一种高生物基含量鞋底橡胶材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及复合材料，具体的涉及一种高生物基含量鞋底橡胶材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着人们生活质量的提高，消费理念的更新，追求健康、安全的消费产品成为生活中的一种时尚，鞋底制品也在不断突破传统材料和制备技术，轻量化、功能化、智能化及其环保化已成为今后发展的必然趋势。目前，市场上的鞋用原材料包括塑料、合成弹性体、合成纤维和胶黏剂等，由于多来源于石化资源，在生产和加工过程中容易产生污染性的副产物，对环境的影响较大；且过度依赖石化原料而产生大量的温室气体，使温室效应引发的全球暖化问题愈趋严重。除此之外，过度依赖不可再生的石化资源，使得石油产物具有不可再生性，成本较高。

2、为此，申请公布号为cn104945817a的中国专利文献公开了一种衣康酸酯/丁二烯共聚物型生物工程橡胶的制备方法，其中介绍了生物基衣康酸酯橡胶。其所用原料不依赖于石化资源，主要通过可再生的生物资源来制备，单体容易获得，且具有良好的环境稳定性和良好的加工性，如用于制备高性能绿色轮胎。可见，在天然橡胶资源逐渐减少的情况下，充分利用采用生物质资源合成的衣康酸酯橡胶，对全球经济社会的可持续发展具有重要意义。

3、除了环保性，对于用作鞋底的橡胶材料，其功能性需求也越来越高。其中，抗湿滑性能是指鞋底对地面的防滑效果或抓地力，直接决定鞋穿着时的安全与否。尤其在湿滑、结冰的路面上行走，更需提高鞋底橡胶材料的防滑性能。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是，提供一种高生物基含量鞋底橡胶材料及其制备方法和应用，本发明所述的鞋底橡胶材料具有高生物基含量，并且机械性能优异，尤其具有突出的抗湿滑性能。

2、本发明提供一种高生物基含量鞋底橡胶材料，其由以下质量份计的成分制成：

3、100份的生胶；

4、40.5～62份的补强填充剂；

5、10～15份的植物纤维；

6、5.5～14份的活化剂；

7、5～15份的增塑剂；

8、0.5～2份的防老剂：

9、2.5～6份的环保促进剂；

10、1～3份的硫化剂；

11、所述生胶由衣康酸酯橡胶和天然橡胶组成，其中衣康酸酯橡胶40～60份，天然橡胶40～60份。

12、优选地，所述补强填充剂为白炭黑和硅烷偶联剂si-69组成，其中白炭黑40～60份；硅烷偶联剂si-690.5～2份。

13、优选地，所述活化剂由氧化锌、硬脂酸和聚乙二醇组成，其中氧化锌3～7份，硬脂酸0.5～2份，聚乙二醇2～5份。

14、优选地，所述增塑剂为棕榈油；所述硫化剂优选为硫磺。

15、优选地，所述防老剂为石蜡；所述环保促进剂优选为胺类促进剂、噻唑类促进剂和秋兰姆类促进剂中的一种或多种。

16、优选地，所述环保促进剂由胺类促进剂、噻唑类促进剂和秋兰姆类促进剂组成，其中胺类促进剂0.5～1.5份；噻唑类促进剂1.5～3.5份；秋兰姆类促进剂0.5～1份。

17、优选地，所述高生物基含量鞋底橡胶材料的拉伸强度为17～19mpa。

18、本发明提供如前所述的高生物基含量鞋底橡胶材料的制备方法，包括如下步骤：

19、按质量配比，将生胶、补强填充剂、植物纤维、活化剂、防老剂和增塑剂混炼，时间可为6～10分钟，温度优选为135～155℃；

20、将所述混炼后的材料冷却，使其与环保促进剂、硫化剂进行二次混炼，得到混炼胶；

21、将所述混炼胶进行硫化，得到所述的高生物基含量鞋底橡胶材料。

22、优选地，所述硫化的时间为5～10分钟，温度为150～175℃。

23、此外，本发明提供如前所述的高生物基含量鞋底橡胶材料在制备鞋子中的应用。

24、与现有技术相比，本发明采用以生物质资源制备的生物基衣康酸酯橡胶作为主胶料，配以较低含量的天然橡胶，优选使用取自天然材料及环保型的填料、促进剂，从而降低对石化原料的依赖，有利于环境保护，满足绿色低碳的环保要求；同时，本发明制备高生物基含量鞋底橡胶材料的配方中，采用环保的植物纤维，以及防老剂等橡胶原料及其比例控制，可有效改善鞋底材料的耐磨性能。本发明制备的鞋底橡胶材料的机械性能优异，具有良好的力学强度，尤其具备突出的抗湿滑性，利于鞋子穿着的安全性等。

25、此外，本发明整个加工工艺简单，对设备要求低，加工性能优良，适合广泛使用。

技术特征：

1.一种高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，由以下质量份计的成分制成：

2.根据权利要求1所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述补强填充剂为白炭黑和硅烷偶联剂si-69组成，其中白炭黑40～60份；硅烷偶联剂si-69 0.5～2份。

3.根据权利要求1所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述活化剂由氧化锌、硬脂酸和聚乙二醇组成，其中氧化锌3～7份，硬脂酸0.5～2份，聚乙二醇2～5份。

4.根据权利要求1所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述增塑剂为棕榈油；所述硫化剂优选为硫磺。

5.根据权利要求1所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述防老剂为石蜡；所述环保促进剂优选为胺类促进剂、噻唑类促进剂和秋兰姆类促进剂中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述环保促进剂由胺类促进剂、噻唑类促进剂和秋兰姆类促进剂组成，其中胺类促进剂0.5～1.5份；噻唑类促进剂1.5～3.5份；秋兰姆类促进剂0.5～1份。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高生物基含量鞋底橡胶材料，其特征在于，所述高生物基含量鞋底橡胶材料的拉伸强度为17～19mpa。

8.根据权利要求1-6任一项所述的高生物基含量鞋底橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述硫化的时间为5～10分钟，温度为150～175℃。

10.根据权利要求1-6任一项所述的高生物基含量鞋底橡胶材料在制备鞋子中的应用。

技术总结
本发明提供了一种高生物基含量鞋底橡胶材料及其制备方法和应用，该橡胶材料由以下质量份计的成分制成：100份生胶；40.5～62份补强填充剂；10～15份植物纤维；5.5～14份活化剂；5～15份增塑剂；0.5～2份防老剂；2.5～6份环保促进剂；1～3份硫化剂；所述生胶由40～60份衣康酸酯橡胶和40～60份天然橡胶组成。本发明其主胶料使用以生物质资源合成的环保型生物基衣康酸酯橡胶材料，同时使用取自天然材料及安全环保的填料、助剂，制备具有高生物基含量的鞋底橡胶材料，从而降低了对石化原料的依赖；且其加工工艺简单，加工性能优良，制得的橡胶材料作为鞋底制品，机械性能优异、尤其具有突出的抗湿滑性能。

技术研发人员：马亚萍,郝福兰,牛淳良,韩菊,郑红兵,杜庆之,侯舜皓
受保护的技术使用者：山东京博中聚新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11