專利名稱：耐高溫橡膠鞋底用膠料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制鞋技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫橡膠鞋底用膠料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的耐高溫橡膠鞋底大都為耐高溫250°C以上的產(chǎn)品，所用膠料一般以高飽和的氫化丁腈橡膠等為主要原料，以過氧化二異丙苯硫化體系，炭黑或白炭黑等為補強或填充體系，酯類為軟化體系，通過氫化丁腈橡膠本身具有的耐高溫特性和過氧化二異丙苯硫化體系，來提高橡膠鞋底的耐高溫性能。但是現(xiàn)有的耐高溫橡膠膠底配方及制備工藝主要存在以下問題
1、成本較昂貴，成本一般在100元/kg以上； 2、大都使用飽和橡膠如氫化丁腈橡膠、丁基橡膠等材料制備，增加了鞋底與幫面粘合的困難。飽和橡膠在粘合時主要起作用的是范德華力；而半飽和橡膠在粘合時主要起作用的是化學(xué)鍵作用力，范德華力為輔助作用，由于化學(xué)鍵作用力要大于范德華力，因此相比較而言，飽和橡膠的粘合力遜于半飽和橡膠；
3、現(xiàn)有技術(shù)中鞋底主要使用炭黑、白炭黑、碳酸鈣、陶土等材料作為補強劑和填充劑，但是這些材料都無法保證橡膠制品的耐高溫要求。甲基丙烯酸是一種重要的工業(yè)原料和有機合成中間體，由它制成的甲基丙烯酸甲酯廣泛用于生產(chǎn)日常生活中的有機玻璃、涂料、粘結(jié)劑等產(chǎn)品。現(xiàn)有技術(shù)中甲基丙烯酸鹽主要用于一些工程制品，但尚未發(fā)現(xiàn)用于鞋底的制備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種耐高溫橡膠鞋底用膠料及其制備工藝。本發(fā)明使用中等丙烯腈含量的半飽和丁腈橡膠作為主體橡膠材料，與有效硫化體系結(jié)合，生產(chǎn)出的耐高溫的橡膠鞋底用膠料，降低了生產(chǎn)成本，提高了鞋底與幫面粘合的強度和穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種耐高溫橡膠鞋底用膠料，所述鞋底由以下重量份數(shù)組成
丁腈橡膠100份，硫化劑1. 5 2. 0份，橡膠促進劑1. 5 2. 0份，
活化體系8. 5份，橡膠助硫化劑和耐熱添加劑30. 0份，
補強劑20. 0 30. 0份，白炭黑20. 0 30. 0份，防老劑4. 2份，
增塑劑10. 0 12. 0份；
其中，丁腈橡膠中丁二烯的含量為62%，丙烯腈的含量為38%。作為本發(fā)明的限定
所述的硫化劑為二硫化二甲基秋蘭姆；
所述的橡膠促進劑為N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；
所述的活化體系由氧化鋅和硬脂酸組成，其中氧化鋅硬脂酸的重量比為2. 4:1 ;所述的橡膠助硫化劑和耐熱添加劑為甲基丙烯酸鋅；
所述的補強劑為炭黑N220 ；
所述的防老劑為N，N’- 二苯基對苯二胺、N-異丙基-N’-苯基-對苯二胺或2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合物中的一種、或兩種以上的混合物；
所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。本發(fā)明還提供了上述耐高溫橡膠鞋底用膠料的制備工藝，它按照以下步驟順序進行
1)密煉
將丁腈橡膠投入密煉機內(nèi)，加入橡膠助硫化劑，密煉室壓力為0. 4MPa、溫度為70°C以下，密煉Imin ；
再投入活化體系、補強劑、白炭黑、防老劑和增塑劑，密煉室壓力為0. 4MPa、溫度為75°C以下，密煉3min ；
最后投入硫化劑和橡膠促進劑，密煉室壓力為0. 4MPa、溫度為75°C以下，密煉30s，排料到開煉機；
2)開煉
將上述膠料放在6mm輥距的開煉機上，使膠料通過輥筒2遍，然后打5個三角包(即將膠料左右折疊形成類似三角形狀，目的是使膠料內(nèi)各個部位材料分布均勻)，下機冷卻，得目標(biāo)產(chǎn)品一耐高溫橡膠鞋底用膠料。本發(fā)明所提供的耐高溫橡膠鞋底用膠料的性能指標(biāo)如下
硬度(邵氏硬度A):60 70度(符合GB/T 531-1999標(biāo)準(zhǔn))
耐磨強度(磨痕長度)■.( 6mm (符合GB/T 3903. 2-1994標(biāo)準(zhǔn))
耐折強度(預(yù)割口 5mm，連續(xù)曲撓4萬次)彡8. Omm (符合GB/T 3903. 1-1994標(biāo)準(zhǔn))
剝離強度彡100N (符合GB/T 3903. 3-1994標(biāo)準(zhǔn))
耐高溫強度> 250°C (符合GB/T 20991-2007 8. 7標(biāo)準(zhǔn))
可見，本發(fā)明的膠料產(chǎn)品具有耐250°C高溫、粘合強度穩(wěn)定在100N以上的特點。同時，該產(chǎn)品較市場同類產(chǎn)品成本下降30%以上。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進步在于
(I)在本發(fā)明膠料的配方中
