一种阻燃鞋底材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及鞋底材料技术领域，具体是一种阻燃鞋底材料及其制备方法。


背景技术：

2.对于消防员来说，在执行救火任务时，需要穿上特殊材质的消防服以及具有良好阻燃性的消防鞋，这些鞋子的鞋底材料需要具备较高的阻燃性，以便于消防员执行任务。
3.现有的制作鞋底材料的主要成分大多为氯丁橡胶，因为氯丁橡胶是一种被大量生产的合成橡胶化合物，具有黏结强度高、柔韧性强，耐介质性好、弹性良好等多种特点，很适合用来制作鞋底。
4.但是，氯丁橡胶的耐热性非常差，遇火就燃烧，并产生大量烟雾，这对于消防鞋来说，无疑存在着很大的弊端；那么，如何保持消防鞋在使用氯丁橡胶而具有舒适性的同时也具有强阻燃性是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种阻燃鞋底材料及其制备方法，该阻燃鞋底材料采用氯丁橡胶作为主要成分，具有良好的舒适性，同时加以甲基丙乙烯、偶氮二异丁酸甲酯、硬脂酸、促进剂、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡和硫磺为辅料，可以提高鞋底材料的阻燃性。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种阻燃鞋底材料，包括以下重量份的组分：
8.30～50份的氯丁橡胶、5～10份的甲基丙乙烯、3～5份的偶氮二异丁酸甲酯、12～18份的硬脂酸、10～15份的促进剂、1～5份的防老剂、3～9份的助剂、12～20份的纳米陶土、1～6份的石蜡、5～8份的硫磺。
9.作为本发明的进一步方案，包括以下重量份的组分：
10.33～46份的氯丁橡胶、6～9份的甲基丙乙烯、3.4～4.5份的偶氮二异丁酸甲酯、13～17份的硬脂酸、11～14份的促进剂、2～4份的防老剂、4～8份的助剂、14～19份的纳米陶土、2～5份的石蜡、5.3～7.4份的硫磺。
11.作为本发明的进一步方案，包括以下重量份的组分：
12.40份的氯丁橡胶、7份的甲基丙乙烯、4份的偶氮二异丁酸甲酯、15份的硬脂酸、12份的促进剂、3的防老剂、6份的助剂、16份的纳米陶土、3份的石蜡、6份的硫磺。
13.作为本发明的进一步方案，所述促进剂包括促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm。
14.作为本发明的进一步方案，所述促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm的质量比为2:3:5。
15.作为本发明的进一步方案，所述防老剂包括防老剂4010和防老剂rd,且二者的质量比为7:5。
16.作为本发明的进一步方案，所述助剂包括氧化镁和氧化锌，且二者的质量比为3:4。
17.一种如上述的阻燃鞋底材料的制备方法，包括以下步骤：
18.(1)将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入高温滚轮中进行混炼；
19.(2)将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼10～15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20～25min；
20.(3)将步骤(2)中的混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入开炼机中进行硫化，硫化完成后取出混料静置25～45h，即可得到阻燃鞋底材料。
21.作为本发明的进一步方案，所述高温滚轮的温度为100～120℃，混炼时间为5～7min。
22.作为本发明的进一步方案，所述开炼机的内部温度为150～180℃，物料在开炼机内部的硫化时间为3～3.5h。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.本发明的阻燃鞋底材料采用氯丁橡胶作为主要成分，具有良好的舒适性，同时加以甲基丙乙烯、偶氮二异丁酸甲酯、硬脂酸、促进剂、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡和硫磺为辅料，通过将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入高温滚轮中进行混炼，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼，再转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入开炼机中进行硫化，硫化完成后取出混料静置，即可得到鞋底材料，得到的鞋底材料具有较强的阻燃性，可以适用于消防鞋底。
具体实施方式
25.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.本发明的阻燃鞋底材料采用氯丁橡胶作为主要成分，具有良好的舒适性，同时加以甲基丙乙烯、偶氮二异丁酸甲酯、硬脂酸、促进剂、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡和硫磺为辅料，通过将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入高温滚轮中进行混炼，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼，再转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入开炼机中进行硫化，硫化完成后取出混料静置，即可得到鞋底材料，得到的鞋底材料具有较强的阻燃性，可以适用于消防鞋底。
27.实施例1
28.准备30份氯丁橡胶、5份甲基丙乙烯、3份偶氮二异丁酸甲酯、12份的硬脂酸、10份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、1份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、3份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、12纳米陶土、1份石蜡、5份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置
30h，即可得到阻燃鞋底材料。
29.实施例2
30.准备32份氯丁橡胶、5.5份甲基丙乙烯、3.2份偶氮二异丁酸甲酯、12.5份的硬脂酸、10.5份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、1.5份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、3.5份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、13纳米陶土、1.5份石蜡、5.2份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
31.实施例3
32.准备33份氯丁橡胶、6份甲基丙乙烯、3.4份偶氮二异丁酸甲酯、13份的硬脂酸、11份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、2份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、4份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、14纳米陶土、2份石蜡、5.3份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
33.实施例4
34.准备37份氯丁橡胶、6.5份甲基丙乙烯、3.8份偶氮二异丁酸甲酯、14份的硬脂酸、11.5份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、2.5份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、5份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、15纳米陶土、2.5份石蜡、5.8份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
35.实施例5
36.准备40份氯丁橡胶、7份甲基丙乙烯、4份偶氮二异丁酸甲酯、15份的硬脂酸、12份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、3份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、6份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、16纳米陶土、3份石蜡、6份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
37.实施例6
38.准备42份氯丁橡胶、8份甲基丙乙烯、4.2份偶氮二异丁酸甲酯、16份的硬脂酸、13
份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、3.5份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、7份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、17纳米陶土、3.5份石蜡、6.5份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
