本發(fā)明涉及橡膠材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輕質(zhì)橡膠材料及其制備方法和由該材料制得的鞋底。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對鞋子的要求不斷提升，已經(jīng)從單純的防寒、防護等功能，向時尚、輕便、舒適等轉(zhuǎn)變。新型鞋用功能性材料的不斷涌現(xiàn)，為傳統(tǒng)的制鞋業(yè)提供了許多有用之材，不但引發(fā)了新的流行趨勢，也為鞋類功能性、舒適性等性能的開發(fā)提供了保證。
傳統(tǒng)硫化橡膠鞋底有優(yōu)異的撕裂強度、耐磨、止滑等性能，在鞋類產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)硫化橡膠鞋底普遍存在比重大的缺點，如果鞋底比重較高，穿在腳上負重會較大，容易產(chǎn)生疲勞，輕量化是目前鞋底發(fā)展的重要方向。
目前行業(yè)中通常采用EVA、POE熱塑性彈性體在傳統(tǒng)硫化橡膠鞋底配方中進行填充，以達到降低比重的目的。然而，由于填充的EVA、POE熱塑性彈性體大分子鏈為飽和結(jié)構(gòu)，沒有可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的雙鍵，不能采用硫磺硫化，所以無法參與傳統(tǒng)硫化橡膠的硫化過程，造成鞋底材料中熱塑性彈性體和硫化橡膠的相容性較差，界面粘結(jié)較弱，從而在一定程度上降低鞋底材料的撕裂強度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)橡膠材料及其制備方法和由該材料制得的鞋底，本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料制備的鞋底在保證輕質(zhì)的基礎(chǔ)上還能夠保證鞋底的撕裂強度和耐磨性不被影響。
本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)橡膠材料，由包含基料、硫磺和促進劑的原料制備得到，基料、硫磺和促進劑的質(zhì)量比為1000:(12～14):(6～10)；
其中，所述基料包含如下質(zhì)量份的組分：
優(yōu)選的，所述基料還包含0.4～0.8份的防老劑和0.3～0.6份防護蠟。
本發(fā)明提供了一種不包含防老劑和防護蠟的輕質(zhì)橡膠材料的制備方法，包含如下步驟：
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸進行密煉和開煉，得到基料；
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑混合進行硫化，得到輕質(zhì)橡膠材料。
本發(fā)明還提供了一種包含防老劑和防護蠟的輕質(zhì)橡膠材料的制備方法，包含如下步驟：
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅、硬脂酸、防老劑和防護蠟進行密煉和開煉，得到基料；
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑混合進行硫化，得到輕質(zhì)橡膠材料。
優(yōu)選的，所述密煉的壓力為1～1.5MPa。
優(yōu)選的，所述密煉具體為：將所述原料投入密煉機進行第一階段密煉、第二階段密煉、第三階段密煉和第四階段密煉，所述第一階段密煉的時間為7～12分鐘，第二階段密煉的時間為2～5分鐘，第三階段密煉的時間為2～4分鐘，第四階段密煉的時間為1～2分鐘。
優(yōu)選的，所述硫化的溫度為150～160℃，硫化的壓重力為120～130kg，硫化的時間為3～5分鐘。
本發(fā)明還提供了一種由上述輕質(zhì)橡膠材料制備得到的鞋底。
本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)橡膠材料，本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料以低比重的1,2聚丁二烯、異戊橡膠、三元乙丙橡膠作為主膠料，保證配方材料的輕質(zhì)特征；同時，該主膠料適用于傳統(tǒng)的硫磺硫化工藝，因此可以保證鞋底良好的撕裂強度、耐磨性等使用性能。制備的鞋底在保證輕質(zhì)的基礎(chǔ)上還能夠保證鞋底的撕裂強度和耐磨性不被影響。根據(jù)實施例的實驗結(jié)果可知，本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料制備的鞋底的比重為0.93±0.02g/cm3，低于普通橡膠鞋底的比重(>1.1g/cm3)；然而本申請鞋底的硬度、耐磨性、耐折性、拉力、伸長率和直角撕裂強度并沒有降低，基本與現(xiàn)有橡膠鞋底相當(dāng)。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)橡膠材料，由包含基料、硫磺和促進劑的原料制備得到，基料、硫磺和促進劑的質(zhì)量比為1000:(12～14):(6～10)；
其中，所述基料包含如下質(zhì)量份的組分：
本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料由包含基料、硫磺和促進劑的原料制備得到，所述基料、硫磺和促進劑的質(zhì)量比為1000:(12～14):(6～10)，優(yōu)選為1000:(12～14):(7～9)，更優(yōu)選為1000:13:8。在本發(fā)明中，所述原料優(yōu)選還包含著色劑，著色劑與基料的質(zhì)量比優(yōu)選為(4～15):1000，更優(yōu)選為(5～13):1000，最優(yōu)選為(8～10):1000。在本發(fā)明中，所述著色劑的種類可根據(jù)實際顏色需要選擇本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的著色劑，具體優(yōu)選為硫化鎘、鉬鉻紅和鈷藍著色劑中的一種或幾種。
