不喷霜耐磨胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于制鞋领域，涉及一种橡胶及其制备方法，具体涉及一种不喷霜耐磨胶 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 鞋底材料绝大多数以热塑性弹性体和橡胶材料为主体。普通鞋底，通过在塑料中 添加大量再生胶、胶粉或填充剂以降低成本，经热压塑成型，耐磨性一般，柔软度、伸延性及 弯曲性好。但与橡胶相比，热稳定性和耐候性差，易脆化，弹性和耐磨性远比不上后者，且如 果在某些场合要求具备某些功能性，比如耐油、耐高温、耐屈挠等等，前者的局限性相就对 大。目前也有一些是高压聚乙烯橡胶底，以高压聚乙烯和橡胶为主要成份的鞋底，橡胶与塑 料并用。
[0003]中国发明专利申请CN102181081A公开了 "一种鞋底用高耐磨胶及其制备方法"， 由包括以下重量份配比的原料制成=SBR丁苯橡胶5~20份、BR顺丁橡胶70~100 份、白碳黑35~55份、环烷油5~8份、活性剂3~6份、氧化锌4~7份、硬脂酸 0.8~1.5份、促进剂2~3份、防雾剂0.4~0.6份、硫磺2~3份。高耐磨胶比传 统的鞋底用橡胶具有显著的耐磨的优点。在该申请中，采用丁苯胶和顺丁胶为主体材料， 加工工艺性差；软化补强剂用量小，成本上稍高；该发明中还使用了防雾剂，在耐磨胶的制 备中防雾剂的使用与否，对胶本身的防喷霜积极影响不大，但是若使用不当，反而会加速老 化。该发明采用的是普通硫化体系，后硫化作用突出，后硫化有硬度变大、伸长率变低的趋 势，不利于硫化胶的长期储存使用。一般来说，对于顺丁胶为主的配方，采用半有效硫化体 系最为合适。
[0004]中国发明专利申请CN104448423A公开了"一种耐磨胶底及其制备方法"，由以 下两部分原料制备而成：第一部分由以下重量份的原料制备而成：天然橡胶10-12,顺丁 橡胶4-46,氧化锌2-3,十八烷酸1.66-1.68,N-异丙基W-苯基对苯二胺0.59-0. 61， 2, 2, 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉0. 61-0. 62,补强剂32-34,其余为溶剂；第二部分是在第 一部分每千克基础上的加入量，其为硫磺300g，促进剂M90-110g，促进剂CZ190-210g，促进 剂TMTD20-30g。该申请采取逆混炼方法，先将硫化剂以外的主要配剂投入密炼，然后投入塑 炼胶混合，最后加入剩余部分补强填充剂，在平机上加入硫化剂，这样混炼后的胶料混炼均 匀，没有气泡。此配方制作的胶底经过检测，胶料的磨耗DIN指标为90cm3,优于国家标准， 起到了耐磨效果。但是其中使用的防老剂为污染性成分，不能用于浅色胶料，应用范围受到 局限。
[0005]中国发明专利申请CN102898694A公开了"一种用于鞋底的超耐磨胶及其制备方 法"，由下列重量份的原料制得：天然橡胶20-25份、合成橡胶70-80份、白炭黑50-60份、 环烷油6-7份、硫磺1. 5-2. 5份、硫化活性剂4-5份、硫化促进剂1. 8-2. 5份、氧化锌4-6份、 硬脂酸1-1. 5份、防雾剂0. 3-0. 8份、耐磨剂1-1. 5份、防老剂1-1. 5份；通过将这些原料密 炼加工并置入模具中高温加压硫化制成合成超耐磨胶。该用于鞋底的超耐磨胶大大提高了 鞋底的抗磨损能力，及使用寿命。但是，普通硫化体系一般不应用于顺丁胶为主的胶料，这 是常识，变硬、曲挠性下降等弊端在后硫化期会表现出来；未使用白炭黑活化剂对其活化， 其硫化速度会很慢，不利于提高生产效率，硫化时能耗和人工费相应增加不少。
[0006] 中国发明专利申请CN104059253A公开了"一种轮胎胎面耐磨胶料组合及其制备 方法"胶料组合包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁胶、炭黑、氧化锌、硬脂酸、防老剂、硫磺、芳烃 油、促进剂、补强剂、增粘剂和分散剂，芳烃油为高芳香烃油，增粘剂为C5树脂，碳黑是NllO 和N234 ;该申请组合还可以加入白炭黑；通过塑炼、混炼和开炼等步骤制成。轮胎胎面料组 合及其制备方法得到的胶料具有更好的扯断强度、拉伸强度和硬度。但是，所使用的炭黑品 种粒径很小，炼胶工艺不佳，操作难度大且繁琐；使用了炭黑和高芳香烃油，有污染，只能用 于黑色胶料。