一种复合材料耐磨鞋底，按照重量份包括以下原料：天然橡胶60～100份；丁苯橡胶10～50份；极性橡胶5～20份；改性白炭黑10～60份；氧化锌1～10份；促进剂1～4份；抗氧剂0.1～0.5份；活性剂2.5～4.5份；填充剂5～20份；硫磺1～10份，所述填充剂为四针状氧化锌晶须，本发明专利技术将天然橡胶与少量极性橡胶共同作为主体胶料，添加了经过甲苯二异氰酸酯接枝改性的白炭黑作为补强材料，以结构高度规整的四针状氧化锌晶须作为填充骨架，依次加入促进剂、复合抗氧剂、活性剂，制备出耐湿滑特性高、撕裂强度大、摩擦系数显著提升的复合材料耐磨鞋底。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种复合材料耐磨鞋底，按照重量份包括以下原料：天然橡胶60～100份；丁苯橡胶10～50份；极性橡胶5～20份；改性白炭黑10～60份；氧化锌1～10份；促进剂1～4份；抗氧剂0.1～0.5份；活性剂2.5～4.5份；填充剂5～20份；硫磺1～10份，所述填充剂为四针状氧化锌晶须，本专利技术将天然橡胶与少量极性橡胶共同作为主体胶料，添加了经过甲苯二异氰酸酯接枝改性的白炭黑作为补强材料，以结构高度规整的四针状氧化锌晶须作为填充骨架，依次加入促进剂、复合抗氧剂、活性剂，制备出耐湿滑特性高、撕裂强度大、摩擦系数显著提升的复合材料耐磨鞋底。【专利说明】 一种复合材料耐磨鞋底
本专利技术涉及鞋底材料
，特别涉及一种复合材料耐磨鞋底。
技术介绍
当今社会，生活水平的提升使得户外锻炼与远距离行走逐渐成为颇受欢迎的强身 健体方式之一，而运动的安全性与舒适性对制备鞋底用的材料提出了严苛的要求，既要具 备高弹性，又需要耐磨防滑且适宜大规模加工制造，从而应对复杂而多变环境中的行走需 要。 在众多特性中，鞋底的耐磨性能尤其受到关注，现有测试数据表明，在使用状态 下，鞋底接触人脚与鞋底对地面产生的平均压力为〇. 4~0.7Mpa，而脚步的某些个别部位施 加的压力超过1.5 Mpa，鞋底承担的摩擦力相当大，且需要在行走中高频、长时间地重复遭 受挤压的过程。 目前，运动或登山鞋底多采用发泡橡胶作为原材料制备，申请公布号为CN 102863663A的中国专利公布了高耐磨发泡橡胶鞋，该鞋底的原料按重量份配比：天然橡胶 50-70份；丁苯橡胶80-90份；硬脂酸5-10份；颜料10-20份；填充剂30-50份； 发泡剂5-10份；发泡助剂2-3份；增塑剂2-5份，此种鞋底材料的制备原理简单、生 产成本较低、总体质量较轻，然而，该鞋底材料中的生胶、配合剂与填充剂之间的成分作用 机理单一，鞋底的整体强度、硬度与回弹性极其有限，断裂伸长率与干燥状态下的摩擦系数 很不理想，难以满足复杂环境中的使用需求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种复合材料耐磨鞋底。 本专利技术的第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 一种复合材料耐磨鞋底，所述鞋底按照重量份包括以下原料： 天然橡胶 60~100份 丁苯橡胶 10~50份 极性橡胶 5~20份 改性白炭黑10~60份 氧化锌 1~10份 促进剂 1~4份 抗氧剂 0.1~0.5份 活性剂 2.5~4.5份 填充剂 5~20份 硫磺 1~10份 所述填充剂为四针状氧化锌晶须。 通过采用上述技术方案，本专利技术涉及到的橡胶配方中，生胶的主要原料采用了天 然橡胶、丁苯橡胶和极性橡胶，其中，天然橡胶(NR)是以聚异戊二烯为主要成分的天然高 分子化合物，分子结构中存在的不饱和双键赋予天然橡胶很高的化学反应能力，具备出色 的机械强度与加工性能，常温下弹性好，耐碱性好，但不耐强酸，目前在全球橡胶用量中占 到40%，分布极为广泛;丁苯橡胶的物理机械性能接近天然橡胶，还具备一定的耐磨性、耐热 性，可与其他橡胶并用。 在上述混合的橡胶配方中加入了配合剂，包括氧化锌、促进剂、抗氧剂、活性剂、填 充剂、硫磺。其中，硫磺作为硫化剂使得橡胶大分子之间交联成网状结构，促进剂的添加能 够有效缩短硫磺与橡胶大分子之间的反应速率，加快二者之间的交联反应;抗氧剂可延缓 或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，使得鞋底材料 难以被氧化，更加耐用；活性剂与促进剂具有协同效应，其存在能够增加促进剂的活性，减 少促进剂在反应体系中的用量并且缩短硫化反应过程进行的时间;氧化锌的存在一方面可 以作为白色胶料的着色剂和填充剂使用，使鞋底不易变色，胶料中加入活性氧化锌，橡胶具 有良好的耐磨性、耐撕裂性和弹性，鞋底穿着舒适，抓地力增强，能够满足多变而复杂的行 走环境、耐湿滑效果明显，此外，氧化锌还可以作为天然橡胶、合成橡胶的补强剂、活性剂及 硫化剂发挥协同作用。 