在本發(fā)明中，所述基料包含15～30份1,2聚丁二烯，優(yōu)選為18～28份，更優(yōu)選為20～25份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含10～20份丁苯橡膠，優(yōu)選為12～18份，更優(yōu)選為14～16份。在本發(fā)明中，所述丁苯橡膠優(yōu)選為溶聚丁苯橡膠。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含10～20份異戊橡膠，優(yōu)選為12～18份，更優(yōu)選為14～16份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含5～10份三元乙丙橡膠，優(yōu)選為6～9份，更優(yōu)選為7～8份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含5～10份白煙，優(yōu)選為6～9份，更優(yōu)選為7～8份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含0.5～0.8份松香，優(yōu)選為0.55～0.75份，更優(yōu)選為0.6～0.7份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含1.5～2.5份偶聯(lián)劑，優(yōu)選為1.8～2.3份，更優(yōu)選為2～2.1份。在本發(fā)明中，所述偶聯(lián)劑優(yōu)選為硅烷偶聯(lián)劑，更優(yōu)選為硅69偶聯(lián)劑。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含1～2份聚乙二醇，優(yōu)選為1.2～1.8份，更優(yōu)選為1.4～1.6份。在本發(fā)明中，所述聚乙二醇的分子量優(yōu)選為3000～5000，更優(yōu)選為3500～4500，最優(yōu)選為4000。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含1～2份氧化鋅，優(yōu)選為1.2～1.8份，更優(yōu)選為1.4～1.6份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料包含0.3～0.8份硬脂酸，優(yōu)選為0.4～0.7份，更優(yōu)選為0.5～0.6份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料優(yōu)選還包含0.4～0.8份的防老劑，更優(yōu)選為0.5～0.7份，最優(yōu)選為0.6份。
以15～30份1,2聚丁二烯為基準，本發(fā)明所述基料優(yōu)選還包含0.3～0.6份防護蠟，更優(yōu)選為0.4～0.5份。在本發(fā)明中，所述防護蠟優(yōu)選為微晶蠟，所述微晶蠟主要由支化的烷烴組成；所述微晶蠟的熔點優(yōu)選為57～100℃，更優(yōu)選為60～90℃，最優(yōu)選為70～80℃；所述微晶蠟的分子量優(yōu)選為490～800，更優(yōu)選為500～750，最優(yōu)選為600～700。
本發(fā)明對上述技術(shù)方案所述1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅、硬脂酸、防老劑、防護蠟、硫磺、促進劑和著色劑的來源沒有任何特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知上述技術(shù)方案所述原料的市售產(chǎn)品即可。
當(dāng)所述輕質(zhì)橡膠材料不包含防老劑和防護蠟組分時，本發(fā)明提供了一種上述輕質(zhì)橡膠材料的制備方法，包含如下步驟：
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸進行密煉和開煉，得到基料；
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑混合進行硫化，得到輕質(zhì)橡膠材料。
本發(fā)明混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸進行密煉和開煉，得到基料。本發(fā)明對所述原料投料的順序沒有特殊要求，可以按照任意的順序進行混合。本發(fā)明優(yōu)選通過混煉的方式對1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸進行混合。
在本發(fā)明中，所述密煉優(yōu)選在密煉機中進行。在本發(fā)明中，所述密煉的壓力優(yōu)選為1～1.5MPa，更優(yōu)選為1.1～1.4MPa，最優(yōu)選為1.2～1.3MPa。在本發(fā)明中，所述密煉具體為：將所述基料依次進行第一階段密煉、第二階段密煉、第三階段密煉和第四階段密煉，第一階段密煉的時間優(yōu)選為7～12分鐘，更優(yōu)選為8～11分鐘，最優(yōu)選為9～10分鐘；第二階段密煉的時間優(yōu)選為2～5分鐘，更優(yōu)選為3～4分鐘；第三階段密煉的時間優(yōu)選為2～4分鐘，更優(yōu)選為3分鐘；第四階段密煉的時間優(yōu)選為1～2分鐘。在本發(fā)明中，每密煉之間的間隔時間優(yōu)選為15～30秒，更優(yōu)選為20～25秒，最優(yōu)選為22～23秒。
