本發(fā)明涉及消防鞋技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
消防鞋是供消防人員在火災(zāi)等惡劣環(huán)境中穿用，保護(hù)雙腳和小腿免受傷害的特種防護(hù)鞋。消防員從事的是有一定危險(xiǎn)性的勞動(dòng)，其穿著的防護(hù)鞋需要同時(shí)具備防水、隔熱、防滑、防刺穿、絕緣、耐砸、幫與底結(jié)合牢固、耐磨、耐曲折等性能。由于火場(chǎng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不斷的變化，尤其在大量酸、堿、油類物質(zhì)存在的火場(chǎng)中，基于橡膠本身耐油、耐酸堿性能的差距，使得橡膠材質(zhì)的消防鞋發(fā)生扭曲變形，磨耗增加，扯斷強(qiáng)度降低，硬度增加等，使消防靴的防護(hù)性能迅速降低，加快靴鞋的損壞以至達(dá)不到防護(hù)的效果，造成消防隊(duì)員被酸堿物質(zhì)燒傷，影響滅火工作的進(jìn)程。因此，消防鞋還應(yīng)具有耐油、耐酸堿的性能，才能夠滿足火場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下的要求。
在公開號(hào)為cn104311942a的專利文件中，公開了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料，其由以下重量份數(shù)的原料制成：聚乙二醇4-9份，促進(jìn)劑2-8份，石蠟油5-7份，抗氧劑2-6份，木質(zhì)纖維素3-5份，防老劑1-3份，橡膠10-20份，多乙烯基硅油4-8份，丁腈橡膠6-14份，硬脂酸1-5份，高分子量脂肪酸脂5-9份，eva2-7份，交聯(lián)劑2-8份。該發(fā)明的有益效果是：該發(fā)明的用于消防鞋的耐磨橡膠材料，具有很好的耐酸堿、耐腐蝕的性能，同時(shí)防老化，使用壽命長(zhǎng)；但該發(fā)明的防火、耐磨性能不夠理想。
在公開號(hào)為cn103483653a的專利文件中，公開了一種消防鞋用橡膠組合物，所述橡膠組合物按重量份數(shù)包括如下原料：天然橡膠20-30、氯丁橡膠75-85、順丁橡膠1-9、阻燃劑6-18、活性劑1-4、硫化劑1-4、補(bǔ)強(qiáng)劑10-25、促進(jìn)劑1-4。該發(fā)明通過選用天然橡膠、氯丁橡膠和順丁橡膠作為基礎(chǔ)膠，既可以改善氯丁橡膠的加工性能，又能降低成本，提高耐寒性和耐磨性，該發(fā)明的防火耐高溫能力、耐磨能力、耐酸堿能力仍然能夠進(jìn)一步提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料及其制備方法，制備簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，具有較佳地防火耐高溫能力、耐磨能力和耐酸堿能力。
本發(fā)明提供的一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠22-24份、三元乙丙橡膠50-55份、呋喃樹脂12-16份、硬脂酸6-7份、氮化硅8-10份、鑄石粉5-6份、硅油1-3份、碳酸鈣4-7份、氯化石蠟7-8份、炭黑8-10份、硫化劑3.5-7份、增塑劑15-18份、防老劑10-15份。
作為優(yōu)選，氮化硅和鑄石粉的目數(shù)為200-300目。
作為優(yōu)選，碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，目數(shù)為800-1000目。
作為優(yōu)選，硫化劑包括無機(jī)硫化劑和有機(jī)硫化劑，兩者之間的重量比為3:1，無機(jī)硫化劑為硫黃、一氯化硫、硒、碲的一種或二種以上的混合物，有機(jī)硫化劑為促進(jìn)劑tmtd。
作為優(yōu)選，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的一種或二種以上的混合物。
作為優(yōu)選，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對(duì)苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為3:1。
本發(fā)明還提供了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、三元乙丙橡膠、呋喃樹脂、硬脂酸、氮化硅、鑄石粉、硅油、碳酸鈣、氯化石蠟、炭黑、硫化劑、增塑劑、防老劑加入到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)混煉5-10min，控制溫度在80-90℃，然后將溫度升高到110-120℃，混煉3-5min后卸料，得到膠料；
（4）、將膠料冷卻后靜置24h放入模具，然后加入硫化劑，熱壓成型。
其中，
步驟（2）中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為500-600r/min。
步驟（4）中熱壓時(shí)控制溫度在145-155℃。
本發(fā)明的一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料及其制備方法，制備簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，具有較佳地防火耐高溫能力、耐磨能力和耐酸堿能力，具體的有益效果如下：
（1）、三元乙丙橡膠耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異，能有效地保證消防鞋的性能；呋喃樹脂也能提高消防鞋的耐蝕性和耐熱性；硬脂酸和氯化石蠟作為潤(rùn)滑劑和熱穩(wěn)定劑，具有很好的潤(rùn)滑性和較好的光、熱穩(wěn)定作用，氯化石蠟還具有阻燃的作用；
（2）、氮化硅和鑄石粉能提高消防鞋的耐磨能力和耐高溫能力；硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性，可作為流平劑，能加強(qiáng)消防鞋的各種性能；炭黑能作為補(bǔ)強(qiáng)劑，使消防鞋具有較佳地物理強(qiáng)度；防老劑能增加消防鞋的使用壽命；
