、水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。一种抗撕裂鞋底材料的制作方法，如图1所示，包括如下步骤：s1塑炼胶：按配方所需重量份，先将天然橡胶、epdm分别投入开炼机，升温至50℃，塑炼6min；s2母炼胶：再将塑炼后的天然橡胶、epdm、相容剂混合均匀，升温至45℃，混炼15min，得到母胶；s3混炼胶：将上述母胶、填料、活性氧化锌、硬脂酸、发泡剂、防老剂混合均匀，升温至70℃，继续混炼10min，得到混炼胶；s4硫化成型：将混炼胶、硫化剂dcp、促进剂cz混合，进行硫化，温度140℃，硫化15min，得到鞋底材料。实施例三：一种抗撕裂鞋底材料，包括如下重量份的组分：天然橡胶20str65份；epdm452035份；相容剂6份；填料50份，填料包括35wt%轻质碳酸钙、50wt%白炭黑和15wt%改性玻璃纤维；活性氧化锌4份；硬脂酸2份；发泡剂4份，发泡剂为发泡剂ac；硫化剂dcp3份，即过氧化二异丙苯；促进剂cz0.6份；防老剂0.4份，防老剂由等质量比的防老剂rd和防老剂4010复配而成。相容剂的制备过程如下：按重量份计，先将12份溴化丁基橡胶、0.3份bpo混合，加热至70℃，混炼20min，在加入0.7份十八烷基三甲氧基硅烷，升温至120℃，继续混炼15min，降温出料得到相容剂。改性玻璃纤维的制备过程如下：将玻璃纤维浸入10wt%盐酸中，升温至60℃，持续5min，过滤、水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。一种抗撕裂鞋底材料的制作方法，如图1所示，包括如下步骤：s1塑炼胶：按配方所需重量份，先将天然橡胶、epdm分别投入开炼机，升温至55℃，塑炼8min；s2母炼胶：再将塑炼后的天然橡胶、epdm、相容剂混合均匀，升温至50℃，混炼20min，得到母胶；s3混炼胶：将上述母胶、填料、活性氧化锌、硬脂酸、发泡剂、防老剂混合均匀，升温至80℃，继续混炼15min，得到混炼胶；s4硫化成型：将混炼胶、硫化剂dcp、促进剂cz混合，进行硫化，温度160℃，硫化20min，得到鞋底材料。实施例四：与实施例一的区别在于，改性玻璃纤维的制备过程不同，具体如下：：第一步，先将12份碳纳米管浸入酸性溶液中，升温至55℃，持续搅拌25min，过滤后水洗、烘干，得到改性碳纳米管；酸性溶液包括5wt%硫酸、3wt%柠檬酸；第二步，将5份改性碳纳米管和22份玻璃纤维混合，加入到230份水中，持续搅拌25min，过滤后水洗、烘干，得到改性玻璃纤维。实施例五：与实施例一的区别在于，玻璃纤维未改性。实施例六：与实施例一的区别在于，填料中的玻璃纤维替换为轻质碳酸钙。对比例一：与实施例一的区别在于，不包括相容剂。对比例二：与实施例一的区别在于，相容剂为溴化丁基橡胶。性能测试：实施例一至六、对比例一、对比例二的鞋底材料分别制成相同形状结构的鞋底，并与市售普通天然橡胶鞋底一同进行防滑性能和抗撕裂性能测试。根据gb/t3903.6-2017《鞋类整鞋试验方法防滑性能》中记载的方法，测试鞋底防滑性，试样界面为陶瓷砖介面，湿态界面测试时试验介质使用甘油水溶液，测试模式为水平测试模式，结果记录在表1。参照hg2726-1995《微孔鞋底材料撕裂强度试验方法》中记载的方法，测试鞋底的抗撕裂强度，结果记录在表1。表1鞋底性能测试结果记录表摩擦系数(干)摩擦系数(油)抗撕裂强度(n/mm)实施例一0.960.6828.3实施例二0.940.6727.8实施例三0.930.6727.1实施例四0.810.5638.1实施例五0.780.5225.3实施例六0.620.4821.8对比例一0.850.5918.4对比例二0.920.6421.3普通鞋底0.550.4210.3本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。当前第1页12