[发明专利]一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料及其制造方法

说明书

(1)技术领域

本发明涉及一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料及其制造方法。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)背景技术

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；②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；③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。

(3)发明内容

本发明旨在提供一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料及其制造方法。为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：一种环保型超轻阻燃橡胶鞋底材料，其组分及质量比为：

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OBSH)、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[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、2-硫醇基苯并咪唑(MB)中的至少一种。

本发明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：

(1)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；⑦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℃范围内用开炼机进行塑炼，开炼机的辊距调整为1～2mm，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℃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，辊温控制在55～65℃范围内；调整辊距为0.5～1mm，薄通3～5次，使各种助剂分散均匀，辊温仍控制在55～65℃范围内，整个混炼过程控制在20～30min以内，最后将辊距调整为1mm，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。