在本發(fā)明中，所述開煉優(yōu)選在開練機中進行。在本發(fā)明中，所述開煉后的基料的厚度優(yōu)選為6～10mm，更優(yōu)選為7～9mm，最優(yōu)選為8mm。本發(fā)明優(yōu)選將開煉得到的基料進行靜置，所述靜置的時間優(yōu)選為20～28小時，更優(yōu)選為22～26小時，最優(yōu)選為24小時。
所述開煉后，本發(fā)明將開煉后的基料與硫磺和促進劑混合進行硫化，得到輕質(zhì)橡膠材料。本發(fā)明對所述開煉后的基料與硫磺和促進劑混合的順序沒有特殊要求，三者可以按照任意順序進行混合。本發(fā)明優(yōu)選通過混煉的方式對開煉后的基料與硫磺和促進劑進行混合。
在本發(fā)明中，所述硫化的溫度優(yōu)選為150～160℃，更優(yōu)選為152～158℃，最優(yōu)選為154～156℃；所述硫化的壓重力優(yōu)選為120～130kg，更優(yōu)選為122～128kg，最優(yōu)選為124～126kg；所述硫化的時間優(yōu)選為3～5分鐘，更優(yōu)選為4分鐘。
當(dāng)所述輕質(zhì)橡膠材料包含防老劑和防護蠟組分時，本發(fā)明提供了一種上述輕質(zhì)橡膠材料的制備方法，包含如下步驟：
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅、硬脂酸、防老劑和防護蠟進行密煉和開煉，得到基料；
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑混合進行硫化，得到輕質(zhì)橡膠材料。
在本發(fā)明中，包含防老劑和防護蠟的輕質(zhì)橡膠材料的制備方法除了添加了防老劑和防護蠟之外，與上述不包含防老劑和防護蠟的輕質(zhì)橡膠材料的制備方法相同，在此不再進行贅述。
本發(fā)明還提供了一種上述輕質(zhì)橡膠材料制備得到的鞋底，本發(fā)明提供的鞋底在保證輕質(zhì)的基礎(chǔ)上還能夠保證鞋底的撕裂強度和耐磨性不被影響。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料及其制備方法和由該材料制得的鞋底進行詳細的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護范圍的限定。
在下述實施例中，所述份如無特殊說明均為質(zhì)量份。
實施例1
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸，得到混合料；
對所述混合料在1.5MPa壓力下進行密煉：第一階段密煉的時間為7分鐘，第二階段密煉的時間為5分鐘，第三階段密煉的時間為4分鐘，第四階段密煉的時間為2分鐘，每密煉的間隔時間為15秒。
對密煉后的混合料進行開煉，至基料厚度為6mm，在室溫下靜置24小時。
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑按照1000:12:7的質(zhì)量比混合進行硫化，硫化的溫度為155℃，壓重力為130kg，時間為3分鐘，得到輕質(zhì)橡膠材料。
實施例2
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅和硬脂酸，得到混合料；
對所述混合料在1MPa壓力下進行密煉：第一階段密煉的時間為12分鐘，第二階段密煉的時間為5分鐘，第三階段密煉的時間為3分鐘，第四階段密煉的時間為1分鐘，每密煉的間隔時間為30秒。
對密煉后的混合料進行開煉，至基料厚度為8mm，在室溫下靜置24小時。
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑按照1000:14:9的質(zhì)量比混合進行硫化，硫化的溫度為155℃，壓重力為120kg，時間為5分鐘，得到輕質(zhì)橡膠材料。
實施例3
混合1,2聚丁二烯、丁苯橡膠、異戊橡膠、三元乙丙橡膠、白煙、松香、偶聯(lián)劑、聚乙二醇、氧化鋅、硬脂酸、防老劑和防護蠟，得到混合料；
對所述混合料在1.3MPa壓力下進行密煉：第一階段密煉的時間為10分鐘，第二階段密煉的時間為4分鐘，第三階段密煉的時間為3分鐘，第四階段密煉的時間為1分鐘，每密煉的間隔時間為20秒。
對密煉后的混合料進行開煉，至基料厚度為8mm，在室溫下靜置24小時。
將所述開煉后的基料與硫磺和促進劑按照1000:13:9的質(zhì)量比混合進行硫化，硫化的溫度為155℃，壓重力為125kg，時間為4分鐘，得到輕質(zhì)橡膠材料。
本發(fā)明對實施例1～3提供的輕質(zhì)橡膠材料制備的鞋底進行了性能檢測，檢測結(jié)果如表1所示。
表1本申請實施例材料制備的鞋底和常規(guī)輕質(zhì)鞋底的性能檢測結(jié)果
由表1能夠知道，本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料制備的鞋底在保證輕質(zhì)的基礎(chǔ)上還能夠保證鞋底的撕裂強度和耐磨性不被影響。根據(jù)實施例的實驗結(jié)果可知，本發(fā)明提供的輕質(zhì)橡膠材料制備的鞋底的比重為0.93±0.02g/cm3，低于普通橡膠鞋底的比重(>1.1g/cm3)；然而本申請鞋底的硬度、耐磨性、耐折性、拉力、伸長率和直角撕裂強度并沒有降低，基本與現(xiàn)有橡膠鞋底相當(dāng)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。