抗穿刺靴底材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及制造靴底的材料，具體為一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的配比組成：天然橡膠：20～60；氯丁橡膠：40～20；丁苯橡膠：40～20；硫黃：1.2～2.0；促進劑DM：0.3～0.8；促進劑M：0.3～1.0；氧化鋅：5.0～7.0；硬脂酸：1.0～2.5；高耐磨碳黑：25～35；防老劑D：0.8～1.5；防老劑4010：1.0～2.0；氧化鎂：1.5～2.5。本發明設計合理，通過氯丁橡膠+天然橡膠+丁苯橡膠三元并用設計方法，當遇到尖銳物時，鞋底材料不易發生分子鏈滑移、斷裂的現象，大大提高靴底的抗刺穿性能。
【專利說明】抗穿刺靴底材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及制造靴底的材料，具體為一種抗穿刺靴底材料。
【背景技術】
[0002]隨著防護技術的發展，各類防護鞋(靴)種類繁多，各種功能也日益完善，特別是一些特殊場合，如消防行業需要具有阻燃、耐腐蝕、防滑、防穿刺等功能，用于軍用的防護靴(鞋)要具備對軍事毒劑、高危化學品的防護、同時具有阻燃、防穿刺的能力。不論用于軍用或民用，靴底防穿刺性能是靴(鞋)的重要使用性能之一。如果不能有效抵抗尖銳物的刺穿、頂破，有毒、有毒有害物質會滲入靴(鞋)內，對人體產生危害。
[0003]靴底材料當接觸尖銳物時，極易發生分子鏈的滑移、斷裂，靴(鞋)底被刺穿。為了增強靴底的抗刺穿性能，一般通過增加金屬防穿刺層，保障靴底的抗穿刺性能。采用該方式在有效提高防穿刺性能的同時，也帶來三方面的問題:一是金屬重量大，增加人體的生理負荷；二是靴(鞋)底的曲撓性差；三是金屬層容易傳遞地面溫度，在高溫或低溫天氣，容易惡化靴(鞋)內溫度和濕度，舒適性差。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決在靴底材料中加入金屬放穿刺層而存在的上述問題，提供了一種抗穿刺靴底材料。
[0005]本發明是采用如下技術方案實現的:
一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的原料組成:
天然橡膠:20~60 ;氯丁橡膠:40~20 ;丁苯橡膠:40~20 ;硫黃:1.2~2.0 ;促進劑DM:0.3~0.8 ;促進劑M:0.3~1.0 ;氧化鋅:5.0~7.0 ;硬脂酸:1.0~2.5 ;高耐磨碳黑:25~35 ;防老劑D:0.8~1.5 ;防老劑4010:1.0~2.0 ;氧化鎂:1.5~2.5。
[0006]上述抗穿刺靴底材料的制備方法如下:
(1)、按配方比例稱量各種橡膠及配合劑的用量；
(2)、使用開煉機進行混煉:將天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠放入開煉機進行充分塑煉，前輥溫度≤40°C、后輥溫度≤55°C、輥距0.1~0.5_、時間10~15min ；
加入防老劑D (N-苯基-2-萘胺)、防老劑4010 (N-環己基-N’-苯基對苯二胺)、硬脂酸、氧化鎂，棍溫不變、棍距0.5~1.0mm、時間2~3min ；
加入氧化鋅、高耐磨碳黑，棍溫不變、棍距0.5~1.0mm、時間5~6min ；
加入促進劑DM(2、2’ - 二硫代二苯并噻唑)、促進劑M (2-硫醇基苯丙噻唑)，輥溫不變、棍距0.5~1.0mm,時間2~3min ；
加入硫黃，棍溫不變、棍距0.5~0.1mm、時間2~3min ；
八把刀(八把刀是膠料混煉過程中采用的一種操作方法，其目的是促進橡膠與各種配合劑充分混合，形成均勻的混合相。具體過程是用割膠刀沿輥筒軸向平行的方向以45°割膠，將輥上堆積的膠打成卷，左右各一次為一把刀，總共八次)，輥溫不變、輥距0.1~0.5mm,時間 6 ~8min ；
打三角包，棍溫不變、棍距0.1~0.3_、時間6~8min ；