39.实施例7
40.准备46份氯丁橡胶、9份甲基丙乙烯、4.5份偶氮二异丁酸甲酯、17份的硬脂酸、14份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、4份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、8份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、19纳米陶土、5份石蜡、7.4份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
41.实施例8
42.准备48份氯丁橡胶、9.5份甲基丙乙烯、4.7份偶氮二异丁酸甲酯、17.5份的硬脂酸、14.5份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、4.5份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、8.5份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、19.5纳米陶土、5.5份石蜡、7.6份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
43.实施例9
44.准备50份氯丁橡胶、10份甲基丙乙烯、5份偶氮二异丁酸甲酯、18份的硬脂酸、15份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、5份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、9份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、20纳米陶土、6份石蜡、8份硫磺作为原料，将氯丁橡胶、甲基丙丁烯和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
45.试验例
46.对上述实施例1～9所制得的阻燃鞋底材料以及从市场上随机购买的三种(a型、b型和c型)普通鞋底材料进行阻燃性能测试，测试项目包括抗氧指数和磨损率。
47.试验例1
48.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例1所制得的阻燃鞋底材料，根据相关
标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
49.试验例2
50.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例2所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
51.试验例3
52.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例3所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
53.试验例4
54.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例4所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
55.试验例5
56.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例5所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
57.试验例6
58.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例6所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
59.试验例7
60.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例7所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
61.试验例8
62.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例8所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
63.试验例9
64.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的实施例9所制得的阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
65.空白组1
66.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的从市场上随机购买的a型阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
67.空白组2
68.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的从市场上随机购买的b型阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
69.空白组3
70.取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的从市场上随机购买的c型阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
71.将试验例1～9以及空白组1～3的测试结果列于下表：
[0072][0073][0074]
根据表中数据可以得出，试验例1～9的测试结果显著优于空白组1～3的测试结果，所以实施例1～7中的鞋底材料相较于现有技术中的鞋底材料具有更好的阻燃性，且更加耐磨损。
[0075]
对比例
[0076]
对比例1
[0077]
准备40份氯丁橡胶、4份偶氮二异丁酸甲酯、15份的硬脂酸、12份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、3份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、6份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、16纳米陶土、3份石蜡、6份硫磺作为原料，将氯丁橡胶和偶氮二异丁酸二甲酯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
[0078]
取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的上述阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
[0079]
对比例1
[0080]
准备40份氯丁橡胶、7份甲基丙乙烯、15份的硬脂酸、12份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、3份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、6份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、16纳米陶土、3份石蜡、6份硫磺作为原料，将氯丁橡胶和甲基丙丁烯一同加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
[0081]
取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的上述阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
[0082]
对比例1
[0083]
准备40份氯丁橡胶、15份的硬脂酸、12份由质量比为2:3:5的促进剂tmtd、促进剂m和促进剂dm组成的促进剂、3份由质量比为7:5的防老剂4010和防老剂rd组成的防老剂、6份由质量比为3:4的氧化镁和氧化锌组成的助剂、16纳米陶土、3份石蜡、6份硫磺作为原料，将氯丁橡胶加入120℃的高温滚轮中混炼5min，将混炼后的混合物胶乳密炼机中先密炼15min,再将硬脂酸、防老剂、助剂、纳米陶土、石蜡一同加入密炼机中继续密炼20min；将混料转入开炼机中，并将促进剂与硫磺一同加入160℃的开炼机中硫化3h，硫化完成后取出混料静置30h，即可得到阻燃鞋底材料。
[0084]
取一块长为10cm、宽为5cm、长为2cm的上述阻燃鞋底材料，根据相关标准测试方法对这一块鞋底材料进行抗氧指数和磨损率的性能测试，并将测试结果记录下来。
[0085]
将对比例1～3的测试结果列于下表：
[0086][0087][0088]
根据表中的测试数据可以得出：对比例中的测试结果与试验例的测试结果对应相比，抗氧指数与耐磨性均显著下降。
[0089]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0090]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。