[发明专利]具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料及其制备方法

说明书

本发明公开了具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料及其制备方法，原料包括以下组分：天然橡胶、丁腈橡胶、改性芳纶纤维、隔离剂、润滑剂、白炭黑；改性芳纶纤维通过季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐和含铝的少层石墨烯对芳纶浆粕进行改性处理。本发明具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料及其制备方法对芳纶纤维进行铝磷碳改性处理，有利于提升橡胶鞋底阻燃性能的同时，同时改善芳纶纤维在鞋底制备原料中的相容性和均匀分散性，提升鞋底材料的机械性能，提供一种良好的鞋底材料改良手段。

技术领域

本发明属于鞋材制备技术领域，涉及具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料及其制备方 法。

背景技术

随着鞋材行业的快速发展，提供良好性能并解决传统鞋材制备时的技术缺陷，成为 鞋材制备领域的技术改进趋势。

鞋底材料的阻燃性能近年来成为一个重要的鞋材改进方向，目前在这一方向普遍存 在的问题是：为实现提高阻燃性能，通常在鞋材制备原料中添加无机或有机含磷阻燃物质，这种方法虽然一定程度上提升了鞋底材料的阻燃性能，但是不可避免地因阻燃物质 在鞋材制备原料中的不相容和不均匀分散特性，造成鞋底材料机械性能的下降、以及鞋 底燃烧时带来的大量烟雾和刺鼻气味。

因此，在提高鞋底材料阻燃性能的同时，能够提高鞋底材料的机械性能和降低鞋底 材料燃烧时产生的烟雾，是一个良好的技术改进方向，具有良好的市场前景。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料及其制备方法， 通过经改性的芳纶纤维对橡胶鞋底材料进行阻燃增韧改性处理，解决了现有技术中鞋底 材料难以解决改性过程中改性材料与橡胶材料的共容问题。

本发明所采用的技术方案是，具有阻燃增韧性能的橡胶鞋底材料，按重量份计，原料包括以下组分：天然橡胶70份～80份，丁腈橡胶20份～30份，改性芳纶纤维2份～4 份，隔离剂2份～4份，润滑剂2份～4份，白炭黑1份～3份；

其中，所述改性芳纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯浸入质量份数为40％～60％的HF水溶液中，搅拌18h～24h，再加入羟基铝，继续搅拌8h～12h，所得产物经超声、干燥后得到含铝的少层石墨烯；

S2、将S1得到的含铝的少层石墨烯以0.8g～1.2g：10ml的添加比例均匀分散在乙醇中， 得到含铝的少层石墨烯悬浮液；

S3，将芳纶浆粕和季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐以质量比为1：0.05～0.15共同加入至 含铝的少层石墨烯悬浮液中，升温至50℃～60℃，搅拌12h～24h，所得产物经清洗、抽滤、 干燥，得到改性芳纶纤维。

本发明首先将石墨烯通过HF水溶液进行刻蚀、分层处理，得到少层甚至单层的石墨烯，再通过加入羟基铝，使得少层石墨烯之间负载入羟基铝，因羟基铝具有良好的阻 燃性能且便于插层，提高少层石墨烯的阻燃性能。

芳纶浆粕再和季戊四醇磷酸酯的三聚氰胺盐共混，共同分散在含铝的少层石墨烯悬 浮液中，在体系中引入磷元素，得到含铝磷碳的改性芳纶纤维，两种阻燃剂协同增效，有效提高芳纶纤维的阻燃性能，并且芳纶纤维改性过程，使得改性材料与芳纶纤维的相 容性良好，有利于提高改性芳纶纤维引进至鞋底制备原料体系中时的相容性。

进一步地，隔离剂包括：聚异丁烯。

进一步地，润滑剂包括：石蜡油。

进一步地，S1中，石墨烯的加入量是：每单位体积HF水溶液中添加0.3g～0.6g石墨烯。

进一步地，S1中，羟基铝的加入量是：每单位体积HF水溶液中添加0.1g～0.15g羟基铝。

进一步地，S1中，搅拌的速率均为400rpm～800rpm。