本發(fā)明屬于高分子材料,具體地,涉及一種抗老化型鞋底材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、鞋底材料是鞋類產(chǎn)品的伴生物,隨著鞋類產(chǎn)品的發(fā)展,鞋底材料質(zhì)量不斷提高?,F(xiàn)代鞋底多采用人造材料,主要為合成橡膠、塑料等。橡膠制品的老化問題一直備受關(guān)注。橡膠的老化,主要是指橡膠制品在貯存或使用過程中,由于受到熱、氧、光、機(jī)械應(yīng)力、臭氧、有害金屬離子、化學(xué)介質(zhì)等外界因素的影響,發(fā)生物理和化學(xué)變化,進(jìn)而橡膠性能變劣而逐漸失去使用價(jià)值的現(xiàn)象。老化就是材料的性能由好變壞的一個(gè)過程。目前市面上的鞋底材料在使用一段時(shí)間后,其耐老化性能下降明顯,從而直接影響其抗拉伸強(qiáng)度,也更容易出現(xiàn)裂紋甚至斷裂,使用壽命大大縮短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供了一種抗老化型鞋底材料及其制備方法。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
3、一種抗老化型鞋底材料,包括如下重量份原料:
4、三元乙丙橡膠50-60份,丙烯酸酯橡膠10-20份,改性累托石6-12份,山梨糖醇酐油酸酯1-1.5份,硫化劑1-2份,硫化促進(jìn)劑0.5-0.8份,潤(rùn)滑劑1-3份,交聯(lián)劑0.5-0.8份。
5、進(jìn)一步地,改性累托石通過如下步驟制備:
6、s1、氮?dú)獗Wo(hù)下將對(duì)苯二胺、三乙胺和氯仿加入到干燥的三口燒瓶中,攪拌至完全溶解,隨后緩慢加入4-溴-2,6-二叔丁基苯酚和氯仿的混合溶液,加入完畢后將燒瓶置于0℃冰水浴中攪拌反應(yīng)6h,反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾,柱層析提純(洗脫液選用苯和丙酮的混合溶劑,苯和丙酮的體積比為9:1),減壓蒸餾,得到中間體1;對(duì)苯二胺、4-溴-2,6-二叔丁基苯酚、三乙胺和氯仿的用量比為0.095mol:0.09mol:15ml:180ml;
7、三乙胺作為縛酸劑,對(duì)苯二胺的-nh2和4-溴-2,6-二叔丁基苯酚的-br發(fā)生親核取代反應(yīng),反應(yīng)過程如下所示:
8、
9、s2、氮?dú)獗Wo(hù)下在干燥的三口燒瓶中加入中間體1和dmso(二甲基亞砜),攪拌均勻后緩慢加入馬來酸酐和dmso的混合溶液,加入完畢后升溫至40℃攪拌反應(yīng)1h,反應(yīng)結(jié)束后減壓蒸餾,柱層析提純(洗脫液選用氯仿和乙醚的混合溶劑,氯仿和乙醚的體積比為9:1),減壓蒸餾,得到中間體2;中間體1、馬來酸酐和dmso的用量比為0.08mol:0.084mol:180ml;
10、中間體1上的氨基進(jìn)攻馬來酸酐上的羰基碳離子,酸酐碳氧鍵斷裂,氨基上氫以質(zhì)子形式離開并與氧負(fù)離子結(jié)合,反應(yīng)過程如下所示:
11、
12、s3、氮?dú)獗Wo(hù)下將累托石加入到裝有dmso的三口燒瓶中,超聲分散15min,隨后在攪拌下緩慢加入中間體2和dmso的混合溶液,加入完成后緩慢加入濃硫酸,升溫至100℃,攪拌反應(yīng)1h,反應(yīng)結(jié)束后過濾,去離子水洗滌至濾液呈中性,隨后置于100℃真空干燥6h,得到改性累托石。累托石、中間體2、濃硫酸和dmso的用量比為9g:4g:0.52ml:100ml。
13、累托石表面有豐富的羥基,在酸性條件下,中間體2的羧基和累托石表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng),反應(yīng)過程如下所示:
14、
15、改性累托石中含有累托石,累托石具有高溫穩(wěn)定性和吸附性,同時(shí)累托石天然具備良好的紫外線阻隔能力,對(duì)短波長(zhǎng)光線或射線的吸收阻隔效果顯著,因此,將改性累托石添加進(jìn)鞋底材料中能吸附異味,同時(shí)還能有效阻隔紫外線,防止鞋底材料老化開裂。
