一種節能鞋底及其製備方法與流程
2023-05-01 06:40:11
本發明屬於鞋
技術領域：
，具體涉及一種節能鞋底及其製備方法。
背景技術：
：鞋底是鞋的重要組成部分，由於鞋的產量大，對資源的消耗量也大，尤其是可再生資源的消耗，在可再生資源日益枯竭的今天，如何將廢棄資源重複利用成為了可持續生產鞋的關鍵。塑料是城市垃圾的主要組成部分，當前對待塑料垃圾以傳統的露天堆放、深挖填埋為主，這種方式雖然處理量大、方便簡單、處理費用低，但是實際佔用了大量的土地資源，產生了無法挽回的環境汙染。如果將塑料作為鞋底材料的一部分，可以有效地緩解可再生資源枯竭危機。由於鞋底是鞋與地面接觸的最直接的部位，人們在出入不同的場所，鞋底避免不了會粘連各種髒汙，如果不經常清理，在生活或者辦公場所很容易滋生有害細菌，危害人體健康。此外鞋底還必須同時具備除防滑性好這一基本性能外的其他性能，例如：抗壓強度高、韌性好和質輕。但現有的鞋底中尚不同時具有防滑、抗菌、抗壓強度高、韌性好和質輕這些性能。技術實現要素：為了解決現有的鞋底中尚不同時具有節能、防滑、抗菌、抗壓強度高、韌性好和質輕這些性能的問題，本發明的目的是提供一種節能鞋底及其製備方法，製得的節能鞋底具有節能、防滑、抗菌、抗壓強度高、韌性好和質輕的優點。本發明提供了如下的技術方案：一種節能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠13-15份、溴化丁基橡膠50-60份、納米二氧化矽10-20份、氯化聚乙烯1-3份、聚乙烯蠟1-3份、氧化鎂0.2-1份、納米氧化鋅1-4份、硫磺0.6-1.6份、磷酸鋯載銀粉0.3-0.7份、廢棄聚乙烯泡沫塑料6-10份、廢棄聚氨酯泡沫塑料5-9份、陶瓷纖維9-15份、聚酯纖維7-13份、硫化促進劑0.6-2份、塑化劑4-8份、抗氧化劑0.6-1.8份、白煙活性劑2-4份、偶聯劑1-2份、潤滑劑0.2-0.6份和熱穩定劑0.2-0.8份。原料中添加了廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料，廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料循環再利用，達到了節能環保的目的；廢棄聚乙烯泡沫塑料具有質輕、耐熱、化學性能穩定、堅韌、耐摩擦和易加工成型的特點；廢棄聚氨酯泡沫塑料具有彈性好、柔軟性好、化學穩定性好和耐磨的特點。原料中添加了磷酸鋯載銀粉，納米氧化鋅和磷酸鋯載銀粉組成的複合抗菌材料，可抑制有害細菌的滋生。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維作為纖維狀輕質耐火材料，具有強度高、重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低和無毒性的特點。原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有較高的強度、耐久性好和彈性恢復能力的特點。優選地，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠14份、溴化丁基橡膠55份、納米二氧化矽15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蠟2份、氧化鎂0.6份、納米氧化鋅2.5份、硫磺1.1份、磷酸鋯載銀粉0.5份、廢棄聚乙烯泡沫塑料8份、廢棄聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纖維12份、聚酯纖維10份、硫化促進劑1.3份、塑化劑6份、抗氧化劑1.2份、白煙活性劑3份、偶聯劑1.5份、潤滑劑0.4份和熱穩定劑0.5份。優選地，所述硫化促進劑為2-硫醇基苯駢噻唑，能促進硫化作用，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能，還具有防老化的作用。優選地，所述塑化劑為對苯二甲酸酯類塑化劑，能夠提高節能鞋底的韌性，便於節能鞋底加工。優選地，所述抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩節能鞋底氧化。優選地，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，可以促進原料間的粘合，改善複合材料的流變性。優選地，所述潤滑劑為氯化石蠟，能夠在聚合物內部起著降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善節能鞋底原料的內摩擦生熱性和流動性。優選地，所述熱穩定劑為硬脂酸鋇，提高節能鞋底的熱穩定性。