出片，棍溫不變、厚度為1.0~1.5mm的膠片，時間1~2min ；
(3)、使用平板硫化機或橡膠注射機進行硫化:硫化條件:溫度150°C，時間lOmin，壓力lOMPa。
[0007]本發明一是選用具有自補強性能(結晶)的橡膠，該類材料在遇到外力作用時，會產生拉伸結晶，分子間作用力增大，分子間不易滑脫、斷裂；二是選用體積效應大的材料，增加與尖銳物的阻尼作用，以完成外界尖銳物的阻抗。
[0008]根據上述原理，本發明采用了氯丁橡膠膠、天然橡膠、丁苯橡膠共混體系。氯丁橡膠分子結構規整，分子鏈中含有氯原子極性基團，增加了分子間的作用力，在外力作用下，易產生拉伸結晶，分子間不易滑脫，遇到尖銳物時，不易被刺穿、頂破。但氯丁橡膠在低溫下，產生拉伸后難于恢復原狀，耐曲撓性、耐寒性差。天然橡膠除具有應變結晶性能外，同時具有優異的耐寒性能、耐曲撓性，可彌補氯丁橡膠耐寒性差的問題。丁苯橡膠上含有大量苯環，由之形成的體積效應和粘滯效應可以對外界與之接觸的尖銳物形成有效的阻滯作用。
[0009]本發明設計合理，通過氯丁橡膠+天然橡膠+ 丁苯橡膠三元并用設計方法，當遇到尖銳物時，鞋底材料不易發生分子鏈滑移、斷裂的現象，大大提高靴底的抗刺穿性能，同時具有重量輕、傳熱慢的特點，通過專業機構評價，相同厚度的材料，其抗刺穿性能達到國內先進水平。材料厚度為2_即可達到760N，解決了金屬抗刺穿層重量負荷大、耐曲撓性差、傳熱快的問題。 【具體實施方式】
[0010]下面對本發明的具體實施例進行詳細說明。
[0011]實施例1
一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的配比組成:
天然橡膠:40 ;氯丁橡膠:20 ;丁苯橡膠:35 ;硫黃:1.5 ;促進劑DM:0.3 ;促進劑Μ:1 ；氧化鋅:5.5 ;硬脂酸:2 ;高耐磨碳黑:30 ;防老劑D:1.2 ;防老劑4010:1.5 ;氧化鎂:1.5。
[0012]制備方法如下:
(1)、按配方比例稱量各種橡膠及配合劑的用量；
(2)、使用開煉機進行混煉:將天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠放入開煉機進行充分塑煉，前輥溫度≤40°C、后輥溫度≤55°C、輥距0.5_、時間lOmin ；
加入防老劑D、防老劑4010、硬脂酸、氧化鎂，棍溫不變、棍距0.7mm、時間2min ；
加入氧化鋅、高耐磨碳黑，棍溫不變、棍距1.0mm、時間5min ；
加入促進劑DM、促進劑M，輥溫不變、輥距0.9mm,時間3min ；
加入硫黃，棍溫不變、棍距0.5mm、時間2min ；
八把刀，棍溫不變、棍距0.2mm,時間6min ；
打三角包，棍溫不變、棍距0.3mm、時間6min ；
出片，棍溫不變、厚度為1.0mm的膠片，時間lmin ；
(3)、使用平板硫化機或橡膠注射機進行硫化:硫化條件:溫度150°C，時間lOmin，壓力lOMPa。[0013]實施例2
一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的配比組成:
天然橡膠:30 ;氯丁橡膠:35 ;丁苯橡膠:20 ;硫黃:2 ;促進劑DM:0.5 ;促進劑M:0.7 ；氧化鋅:6 ;硬脂酸:1 ;高耐磨碳黑:25 ;防老劑D:1 ;防老劑4010:1 ;氧化鎂:2。
[0014]制備方法如下: (1)、按配方比例稱量各種橡膠及配合劑的用量；
(2)、使用開煉機進行混煉:將天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠放入開煉機進行充分塑煉，前輥溫度≤40°C、后輥溫度≤55°C、輥距0.1_、時間12min ；
加入防老劑D、防老劑4010、硬脂酸、氧化鎂,棍溫不變、棍距0.5mm、時間3min ；
加入氧化鋅、高耐磨碳黑，棍溫不變、棍距0.6mm、時間5min ；
加入促進劑DM、促進劑M，輥溫不變、輥距0.5mm,時間2min ；
