本发明专利技术涉及一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料及其制造方法，特别是一种适合于对轻量化、阻燃性能要求均较高的鞋类产品鞋底的制造方法。其组成为氯磺化聚乙烯橡胶、补强剂、活性剂、增塑剂、发泡剂及协效发泡剂、阻燃剂及协效阻燃剂、硫化剂及硫化促进剂。本发明专利技术通过补强剂、增塑剂、硫化剂、发泡剂、协效发泡剂、协效阻燃剂一系列配方的筛选和优化，制备出相对密度为0.3～0.5g/cm3，阻燃性能测试中，极限氧指数≥34.5％，UL-94达V-0级的超轻阻燃鞋底材料。该材料优点如下：鞋底更加轻量化，阻燃性能优异，鞋底废弃后在燃烧时不释放有毒的亚硝胺、多溴苯对位二噁英(PBDD)和多溴二苯呋喃(PBDF)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。该材料适用于对轻量化、阻燃性能要求均较高的鞋类产品。(2)
技术介绍
目前市场上耐高温工作靴的鞋底存在如下缺点:①基体材料氯丁橡胶的贮存稳定性差，低温易结晶硬化。生胶存贮期较短，半年到一年，不利于保存鞋底又重又硬，相对密度高达1.2 1.4g/cm3，容易产生足部疲劳所用阻燃剂为十溴二苯醚和三氧化二锑，高温及燃烧条件下易产生致癌性多溴苯对位二噁英(PBDD)和多溴二苯呋喃(PBDF)，严重污染环境，威胁人类健康，不符合国际相关环保要求。201110203118.0专利中采用了以氯磺化聚乙烯橡胶为主要组分，并采用环保型的硫化体系、发泡体系、阻燃体系，制备出相对密度为0.8 1.0g/cm3，锥形量热仪测试的最大热释放速率< 110KW/m2，DIN磨耗< 120mm3的轻质阻燃鞋外底材料。然而该专利中制备的阻燃性能和耐磨性能优异的发泡材料仍属于微发泡，鞋底仍较重，相对密度为0.8 1.0g/cm3。一般地，对于阻燃发泡聚合物材料而言，材料的相对相对密度越小，阻燃性能越差。如何制备更加轻量化、阻燃性能优异的鞋底材料，成为制鞋领域的研究者所面临的挑战。
技术实现思路
本专利技术旨在提供。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案:一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其组分及质量比为:氯磺化聚乙烯橡胶100补强剂10 50活性剂I 5主发泡剂5 10发泡协效剂O 20主阻燃剂10 50 阻燃协效剂O 30增塑剂5 30硫化剂I 10硫化促进剂0.5 5硬脂酸锌0.5 2防老剂O 2所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于补强剂为沉淀法水合二氧化硅，又称白炭黑。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于活性剂为一缩二乙二醇(DEG)、聚乙二醇(PEG)、三羟基甲基乙烷、氧化锌(ZnO)中的至少一种。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于主发泡剂为偶氮二甲酰胺(发泡剂AC)、4，4'-氧代双苯肼(发泡剂0BSH)、N, N- 二亚硝基五亚甲基四胺(发泡剂H)中的至少一种。所述的发泡协效剂为碳酸氢钠、亚硝酸胺中的至少一种。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于主阻燃剂为十溴二苯乙烷(DBDPE)、聚溴化苯乙烯、微胶囊红磷中的至少一种。所述的阻燃协效剂为三氧化二锑、低水硼酸锌、氯化石蜡-70、氢氧化铝中的至少一种。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于增塑剂为环烷油、石蜡油、 增塑树脂、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯中的至少一种。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于硫化剂为氧化镁(MgO)、季戊四醇(PER)、硫磺(S)、过氧化二异苯丙(DCP)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、环氧树脂中至少两种以上的组合物。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于硫化助剂为2、2，- 二硫代二苯并噻唑(DM)、二苯胍(DPG、D)、一硫化四甲基秋兰姆(TMTM，TS)、2_硫醇基苯并噻唑(MBT、M)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD、TT)中至少两种以上的组合物。所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于物理防老剂为微晶蜡、防雾蜡中的至少一种；化学防老剂为N，N-二丁基二硫代氨基甲酸镍(NBC)、四季戊四醇酯(1010)、2_硫醇基苯并咪唑(MB)中的至少一种。本专利技术所述的一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其加料顺序和制备工艺如下:(I)加料顺序:①加入氯磺化聚乙烯橡胶；②加入硬脂酸锌和防老剂；③加入补强剂；④加入活性剂；⑤加入发泡剂、阻燃剂；⑥加入增塑剂加入硫化促进剂及硫化剂。