此外，在上述配方中还加入改性白炭黑作为填充结构，白炭黑作为橡胶的补强材 料，现有机理表明，当炭黑聚集体进入硫化胶的交联网络之间，而橡胶分子吸附在炭黑粒子 表面，二者牢固结合，发挥补强作用，白炭黑作为填充剂，用于制造透明或者不透明的鞋底 材料时，可改善橡胶材料的耐磨性，制品的耐撕裂强度以及硬度都会有所提高。 本专利技术的进一步设置为，所述极性橡胶为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、羧 基丁腈橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯 磺化聚乙烯橡胶中的一种或多种复合而成。 通过采用上述技术方案，本专利技术的生胶配方中加入了极性橡胶，当主链上拥有极 性取代基时，极性结构的橡胶相比于非极性橡胶具有更大的分子间作用力，分子间的规整 性尚，容易进彳丁拉伸结晶，橡胶制品的强度也会随之提尚。 本专利技术的进一步设置为，所述改性白炭黑的制备方法如下： 在通入氮气以及冷凝回流的反应条件下，将甲苯二异氰酸酯和纳米二氧化硅以及适量 无水丙酮，在室温下先进行磁力搅拌获得较均匀的分散物，再于适宜条件下反应并降温，经 过乙醇离心洗涤、真空干燥，制备经过甲苯二异氰酸酯接枝的改性白炭黑。通过采用上述技术方案，二氧化硅填充的天然橡胶在润湿状态下具备优异的防滑 性能，本专利技术以甲苯二异氰酸酯(TDI)与纳米二氧化娃(nano_Si〇2)反应，获得改性白炭黑。 接枝反应原理为:将TDI分子结构中存在的高活性-NC0基团与nan〇-Si0 2表面的-OH反应， 将-NC0基团引入到nan〇-Si02表面，将经过改性的极性较大的TDI分子引入白炭黑表面，实 现对填充材料的改性，而经过异氰酸酯基团改性的白炭黑，可赋予橡胶制品显著的防滑特 性，从而实现鞋底出色的耐摩擦性能。本专利技术的进一步设置为，所述改性白炭黑中甲苯二异氰酸酯和纳米二氧化硅的重 量比为0.9:1~1.2:1。 通过采用上述技术方案，在改性白炭黑的制备过程中，通过实验发现，当甲苯二异 氰酸酯和纳米二氧化硅按照重量比为0.9:1~1.2:1进行接枝反应时，所获得的产品耐湿滑 性能最佳。 本专利技术的进一步设置为，所述四针状氧化锌晶须经过硅烷偶联剂表面处理，具体 过程为:将四针状氧化锌晶须清洗并进行干燥，加入偶联剂后使二者进行共混反应，时间为 0.5~1小时，反应结束后依次对产物进行洗涤、抽滤、烘干处理，获得经偶联剂改性的四针 状氧化锌晶须。通过采用上述技术方案，橡胶材料未补强时，力学性能和工艺性能差，而填料具有 对橡胶材料的补强功能，提高其拉伸强度、撕裂强度、耐磨性，此外，填料还具备改善加工性 能、降低成本的作用。然而，填料与橡胶表面的相容性较差，必须进行表面处理。 在本专利技术的橡胶配方中，四针状氧化锌晶须作为一种新型的补强材料，结构几乎 无缺陷，属于难得的理想晶体，其晶须强度也极其接近完整晶体的理论值，晶须独特的立体 四针状三维结构，能够在基体材料中均匀分布，并且各向同性地改善材料的物理性能，同时 赋予材料多种独特的功能特性，采用KH550硅烷偶联剂作为四针状氧化锌晶须的表面处理 剂使用，能够增加填充材料与聚合物之间的界面结合程度，此外，分子量较低的偶联剂能够 降低粘度，胶料体系的流动性好，便于进行后续本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合材料耐磨鞋底，其特征在于，所述鞋底按照重量份包括以下原料：天然橡胶 60～100份丁苯橡胶 10～50份极性橡胶 5～20份改性白炭黑 10～60份氧化锌 1～10份促进剂 1～4份抗氧剂 0.1～0.5份活性剂 2.5～4.5份填充剂 5～20份硫磺 1～10份所述填充剂为四针状氧化锌晶须。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尤儿，高志勇，
申请(专利权)人：宁波市中迪鞋业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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