加入硫黃，棍溫不變、棍距0.1mm、時間3min ；
八把刀，棍溫不變、棍距0.3mm,時間7min ；
打三角包，棍溫不變、棍距0.2mm、時間8min ；
出片，棍溫不變、厚度為1.3mm的膠片，時間Imin ；
(3)、使用平板硫化機或橡膠注射機進行硫化:硫化條件:溫度150°C，時間lOmin，壓力IOMPa。
[0015]實施例3
一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的配比組成:
天然橡膠:60 ;氯丁橡膠:40 ;丁苯橡膠:40 ;硫黃:1.2 ;促進劑DM:0.8 ;促進劑M:0.5 ；氧化鋅:5.0 ;硬脂酸:2.5 ;高耐磨碳黑:28 ;防老劑D:1.5 ;防老劑4010:2.0 ;氧化鎂:2.5。
[0016]制備方法如下:
(1)、按配方比例稱量各種橡膠及配合劑的用量；
(2)、使用開煉機進行混煉:將天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠放入開煉機進行充分塑煉，前輥溫度≤40°C、后輥溫度≤55°C、輥距0.2_、時間IOmin ；
加入防老劑D、防老劑4010、硬脂酸、氧化鎂,棍溫不變、棍距1.0mm、時間2.5min ；
加入氧化鋅、高耐磨碳黑，棍溫不變、棍距0.5mm、時間6min ；
加入促進劑DM、促進劑M，輥溫不變、輥距0.7mm,時間2min ；
加入硫黃，棍溫不變、棍距0.8mm、時間3min ；
八把刀，棍溫不變、棍距0.5mm,時間8min ；
打三角包，棍溫不變、棍距0.3mm、時間6min ；
出片，棍溫不變、厚度為1.5mm的膠片，時間Imin ；
(3)、使用平板硫化機或橡膠注射機進行硫化:硫化條件:溫度150°C，時間lOmin，壓力IOMPa。
[0017]實施例4
一種抗穿刺靴底材料，由下列重量份數的配比組成:
天然橡膠:20 ;氯丁橡膠:30 ;丁苯橡膠:25 ;硫黃:1.7 ;促進劑DM:0.4 ;促進劑M:0.3 ；氧化鋅:7.0 ;硬脂酸:1.5 ;高耐磨碳黑:35 ;防老劑D:0.8 ;防老劑4010:1.3 ;氧化鎂:2.2。
[0018]制備方法如下:(1)、按配方比例稱量各種橡膠及配合劑的用量；
(2)、使用開煉機進行混煉:將天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠放入開煉機進行充分塑煉，前輥溫度≤40°C、后輥溫度≤55°C、輥距0.4mm、時間13min ；
加入防老劑D、防老劑4010、硬脂酸、氧化鎂，棍溫不變、棍距0.8mm、時間3min ；
加入氧化鋅、高耐磨碳黑，棍溫不變、棍距0.8mm、時間5min ；
加入促進劑DM、促進劑M,棍溫不變、棍距1.0mm,時間3min ；
加入硫黃，棍溫不變、棍距0.6mm、時間2min ；
八把刀，棍溫不變、棍距0.1mm,時間6min ；
打三角包，棍溫不變、棍距0.1mm、時間7min ；
出片，輥溫不變、厚度為1.2mm的膠片，時間lmin ；
(3)、使用平板硫化機或橡膠注射機進行硫化:硫化條件:溫度150°C，時間lOmin，壓力lOMPa。
【權利要求】
1.一種抗穿刺靴底材料，其特征在于:由下列重量份數的原料組成:天然橡膠:20~.60 ;氯丁橡膠:40~20 ;丁苯橡膠:40~20 ;硫黃:1.2~2.0 ;促進劑DM:0.3~0.8 ;促進劑Μ:0.3~1.0 ;氧化鋅:5.0~7.0 ;硬脂酸:1.0~2.5 ;高耐磨碳黑:25~35 ;防老劑D:.0.8~1.5 ;防老劑4010:1.0~2.0 ;氧化鎂:1.5~2.5。
【文檔編號】A43B13/04GK103739888SQ201310588385
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】楊建功, 常慧芳, 張重杰, 齊家豪, 黃英 申請人:山西新華化工有限責任公司