(2)制备工艺:将上述重量配比中的氯磺化聚乙烯橡胶在45 55°C范围内用开炼机进行塑炼，开炼机的辊距调整为I 2mm，当胶料包辊并呈半透明时，一次性加入硬脂酸锌和防老剂，混炼3 5min使之均匀分散，辊温控制在55 65°C范围内；然后将双辊间距调整为3 4mm，按上述加料顺序依次加入补强剂、活性剂、阻燃剂、增塑剂、发泡剂、硫化促进剂，最后加入硫化剂，棍温控制在55 65°C范围内；调整棍距为0.5 Imm,薄通3 5次，使各种助剂分散均匀，辊温仍控制在55 65°C范围内，整个混炼过程控制在20 30min以内，最后将棍距调整为Imm,厚通2 3次出片，并在室温下停放24h,最后在平板硫化机上进行模压硫化发泡成型，制备出环保超轻阻燃橡胶鞋底。本专利技术主要制备出了一系列环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，详见实施例1 7。该环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料具有如下优点:(1)更加轻量化，阻燃材料的相对密度为0.3 0.5g/cm3 ； (2)阻燃性能优异；(3)鞋子废弃后在燃烧时不释放有毒的亚硝胺、多溴苯对位二噁英(PBDD)和多溴二苯呋喃(PBDF)，符合德国有关二噁英的条令及美国环保局的规定。本专利技术可采用开炼机、密炼机进行共混，采用注塑、模压、注压等方法加工，其应用领域涉及鞋底、密封圈等各类橡胶制品。(4)具体实施例方式实施例1:组成(质量比)为:CSM100份、白炭黑10份、PEG3.0份、T0TM5.0份、氧化镁5.0份、TAIC0.5份、季戊四醇2.0份、硬脂酸锌1.0份、硫磺2.0份、防老剂NBC1.0份，微晶蜡0.5 份。按上述配比称料，按上述工艺混炼，经震荡圆盘式无转子硫化仪测试混炼胶在160°C的工艺正硫化时间t9(l为540s，然后在160°C条件下模压成型。将成型样品在室温(25°C左右)条件下放置24小时后，测试其相对密度为1.244g/cm3，硬度(邵C) 69.4;按GB/T1040测试其拉伸强度为26.48MPa，断裂伸长率为558% ;按GB/T3903.12-2005测试硫化胶的直角撕裂强度为59.4N/mm。实施例2:组成(质量比)为:CSM100份、白炭黑10份、AClO份、碳酸氢钠8份、PEG3.0份、T0TM5.0份、氧化镁5.0份、TAIC0.5份、季戊四醇2.0份、硬脂酸锌1.0份、硫磺2.0份、防老剂NBC1.0份，微晶蜡0.5份。按上述配比称料，按上述工艺混炼，经震荡圆盘式无转子硫化仪测试混炼胶在160°C的工艺正硫化时间t90为403s，然后在160°C条件下模压成型。将成型样品在室温(25°C左右)条件下放置24小时后，测试其相对密度为0.443g/cm3，硬度(邵C) 43.8;按GB/T1040测试其拉伸强度为6.0MPa,断裂伸长率为465% ;按GB/T3903.12-2005测试硫化胶的直角撕裂强度为15.4N/mm。实施例3:组成(质量比)为=CSMlOO份、白炭黑10份、ACl0份、碳酸氢钠12份、PEG3.0份、T0TM5.0份、氧化镁5.0份、TAIC0.5份、季戊四醇2.0份、硬脂酸锌1.0份、硫磺2份、防老剂NBC1.0份，微晶蜡0.5份。按上述配比称料，按上述工艺混炼，经震荡圆盘式无转子硫化仪测试混炼胶在160°C的工艺正硫化时间t9(l为420s，然后在160°C条件下模压成型。将成型样品在室温(25°C左右)条件下放置24小时后，测试其相对密度为0.379g/cm3，硬度(邵C) 35.0;按GB/T1040测试其拉伸强度为5.0MPa,断裂伸长率为488% ;按GB/T3903.12-2005测本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其特征在于其组份及质量比为：其中，所述的补强剂为沉淀法水合二氧化硅，又称白炭黑或白烟；所述的活性剂为一缩二乙二醇、聚乙二醇、三羟基甲基乙烷中的至少一种；所述的主发泡剂为偶氮二甲酰胺、4，4′‑氧代双苯肼、N，N‑二亚硝基五亚甲基四胺中的至少一种；所述的协效发泡剂为碳酸氢钠、亚硝酸胺中的至少一种；所述的主阻燃剂为十溴二苯乙烷、聚溴化苯乙烯、微胶囊红磷中的至少一种；所述的协效阻燃剂为三氧化二锑、低水硼酸锌、氯化石蜡‑70、氢氧化铝中的至少一种；所述的增塑剂为环烷油、石蜡油、增塑树脂、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯中的至少一种；所述的硫化剂为氧化镁、硫磺、过氧化二异苯丙、三烯丙基异氰脲酸酯、环氧树脂中至少两种以上的组合物；所述的硫化助剂为2、2′‑二硫代二苯并噻唑、二苯胍、一硫化四甲基秋兰姆、2‑硫醇基苯并噻唑、二硫化四甲基秋兰姆中至少两种以上的组合物。FSA00000861869300011.tif
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常素芹，王卫婷，
申请(专利权)人：中国皮革和制鞋工业研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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