一種節能鞋底的製備方法，包括以下步驟：（1）按照節能鞋底原料的重量份數稱取原料；（2）將除納米氧化鋅、硫磺、硫化促進劑以外的原料放入密煉機中密煉，在溫度控制在125-130℃條件下排膠，室溫放置24h，即得靜置料；（3）將步驟（2）中的靜置料、納米氧化鋅、硫磺和硫化促進劑加入雙輥開煉機中混煉，混煉均勻後，即得片狀物料；（4）將步驟（3）中的片狀物料裁成鞋底形狀放入橡膠鞋模中硫化成型。本發明的有益效果是：1、本發明解決了現有的節能鞋底中尚不同時具有節能、防滑、抗菌、抗壓強度高、韌性好和質輕這些性能的問題。2、本發明的原料中添加了廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料，廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料循環再利用，達到了節能環保的目的；廢棄聚乙烯泡沫塑料具有質輕、耐熱、化學性能穩定、堅韌、耐摩擦和易加工成型的特點；廢棄聚氨酯泡沫塑料具有彈性好、柔軟性好、化學穩定性好和耐磨的特點。3、本發明的原料中添加了磷酸鋯載銀粉，納米氧化鋅和磷酸鋯載銀粉組成的複合抗菌材料，可抑制有害細菌的滋生。4、本發明的原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維作為纖維狀輕質耐火材料，具有強度高、重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低和無毒性的特點。5、本發明的原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有較高的強度、耐久性好和彈性恢復能力的特點。6、本發明中所述硫化促進劑為2-硫醇基苯駢噻唑，能促進硫化作用，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能，還具有防老化的作用。7、本發明中所述塑化劑為對苯二甲酸酯類塑化劑，能夠提高節能鞋底的韌性，便於節能鞋底加工。8、本發明中所述抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩節能鞋底氧化。9、本發明中所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，可以促進原料間的粘合，改善複合材料的流變性。10、本發明中所述潤滑劑為氯化石蠟，能夠在聚合物內部起著降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善節能鞋底原料的內摩擦生熱性和流動性。11、本發明中所述熱穩定劑為硬脂酸鋇，提高節能鞋底的熱穩定性。具體實施方式實施例1一種節能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠14份、溴化丁基橡膠55份、納米二氧化矽15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蠟2份、氧化鎂0.6份、納米氧化鋅2.5份、硫磺1.1份、磷酸鋯載銀粉0.5份、廢棄聚乙烯泡沫塑料8份、廢棄聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纖維12份、聚酯纖維10份、硫化促進劑1.3份、塑化劑6份、抗氧化劑1.2份、白煙活性劑3份、偶聯劑1.5份、潤滑劑0.4份和熱穩定劑0.5份。原料中添加了廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料，廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料循環再利用，達到了節能環保的目的；廢棄聚乙烯泡沫塑料具有質輕、耐熱、化學性能穩定、堅韌、耐摩擦和易加工成型的特點；廢棄聚氨酯泡沫塑料具有彈性好、柔軟性好、化學穩定性好和耐磨的特點。原料中添加了磷酸鋯載銀粉，納米氧化鋅和磷酸鋯載銀粉組成的複合抗菌材料，可抑制有害細菌的滋生。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維作為纖維狀輕質耐火材料，具有強度高、重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低和無毒性的特點。原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有較高的強度、耐久性好和彈性恢復能力的特點。硫化促進劑為2-硫醇基苯駢噻唑，能促進硫化作用，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能，還具有防老化的作用。塑化劑為對苯二甲酸酯類塑化劑，能夠提高節能鞋底的韌性，便於節能鞋底加工。抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩節能鞋底氧化。偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，可以促進原料間的粘合，改善複合材料的流變性。潤滑劑為氯化石蠟，能夠在聚合物內部起著降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善節能鞋底原料的內摩擦生熱性和流動性。熱穩定劑為硬脂酸鋇，提高節能鞋底的熱穩定性。一種節能鞋底的製備方法，包括以下步驟：（1）按照節能鞋底原料的重量份數稱取原料；（2）將除納米氧化鋅、硫磺、硫化促進劑以外的原料放入密煉機中密煉，在溫度控制在125-130℃條件下排膠，室溫放置24h，即得靜置料；（3）將步驟（2）中的靜置料、納米氧化鋅、硫磺和硫化促進劑加入雙輥開煉機中混煉，混煉均勻後，即得片狀物料；（4）將步驟（3）中的片狀物料裁成鞋底形狀放入橡膠鞋模中硫化成型。實施例2一種節能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠13份、溴化丁基橡膠50份、納米二氧化矽10份、氯化聚乙烯1份、聚乙烯蠟1份、氧化鎂0.2份、納米氧化鋅1份、硫磺0.6份、磷酸鋯載銀粉0.3份、廢棄聚乙烯泡沫塑料6份、廢棄聚氨酯泡沫塑料5份、陶瓷纖維9份、聚酯纖維7份、硫化促進劑0.6份、塑化劑4份、抗氧化劑0.6份、白煙活性劑2份、偶聯劑1份、潤滑劑0.2份和熱穩定劑0.2份。原料中添加了廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料，廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料循環再利用，達到了節能環保的目的；廢棄聚乙烯泡沫塑料具有質輕、耐熱、化學性能穩定、堅韌、耐摩擦和易加工成型的特點；廢棄聚氨酯泡沫塑料具有彈性好、柔軟性好、化學穩定性好和耐磨的特點。原料中添加了磷酸鋯載銀粉，納米氧化鋅和磷酸鋯載銀粉組成的複合抗菌材料，可抑制有害細菌的滋生。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維作為纖維狀輕質耐火材料，具有強度高、重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低和無毒性的特點。原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有較高的強度、耐久性好和彈性恢復能力的特點。硫化促進劑為2-硫醇基苯駢噻唑，能促進硫化作用，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能，還具有防老化的作用。塑化劑為對苯二甲酸酯類塑化劑，能夠提高節能鞋底的韌性，便於節能鞋底加工。抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩節能鞋底氧化。偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，可以促進原料間的粘合，改善複合材料的流變性。潤滑劑為氯化石蠟，能夠在聚合物內部起著降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善節能鞋底原料的內摩擦生熱性和流動性。熱穩定劑為硬脂酸鋇，提高節能鞋底的熱穩定性。一種節能鞋底的製備方法，包括以下步驟：（1）按照節能鞋底原料的重量份數稱取原料；（2）將除納米氧化鋅、硫磺、硫化促進劑以外的原料放入密煉機中密煉，在溫度控制在125-130℃條件下排膠，室溫放置24h，即得靜置料；（3）將步驟（2）中的靜置料、納米氧化鋅、硫磺和硫化促進劑加入雙輥開煉機中混煉，混煉均勻後，即得片狀物料；（4）將步驟（3）中的片狀物料裁成鞋底形狀放入橡膠鞋模中硫化成型。實施例3一種節能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠15份、溴化丁基橡膠60份、納米二氧化矽20份、氯化聚乙烯3份、聚乙烯蠟3份、氧化鎂1份、納米氧化鋅4份、硫磺1.6份、磷酸鋯載銀粉0.7份、廢棄聚乙烯泡沫塑料10份、廢棄聚氨酯泡沫塑料9份、陶瓷纖維15份、聚酯纖維13份、硫化促進劑2份、塑化劑8份、抗氧化劑1.8份、白煙活性劑4份、偶聯劑2份、潤滑劑0.6份和熱穩定劑0.8份。原料中添加了廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料，廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料長期擱置在城市，不僅佔用城市用地，而且汙染當地的環境，現將廢棄聚乙烯泡沫塑料和廢棄聚氨酯泡沫塑料循環再利用，達到了節能環保的目的；廢棄聚乙烯泡沫塑料具有質輕、耐熱、化學性能穩定、堅韌、耐摩擦和易加工成型的特點；廢棄聚氨酯泡沫塑料具有彈性好、柔軟性好、化學穩定性好和耐磨的特點。