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题，是提供一种不喷霜耐磨胶及其制备方法，采用白炭黑 作为补强剂，辅以多种活性剂对其进行活化，调节硫化速度，可制作半透明或其他任意色泽 的制品，无污染；本发明中未使用防雾剂同样能够达到不喷霜的效果，并且所提供的材料成 本低，加工工艺简单，易于工业化生产；最终制得的不喷霜耐磨橡胶硬度适中，磨耗值小，邵 氏A硬度 63-69,阿克隆磨耗 0? 08-0. 09cm3/I. 61km。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种不喷霜耐磨胶，它包括以下重量份数的原料： 天然橡胶20~25份，顺丁橡胶75~80份，活化剂5. 7~6. 8份， 防老剂〇. 8~1. 9份，白炭黑活化剂6. 0~9. 0份，白炭黑58~70份， 色母胶0. 5~5. 0份，非污染性软化剂20~30份，硫化剂I. 0~1. 5份， 促进剂2. 2~3. 7份，耐磨剂2. 0~4. 5份； 其中，活化剂包括氧化锌和硬脂酸。
[0009] 作为本发明的一种限定，所述的氧化锌和硬脂酸的重量份数比为3. 5~5. 0 :1。
[0010] 作为本发明的另一种限定，所述的防老剂为SP-P; 所述的白炭黑活化剂包括聚乙二醇和一缩二乙二醇； 所述的非污染性软化剂为白油或环烷油； 所述的硫化剂为硫磺； 所述的促进剂包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、2-巯醇基苯并噻唑和一硫化四甲 基秋兰姆； 所述的耐磨剂为SI-50。
[0011] 作为上述限定的进一步限定，所述的聚乙二醇和一缩二乙二醇的重量份数比为 3. 0 ~4. 0 :1 〇
[0012] 作为上述限定的另一种进一步限定，所述的N-叔丁基-2-苯并噻唑次黄酰胺、 2_巯醇基苯并噻唑和一硫化四甲基秋兰姆的重量份数比为4. 0~5. 0 :1. 2~2. 0 :1。
[0013] 作为上述限定的另一种进一步限定，所述的SI-50为重量份数比为1:1的 双-(y-三乙氧基硅基丙基）四硫化物与橡胶弹性载体。
[0014] 本发明还提供了制备上述不喷霜耐磨胶的方法，它按照以下步骤顺序进行： 1) 检查天然橡胶达到可塑度为0. 40-0. 46 ; 2) 先将天然橡胶和顺丁橡胶投入密炼机，并炼l_2min，抬上顶栓，加入活化剂、防老 剂、非污染性软化剂、白炭黑和白炭黑活化剂开始密炼，65-70°C时抬上顶栓翻胶、清理残余 粉料一次，85-90°C时抬上顶栓并排胶； 3) 开炼机辊距调至5~8mm，下片，水冷，挂瞭，制得混炼胶； 4) 混炼胶加入硫化剂、促进剂、耐磨剂及色母胶，左右翻刀各五次，打五个三角包，裁 片； 5) 称重，于平板硫化机模腔内进行硫化，硫化温度为150~155°C，时间为5min，压力为 6 ~10kg/cm2; 6) 硫化胶静置10h，做阿克隆磨耗和DIN磨耗，最终制得不喷霜耐磨胶。
[0015] 本发明所使用的原料的配方和制作方法中的技术参数的作用具体如下： 在通用的二烯类橡胶中，顺丁胶硫化后的耐磨耗性能较好，主要原因是它的分子链柔 顺性好、弹性高、玻璃化温度较低（-95~-105°C);但其主要缺点受压时抗掉块能力低，为 此将天然胶和顺丁胶按一定比例配合使用，能够达到更佳的效果。
[0016] 选用的是细粒子沉淀白炭黑，使用聚乙二醇和一缩二乙二醇进行活化，可以提高 硫化胶的撕裂强度，加上耐热性好，尤其适用于高温耐磨的环境。用偶联剂SI-50,可以强化 填料/橡胶的界面结合，减少白炭黑聚集，改进分散，降低硫化胶的滞后损失，大大改进耐 磨性。
[0017] 胶料硫化后具有一定的刚度，使用过程主要以疲劳磨耗和冲击磨耗为主，大量试 验表明，天然橡胶和顺丁橡胶并用的硫化胶的抗裂口扩展速度和疲劳耐久性，比天然橡胶 和丁苯橡胶的并用胶高。
[0018]喷霜是液体或固体配合剂由橡胶内部迀移到橡胶表面的现象，导致喷霜的内在原 因是，某些配合剂在胶料中发生过饱和或不相容。经过多次试验验证，本发明的配方硫化体 系和工艺条件设计合理，无喷霜现象。
[0019] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于： 本发