通過使用不飽和橡膠材料——丁腈橡膠、甲基丙烯酸鹽、與有效硫化體系有效結(jié)合。半飽和橡膠在粘合時主要起作用的是化學(xué)鍵作用力，范德華力為輔助作用，由于化學(xué)鍵作用力要大于范德華力，因此相比較而言，半飽和橡膠的粘合力強于飽和橡膠(飽和橡膠在粘合時主要起作用的是范德華力)。因此，本發(fā)明的膠料應(yīng)用于鞋底制作時，能夠提高鞋底與幫面的粘合強度；
本發(fā)明所使用的丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性極好，耐磨性極高，耐熱性極好，粘結(jié)力強。其中丙烯腈的含量越多，其耐油性越好，可以在120°C的空氣中或在150°C的油中長期使用，并且它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能；
甲基丙烯酸鹽的使用提高了橡膠鞋底耐高溫的相應(yīng)要求；
硫化體系大致有普通硫化體系、有效硫化體系、過氧化物硫化體系等幾種，其中普通硫化體系主要使用硫磺作為硫化劑；有效硫化體系主要使用含硫化物作為硫化劑；過氧化物硫化體系主要使用過氧化物作為硫化劑。有效硫化體系與普通硫化體系比較，優(yōu)點在于硫化后的成品橡膠制品交聯(lián)鍵主要由單硫鍵組成，耐高溫效果比較好。(2)通過密煉、開煉等工序制備，操作步驟簡單，具有成本降低30%、粘合強度高等特點，不僅簡化了生產(chǎn)的工藝步驟，還降低了生產(chǎn)成本，提高了鞋底與幫面粘合的強度和穩(wěn)定性。本發(fā)明的膠料適用于制備消防靴鞋底、高溫工作鞋底等耐高溫橡膠鞋底。
本發(fā)明下面將結(jié)合具體實施例作進一步詳細說明。
具體實施例方式實施例I-5
實施例1-5分別為一種耐高溫橡膠鞋底用膠料的制備工藝。其中
實施例I的耐高溫橡膠鞋底用膠料的制備工藝，按照以下步驟順序進行
I)密煉
將IOOg 丁腈橡膠投入密煉機內(nèi)，加入30. Og甲基丙烯酸鋅，在壓力為0. 4MPa，75°C下密煉 Imin ；
再投入6. Og氧化鋅和2. 5g硬脂酸、25.(^炭黑吧20、30. Og白炭黑、0. 2g N，N，-二苯基對苯二胺和12. Og鄰苯二甲酸辛酯，在壓力為0. 4MPa，75°C下密煉3min ；
最后投入I. 5g 二硫化二甲基秋蘭姆和2. OgN-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，在壓力為0. 4MPa，75°C下密煉30s，排料到開煉機。2)開煉
上述膠料在6mm輥距的開煉機上，使膠料通過輥筒2遍，然后打5個三角包，下機冷卻，制得耐高溫橡膠鞋底用膠料。實施例2-5的制備工藝與實施例I的不同之處，僅在于所涉及的主要成分的種類和用量不同(如表I所示)，其它內(nèi)容相同。
權(quán)利要求
1.ー種耐高溫橡膠鞋底用膠料，其特征在干以重量份數(shù)計，所述膠料的原料組成是 丁腈橡膠100份， 硫化劑I. 5 2. O份， 橡膠促進劑I. 5 2. O份， 活化體系8. 5份， 橡膠助硫化劑和耐熱添加劑30. O份， 補強劑20. O 30. O份， 白炭黑20. O 30. O份，防老劑4. 2份， 增塑劑10. O 12. O份； 其中，丁腈橡膠中丁ニ烯的含量為62%，丙烯腈的含量為38%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐高溫橡膠鞋底用膠料，其特征在于所述的硫化劑為ニ硫化ニ甲基秋蘭姆； 所述的橡膠促進劑為N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺； 所述的活化體系由氧化鋅和硬脂酸組成，其中氧化鋅硬脂酸的重量比為2.4:1 ; 所述的橡膠助硫化劑為甲基丙烯酸鋅； 所述的補強劑為炭黑N220 ； 所述的防老劑為N，N’ - ニ苯基對苯ニ胺、N-異丙基-N’ -苯基-對苯ニ胺或2，2，4-三甲基-1，2- ニ氫化喹啉聚合物中的ー種，或至少兩種的混合物； 所述的增塑劑為鄰苯ニ甲酸ニ辛酷。
3.如權(quán)利要求I或2所述的耐高溫橡膠鞋底用膠料的ー種制備エ藝，其特征在于它按照以下步驟順序進行 1)密煉 將丁腈橡膠投入密煉機內(nèi)，加入橡膠助硫化劑，密煉室壓カ為O. 4MPa、溫度為70°C以下，密煉Imin ； 再投入活化體系、補強劑、白炭黑、防老劑和增塑劑，密煉室壓カ為O. 4MPa、溫度為75°C以下，密煉3min ； 最后投入硫化劑和橡膠促進劑，密煉室壓カ為O. 4MPa、溫度為75°C以下，密煉30s，排料到開煉機； 2)開煉 將上述膠料放入開煉機，輥筒距離為6-7mm，使膠料通過輥筒兩遍，然后打5個三角包，下機冷卻，即成目標(biāo)產(chǎn)品一一耐高溫橡膠鞋底用膠料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫橡膠鞋底用膠料及其制備工藝，使用不飽和橡膠材料——丁腈橡膠、甲基丙烯酸鹽與優(yōu)化后的有效硫化體系，通過三者的有效結(jié)合，經(jīng)密煉、開煉等工序制備生產(chǎn)。加工耐高溫橡膠鞋底時使用本發(fā)明生產(chǎn)的膠料，一方面降低了生產(chǎn)成本，另一方面提高了鞋底與幫面粘合的強度和穩(wěn)定性。本發(fā)明適用于制備消防靴鞋底、高溫工作鞋底等耐高溫橡膠鞋底。
文檔編號C08K5/40GK102731872SQ20121023722
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者焦占磊, 趙宏偉 申請人:際華三五一四制革制鞋有限公司