原料中添加了磷酸鋯載銀粉，納米氧化鋅和磷酸鋯載銀粉組成的複合抗菌材料，可抑制有害細菌的滋生。原料中添加了陶瓷纖維，陶瓷纖維作為纖維狀輕質耐火材料，具有強度高、重量輕、耐高溫、熱穩定性好、導熱率低和無毒性的特點。原料中添加了聚酯纖維，聚酯纖維具有較高的強度、耐久性好和彈性恢復能力的特點。硫化促進劑為2-硫醇基苯駢噻唑，能促進硫化作用，縮短硫化時間，降低硫化溫度，減少硫化劑用量和提高橡膠的物理機械性能，還具有防老化的作用。塑化劑為對苯二甲酸酯類塑化劑，能夠提高節能鞋底的韌性，便於節能鞋底加工。抗氧化劑為聚羥基對苯二甲酸鋅，能夠防止或延緩節能鞋底氧化。偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑，可以促進原料間的粘合，改善複合材料的流變性。潤滑劑為氯化石蠟，能夠在聚合物內部起著降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善節能鞋底原料的內摩擦生熱性和流動性。熱穩定劑為硬脂酸鋇，提高節能鞋底的熱穩定性。一種節能鞋底的製備方法，包括以下步驟：（1）按照節能鞋底原料的重量份數稱取原料；（2）將除納米氧化鋅、硫磺、硫化促進劑以外的原料放入密煉機中密煉，在溫度控制在125-130℃條件下排膠，室溫放置24h，即得靜置料；（3）將步驟（2）中的靜置料、納米氧化鋅、硫磺和硫化促進劑加入雙輥開煉機中混煉，混煉均勻後，即得片狀物料；（4）將步驟（3）中的片狀物料裁成鞋底形狀放入橡膠鞋模中硫化成型。對比例1一種鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡膠15份、溴化丁基橡膠60份、納米二氧化矽17份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蠟2.5份、氧化鎂0.6份、納米氧化鋅2.5份、硫磺1.3份、硫化促進劑1.3份、塑化劑6份、白煙活性劑3份和偶聯劑2份。一種鞋底的製備方法，包括以下步驟：（1）按照鞋底原料的重量份數稱取原料；（2）將除納米氧化鋅、硫磺、硫化促進劑以外的原料放入密煉機中密煉，在溫度控制在120-130℃條件下排膠，室溫放置24h，即得靜置料；（3）將步驟（2）中的靜置料、納米氧化鋅、硫磺和硫化促進劑加入雙輥開煉機中混煉，混煉均勻後，即得片狀物料；（4）將步驟（3）中的片狀物料裁成鞋底形狀放入橡膠鞋模中硫化成型。將實施例1、實施例2、實施例3和對比例1製得節能鞋底進行性能測試，得到如下測試結果，如表1所示：指標實施例1實施例2實施例3對比例1原料損耗減少率（%）2824200密度（g/cm3）1.0151.1181.2161.354抗壓強度（mpa）32.625.421.218.3拉伸強度（mpa）17.214.612.89.5抗菌性能（%）7267570靜態止滑係數（高油）0.680.660.640.59靜態止滑係數（高油加水）0.690.650.610.56動態止滑係數（後跟）0.680.640.610.54動態止滑係數（平滑）0.660.650.620.55從表1數據比較可以看出，本發明的優點是：1、一種節能鞋底及其製備方法，從測得的原料損耗減少率可以看出，實施例1-3的原料損耗減少率均高於對比例1，說明本發明節能鞋底的節能性好。2、一種節能鞋底及其製備方法，從測得的密度可以看出，實施例1-3的密度均低於對比例1，說明本發明節能鞋底質輕。3、一種節能鞋底及其製備方法，從測得的抗壓強度可以看出，實施例1-3的抗壓強度均高於對比例1，說明本發明節能鞋底的抗壓強度高。4、一種節能鞋底及其製備方法，拉伸強度按照iso37：2005測試，從測得的拉伸強度可以看出，實施例1-3的拉伸強度均高於對比例1，說明本發明節能鞋底的韌性好。5、一種節能鞋底及其製備方法，從測得的抗菌性能可以看出，實施例1-3的抗菌性能均優於對比例1，說明本發明節能鞋底的抗菌效果好。6、一種節能鞋底及其製備方法，靜態止滑係數按照f1677：2005測試，動態止滑係數按照iso13287：2012測試sra模式(洗滌液汙染界面)，從測得的靜態止滑係數（高油）、靜態止滑係數（高油加水）、動態止滑係數（後跟）和動態止滑係數（平滑）可以看出，實施例1-3的靜態止滑係數（高油）、靜態止滑係數（高油加水）、動態止滑係數（後跟）和動態止滑係數（平滑）均高於對比例1，說明本發明節能鞋底的防滑效果好。7、一種節能鞋底及其製備方法，從測得的各個指標的數據可以看出，實施例1均優於實施例2、實施例3和對比例1，說明本發明節能鞋底的原料配方和製備方法的合理性。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對於本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。當前第1頁12