[发明专利]一种高耐磨稀土橡胶鞋用材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨稀土橡胶鞋用材料及其制备方法，其组成为稀土顺丁橡胶（NdBR）、异戊二烯橡胶（IR）、溶聚丁苯橡胶（SSBR）、软化剂、活化剂、偶联剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂、表面改性胶粉。本发明采用模压法制备一系列耐磨（DIN磨耗为30~120mm³）、止滑（干滑0.6~1.1，湿滑0.3~0.6）、硬度适中（Shore A）60~70的橡胶鞋底材料，该材料的优点如下：（1）耐磨性较好；（2）改善止滑性；（3）增加舒适感；（4）可明显降低生产成本，提高利润空间、节约能源。

技术领域

本发明涉及一种高耐磨稀土橡胶鞋用材料及其制备方法，该材料适用于集耐磨、止滑、舒适于一体的中高档鞋类外底。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，人们的生活水平不断提高，提高各类鞋的质量和性能，让穿着者更加安全舒适，是整个制鞋行业发展的最终目标和方向。研究开发出一种集耐磨、防滑、舒适为一体的高性能鞋底材料，成为制鞋行业关注的热点。橡胶鞋底由于其优良的耐磨性和防滑性，在大量功能鞋用材料涌现的背景下，橡胶鞋底在制鞋领域仍然具有无法替代的重要地位。

目前，市场上Nike、Addidas的橡胶鞋底的耐磨性能指标要求DIN磨耗≤120mm³。如何在满足鞋外底耐磨要求的基础上，进一步提高鞋子的止滑性，提高穿着舒适性，降低鞋底的生产成本，是制鞋领域的研究者所面临的挑战。

传统的顺丁橡胶由于其优异的耐磨和耐屈挠性能，在制鞋工业中得到了广泛应用，然而其存在抗湿滑性差、易出现花纹块崩掉、加工性和粘着性能差等缺陷。稀土顺丁橡胶（NdBR）是以稀土钕的化合物为催化剂，催化丁二烯聚合获得的含有高的顺式1,4-结构的聚丁二烯，又称钕系稀土顺丁橡胶。稀土顺丁橡胶具有链结构规整度高、线性好、自粘性好、加工和物理机械性能优等特点，其耐磨性、抗疲劳性、滚动阻力和抗湿滑性均优于锂、钛、钴和镍系等传统顺丁橡胶，被广泛的应用于轮胎中，然而稀土顺丁橡胶在制鞋领域的应用还处于起步阶段。

溶聚丁苯橡胶（SSBR）由于其良好的辊筒操作性、压延性、抗湿滑性、耐磨性以及高填充性、触感好、耐候性好、回弹性好以及永久变形小等优点，也广泛地用于制鞋业，与乳聚丁苯橡胶相比，溶聚丁苯橡胶具有硫化速率更快，生产装置适应能力强、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点，开发利用前景十分广阔。

异戊橡胶（IR）具有弹性好、耐寒性优良（玻化温度-68℃）、拉伸强度高，耐氧化和多次变形条件下耐切口撕裂强度优于天然橡胶，在制鞋领域可部分替代天然橡胶，来实现减低成本的目的。

目前，市场上也通过添加废旧回收胶粉，来进一步降低鞋底的成本，但是废旧胶粉又像其它填料一样，废胶粉表面呈惰性，是一种由橡胶、填料、软化剂及硫化促进剂等组成的含交联结构的材料。由于表面性质不同，它与橡胶基体之间相容性较差。直接掺用在橡胶中，两相间的界面难以形成较好的结合，并且难以在基质中均匀分散。因此，废胶粉利用的技术关键是废胶粉的表面改性，通过改性可以改善废胶粉表面的物理化学特性，增强其与聚合物基体的相容性，提高其在有机基质中的分散性，以提高材料的物理机械性能。在满足鞋底基本物性的前提下，通过胶粉的表面处理，可以提高胶粉的添加量，也可进一步降低鞋底的生产成本。

目前针对耐磨性要求较高、又追求舒适的中高档鞋类橡胶外底存在如下问题：目前广泛使用的实心橡胶外底耐磨性较理想，但存在比重较大（密度在1.20-1.30g/cm³）、硬度高、耐湿滑性差的问题。

关于组分中含有顺丁胶的橡胶鞋底有：丁思恩等人在CN102181081A中提供了一种高耐磨橡胶鞋底及其制备方法，其组成（质量比）为：顺丁橡胶70~100份，丁苯橡胶5~20份，白炭黑35~55份，环烷油5~8份，硫磺2~3份；促进剂2~3份，活性剂3~6份，氧化锌4~7份，防雾剂0.4~0.6份，硬脂酸 0.8~1.5份。对应的橡胶鞋底物理性能：相对密度1.14 g/cm³，DIN磨耗为60~80mm³。