16、改性累托石中含有受阻酚結(jié)構(gòu)和胺類防老結(jié)構(gòu),受阻酚結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的抗氧化能力,受阻酚結(jié)構(gòu)由于羥基受到空間障礙的限制,氫原子很容易從原來的分子結(jié)構(gòu)上脫落下來,從而達(dá)到給質(zhì)子的作用并與過氧自由基、烷基自由基、羥基自由基等相結(jié)合,導(dǎo)致其失去原有的活性,致使氧老化反應(yīng)終止;胺類防老結(jié)構(gòu)通過捕獲自由基、分解氫過氧化物、猝滅單線態(tài)氧和捕獲重金屬離子等作用來實(shí)現(xiàn)光防護(hù)效果,胺類防老結(jié)構(gòu)光穩(wěn)定效率高。因此,將改性累托石添加進(jìn)鞋底材料中能有效防止鞋底材料因熱氧老化而開裂、粉化或變硬,影響鞋子的舒適度和使用壽命。
17、改性累托石中含有親油性的酯基和苯環(huán)等,這大大增加了改性累托石與其余原料間的相容性,進(jìn)而改性累托石能均一分散于鞋底材料中,加之改性累托石中含有碳碳雙鍵,其能在交聯(lián)劑的作用下與三元乙丙橡膠側(cè)鏈的碳碳雙鍵產(chǎn)生化學(xué)作用,這極大地增加了改進(jìn)累托石的分散度,也使其能穩(wěn)定存在于鞋底材料中,充分發(fā)揮作用,吸附異味,同時(shí)累托石與受阻酚結(jié)構(gòu)、胺類防老成分協(xié)同作用,共同使得鞋底材料具備高效持久的抗熱氧老化效果和抗紫外老化效果,極大地增加了鞋底材料的使用壽命。
18、進(jìn)一步地,所述硫化劑為n,n'-二次肉桂基-1,6-己二胺和三聚硫氰酸按照2:1的質(zhì)量比復(fù)配而成的混合物。
19、進(jìn)一步地,所述硫化促進(jìn)劑為n-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
20、進(jìn)一步地,所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種。
21、進(jìn)一步地,所述交聯(lián)劑為過氧化二叔丁基、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。
22、一種抗老化性鞋底材料的制備方法,包括如下步驟:
23、按重量份稱取各原料并將其混合均勻,隨后送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒,塑化成型制備得到鞋底材料。
24、本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明改性累托石與鞋底材料中其余原料相容性良好,且改性累托石能高度分散并穩(wěn)定存在于鞋底材料中,因此,改性累托石中的累托石、受阻酚結(jié)構(gòu)和胺類防老成分協(xié)同作用,共同使得鞋底材料具備高效持久的抗熱氧老化效果和抗紫外老化效果,極大地增加了鞋底材料的使用壽命。
1.一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,包括如下重量份原料:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,步驟s1的對(duì)苯二胺、4-溴-2,6-二叔丁基苯酚、三乙胺和氯仿的用量比為0.095mol:0.09mol:15ml:180ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,步驟s2的中間體1、馬來酸酐和dmso的用量比為0.08mol:0.084mol:180ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,步驟s3的累托石、中間體2、濃硫酸和dmso的用量比為9g:4g:0.52ml:100ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,所述硫化劑為n,n'-二次肉桂基-1,6-己二胺和三聚硫氰酸按照2:1的質(zhì)量比復(fù)配而成的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,所述硫化促進(jìn)劑為n-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料,其特征在于,所述交聯(lián)劑為過氧化二叔丁基、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗老化型鞋底材料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: