一种高耐热鞋底材料及其制备方法与流程

本申请涉及鞋材的领域，更具体的说，它涉及一种高耐热鞋底材料及其制备方法。

背景技术：

1、鞋底作为鞋子的重要组成，用于与地面接触，应具备耐磨、耐水、耐热、耐冲击等特性。对于不同的应用场景，鞋底各方面特性的指标要求有所不同。例如：消防员需要经常出入高温场所抢救火灾，因此用于消防靴的鞋底材料需要具备优异的耐热性能。

2、目前，消防靴用鞋底材料的耐热性虽然普遍能够达到200℃，但仍然无法满足极端场景的应用需要。重庆山火事件中检测出的土温约300℃，事后许多消防靴出现熔化、龟裂等热老化现象，耐热性存在不足。

技术实现思路

1、为了改善鞋底材料的耐热性，本申请提供一种高耐热鞋底材料及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供一种高耐热鞋底材料，采用如下技术方案：

3、一种高耐热鞋底材料，包括如下重量份的组分：

4、丁腈橡胶60-100份；

5、氟橡胶15-25份；

6、氯丁橡胶15-25份；

7、硫化剂2-4份；

8、补强填充剂40-60份；

9、活性剂4-6份；

10、防老剂1-2份；

11、增塑剂18-25份；

12、阻燃剂15-30份；

13、peg4000 2-4份。

14、通过采用上述技术方案，其中丁腈橡胶为丙烯腈与丁二烯的共聚物，具有优异的耐油性，且耐磨性、耐老化性能、耐热性及耐气透性较好，但是耐低温性能差，且弹性稍低，以往常用于耐油垫圈等耐油橡胶制品。

15、氯丁橡胶由氯丁二烯聚合而成，以往广泛应用于粘合剂、电缆护套、密封材料等，具有良好的物理机械性能，且耐油性、耐热性、耐燃性、耐日光、耐臭氧、耐酸碱和耐化学试剂良好，但是耐磨性、耐低温性能和贮存稳定性较差。

16、氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，氟原子的引入赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，以往多用于密封件。

17、peg4000作为添加剂，调节酸碱性，增加橡胶制品的润滑性和塑性，减少加工过程中的动力消耗，延长橡胶制品的使用寿命。增塑剂的添加可以使得橡胶分子间的作用力降低，从而降低橡胶的玻璃化温度，提高可塑性和流动性，便于压延、压出等成型操作，同时还能改善硫化胶的部分物理机械性能，赋予较高的弹性，提高耐寒性。

18、丁腈橡胶的极性非常强，与其它聚合物的相容性不好，但是氯丁橡胶和氟橡胶同样具有强极性，三者的相容性良好。以丁腈橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶的混炼胶作为基础胶料，协同复配作用良好，并搭配增塑剂和peg4000，使鞋材不仅具有优异的耐热性，能够满足极端高温场所的使用需要，耐热性达到300℃，还具有良好的机械性能、耐磨性、电绝缘性，适用于作为消防靴的鞋底材料，且同样适用于相关特种作业。

19、可选的，所述丁腈橡胶包括重量比为(10-20):1的nbr1846f和nbr3345f。

20、通过采用上述技术方案，丁腈橡胶按照丙烯腈含量不同，分别多种型号，丙烯腈含量越多，耐油性和耐磨性好，但耐寒性和回弹性能有所不足。本申请的鞋材以低丙烯腈含量的nbr1846f为主，辅以中高丙烯腈含量的nbr3345f，一方面平衡鞋底的耐磨性和回弹性，满足消防靴的使用需要，另一方面适当的丙烯腈含量下，与氟橡胶和氯丁橡胶的相容性较好。

21、可选的，按重量份计，还包括4-6份acs树脂粉末。

22、通过采用上述技术方案，acs树脂是指丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯的三元共聚树脂，具有优良的耐候性、耐紫外线性、耐臭氧性、阻燃性和抗静电性。本申请的鞋材中添加acs树脂粉末，一方面能提高鞋材的阻燃性能，另一方面改善鞋材的抗老化性能，延长鞋底的使用寿命。

23、可选的，按重量份计，还包括3-5份cpvc树脂。

24、通过采用上述技术方案，cpvc树脂是指由聚氯乙烯树脂氯化改性制得，添加后与橡胶大分子交联，能够改善鞋材的耐磨性。相比于普通pvc，cpvc更适用于作为低腈胶的助剂。

25、可选的，所述阻燃剂为微胶囊化红磷。

26、通过采用上述技术方案，红磷具有少量添加即可有效的提高橡胶材料的阻燃性，且对材料的力学性能影响小的优点。将普通红磷微胶囊化可以改善其与高聚物的相容性。

27、可选的，所述阻燃剂的制备过程如下：

28、第一步，将红磷浸泡在甘油溶液中，持续10-14h，研磨均匀后过滤，再用无水乙醇洗涤，烘干，得到预处理红磷；

29、第二步，按重量份计，将15-20份古马隆树脂溶于80-100份丙酮中，得到囊材溶液，并30-40份预处理红磷分散于80-100份水中，得到芯材溶液；

30、第三步，将囊材溶液和芯材溶液混合，加入2-3份渗透剂jfc，升温至60-80℃，以1000-1500r/min的转速搅拌30-60min，最后过滤、洗涤、干燥，得到阻燃剂。

31、通过采用上述技术方案，相比于常见的囊壁材料，古马隆树脂的极性强，包覆在红磷表面，与同样极性强的氟橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶的相容性好，使得阻燃剂更易于分散。另外，古马隆树脂包覆红磷作为阻燃剂，不仅不会影响鞋材的机械性能，还有利于适当改善。

32、可选的，所述补强填充剂包括白炭黑和轻质碳酸钙。

33、第二方面，本申请提供一种高耐热鞋底材料的制备方法，采用如下技术方案：

34、一种高耐热鞋底材料的制备方法，包括如下步骤：

35、第一步，将丁腈橡胶投入开炼机中，升温至40-50℃，塑炼3-5min；

36、第二步，按配方所需重量份，将氯丁橡胶、氟橡胶和塑炼后的丁腈橡胶混合均匀，升温至50-60℃，混炼10-15min，再升温至70-80℃，加入活性剂、防老剂、增塑剂、peg4000、阻燃剂和补强填充剂，继续混炼10-15min，得到混炼胶；

37、第三步，按配方所需重量份，将上述混炼胶和硫化剂混合，升温至150-160℃，硫化8-10min，得到高耐热鞋底材料。

38、综上所述，本申请具有以下有益效果：

39、1、本申请以丁腈橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶的混炼胶作为基础胶料，并搭配增塑剂和peg4000，使鞋材不仅具有优异的耐热性，能够满足极端高温场所的使用需要，耐热性达到300℃，还具有良好的机械性能，适用于作为消防靴的鞋底材料，且同样适用于相关特种作业

40、2、通过acs树脂粉末的添加，一方面能提高鞋材的阻燃性能，另一方面改善鞋材的抗老化性能，延长鞋底的使用寿命；

41、3、通过cpvc树脂的添加，能够改善鞋材的耐磨性。

技术特征：

1.一种高耐热鞋底材料，其特征在于，包括如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：所述丁腈橡胶包括重量比为（10-20）:1的nbr1846f和nbr3345f。

3.根据权利要求2所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：按重量份计，还包括4-6份acs树脂粉末。

4.根据权利要求2所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：按重量份计，还包括3-5份cpvc树脂。

5.根据权利要求1所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：所述阻燃剂为微胶囊化红磷。

6.根据权利要求5所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：所述阻燃剂的制备过程如下：

7.根据权利要求1所述的一种高耐热鞋底材料，其特征在于：所述补强填充剂包括白炭黑和轻质碳酸钙。

8.一种权利要求1所述的高耐热鞋底材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本申请涉及鞋材领域，具体公开了一种高耐热鞋底材料及其制备方法。高耐热鞋底材料，包括如下重量份的组分：丁腈橡胶60‑100份；氟橡胶15‑25份；氯丁橡胶15‑25份；硫化剂2‑4份；补强填充剂40‑60份；活性剂4‑6份；防老剂1‑2份；增塑剂18‑25份；阻燃剂15‑30份；PEG4000 2‑4份。本申请以丁腈橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶的混炼胶作为基础胶料，并搭配增塑剂和PEG4000，使鞋材不仅具有优异的耐热性，能够满足极端高温场所的使用需要，耐热性达到300℃，还具有良好的机械性能，适用于作为消防靴的鞋底材料，且同样适用于相关特种作业。

技术研发人员：滕玉豪,李永,李作云,蹇东声,林祥成
受保护的技术使用者：浙江恒诚鞋业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13