（3）、制備方法簡(jiǎn)單、有效，能穩(wěn)定地制備出消防鞋材料。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠22份、三元乙丙橡膠50份、呋喃樹脂12份、硬脂酸6份、氮化硅8份、鑄石粉5份、硅油1份、碳酸鈣4份、氯化石蠟7份、炭黑8份、硫化劑3.5份、增塑劑15份、防老劑10份。
本實(shí)施例中，氮化硅和鑄石粉的目數(shù)為200目。
本實(shí)施例中，碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，目數(shù)為800目。
本實(shí)施例中，硫化劑包括無機(jī)硫化劑和有機(jī)硫化劑，兩者之間的重量比為3:1，無機(jī)硫化劑為硫黃、一氯化硫、硒、碲的混合物，有機(jī)硫化劑為促進(jìn)劑tmtd。
本實(shí)施例中，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的混合物。
本實(shí)施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對(duì)苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為3:1。
本實(shí)施例還提供了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、三元乙丙橡膠、呋喃樹脂、硬脂酸、氮化硅、鑄石粉、硅油、碳酸鈣、氯化石蠟、炭黑、硫化劑、增塑劑、防老劑加入到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)混煉5min，控制溫度在80℃，然后將溫度升高到110℃，混煉3min后卸料，得到膠料；
（4）、將膠料冷卻后靜置24h放入模具，然后加入硫化劑，熱壓成型。
其中，
步驟（2）中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為500r/min。
步驟（4）中熱壓時(shí)控制溫度在145℃。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠23份、三元乙丙橡膠53份、呋喃樹脂14份、硬脂酸6.5份、氮化硅9份、鑄石粉5.5份、硅油2份、碳酸鈣5.5份、氯化石蠟7.5份、炭黑9份、硫化劑5份、增塑劑16.5份、防老劑13份。
本實(shí)施例中，氮化硅和鑄石粉的目數(shù)為200目。
本實(shí)施例中，碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，目數(shù)為000目。
本實(shí)施例中，硫化劑包括無機(jī)硫化劑和有機(jī)硫化劑，兩者之間的重量比為3:1，無機(jī)硫化劑為硫黃、一氯化硫、硒、碲的混合物，有機(jī)硫化劑為促進(jìn)劑tmtd。
本實(shí)施例中，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的混合物。
本實(shí)施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對(duì)苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為3:1。
本實(shí)施例還提供了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、三元乙丙橡膠、呋喃樹脂、硬脂酸、氮化硅、鑄石粉、硅油、碳酸鈣、氯化石蠟、炭黑、硫化劑、增塑劑、防老劑加入到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)混煉8min，控制溫度在85℃，然后將溫度升高到115℃，混煉4min后卸料，得到膠料；
（4）、將膠料冷卻后靜置24h放入模具，然后加入硫化劑，熱壓成型。
其中，
步驟（2）中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為550r/min。
步驟（4）中熱壓時(shí)控制溫度在150℃。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料，包括以下重量份的原料：
天然橡膠24份、三元乙丙橡膠55份、呋喃樹脂16份、硬脂酸7份、氮化硅10份、鑄石粉6份、硅油3份、碳酸鈣7份、氯化石蠟8份、炭黑10份、硫化劑7份、增塑劑18份、防老劑15份。
本實(shí)施例中，氮化硅和鑄石粉的目數(shù)為300目。
本實(shí)施例中，碳酸鈣為重質(zhì)碳酸鈣，目數(shù)為1000目。
本實(shí)施例中，硫化劑包括無機(jī)硫化劑和有機(jī)硫化劑，兩者之間的重量比為3:1，無機(jī)硫化劑為硫黃、一氯化硫、硒、碲的混合物，有機(jī)硫化劑為促進(jìn)劑tmtd。
本實(shí)施例中，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二正辛酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的混合物。
本實(shí)施例中，防老劑為n-苯基-β-萘胺和對(duì)苯二胺的混合物，兩者之間的重量比為3:1。
本實(shí)施例還提供了一種用于消防鞋的耐磨橡膠材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）、按上述重量份稱取各種原料；
（2）、將天然橡膠、三元乙丙橡膠、呋喃樹脂、硬脂酸、氮化硅、鑄石粉、硅油、碳酸鈣、氯化石蠟、炭黑、硫化劑、增塑劑、防老劑加入到攪拌機(jī)內(nèi)攪拌均勻，得到混合物；
（3）、將上述混合物加入密煉機(jī)混煉10min，控制溫度在90℃，然后將溫度升高到120℃，混煉5min后卸料，得到膠料；
（4）、將膠料冷卻后靜置24h放入模具，然后加入硫化劑，熱壓成型。
其中，
步驟（2）中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為600r/min。
步驟（4）中熱壓時(shí)控制溫度在155℃。
根據(jù)ga6-2004的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法，實(shí)施例1-3中性能檢測(cè)結(jié)果如下：
從上表可以看出，實(shí)施例1-3具有較佳地性能，具有較佳地耐高溫耐火和耐磨能力。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。