防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料及其制备方法及应用
阅读说明：本技术 防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料及其制备方法及应用 (Antistatic odorless light high-elasticity rubber sponge rubber material and preparation method and application thereof ) 是由 晋齐怀 张世林 陈松雄 田吉 廖甫江 王春桥 于 2021-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料及其制备方法及应用,本发明简单易行,成本低廉,提高了所应用的胶鞋产品穿着舒适度——轻量化、弹性高、无臭味性。将获得的混炼胶在工作压力5MPa条件下165℃硫化3.5min得防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料,其电阻符合防静电产品要求。(The invention discloses an antistatic odorless light high-elastic rubber sponge rubber material, a preparation method and application thereof. Vulcanizing the obtained rubber compound for 3.5min at 165 ℃ under the condition of working pressure of 5MPa to obtain the anti-static odorless light high-elasticity rubber sponge rubber material, wherein the resistance of the rubber sponge rubber material meets the requirements of anti-static products.)
技术领域
本发明涉及橡胶加工领域，特别是一种防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料及其制备方法及应用。
背景技术
一般情况下，在胶鞋制造过程中，作为胶鞋减震关键部件的橡胶海绵，通常采用一次硫化成型或模具硫化(简称二硫)工艺制造，而防静电胶鞋所用海绵以一次硫化海绵为主。一次硫化海绵橡胶因工艺条件限制，产品档次低，时尚不足，满足不了人们美丽的需求。现有技术中二次硫化防静电海绵硬度高、弹性差，不利于穿着舒适。作为有防静电保护需要的工作人员，没有符合审美需求的舒适性高档次防静电胶鞋，发明符合前沿时尚需求的防静电无味轻质高弹橡胶海绵成为历史进程的新时代要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料及其制备方法及应用，它解决了防静电胶鞋所用二硫海绵的硬度高、弹性低、穿着舒适度低的技术难题，以克服现有技术的不足。
本发明的是这样实现的：防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料，按重量份数计算，包括90～110份标准胶，1.4～1.8份硫磺，4.5～5份硫化促进剂，20～22份活性剂，5.4～5.8份发泡剂，18～20份导电炭黑，2.8～3.2份防老剂，25～30份橡胶润滑油及0.8～1.2份橡胶内脱模剂。
更优选的方案是，按重量份数计算，包括100份标准胶，1.6份硫磺，4.8份硫化促进剂，21份活性剂，5.6份发泡剂，19份导电炭黑，3.0份防老剂，27份橡胶润滑油及1份橡胶内脱模剂。
所述的标准胶为SCR5天然橡胶。
所述的橡胶润滑油为5#锭子油。每21份活性剂由5份纳米氧化锌和16份无味硬脂酸组成。
所述的硫化促进剂是，每4.8份硫化促进剂由0.8份促进剂M，3.2份促进剂DM、0.5份促进剂D以及0.3份促进剂TT组成。
防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料的制备方法，按上述的重量分数取各组分，1)制备母炼胶：将1/2的标准胶在温度不高于50℃的开放式炼胶机上塑炼至威氏可塑度0.63～0.68，得塑炼胶；将塑炼胶加入密炼中，加入16份硬脂酸、内脱模剂及导电炭黑，炼制6分钟后加入12份橡胶润滑油，待密炼机负荷起来后，炼制1分钟后，再加入剩余的橡胶润滑油，待炼胶机负荷起来后，炼制3分钟使橡胶润滑油全部容入胶体中后，排料到开放式炼胶机，并于5～6mm辊距下将胶料翻炼均匀，下片，自然冷却至室温，放置24小时备用；2)制备塑炼胶：将剩余的标准胶在温度不高于50℃的开放式炼胶机上塑炼至威氏可塑度0.63～0.68，得塑炼胶；3)制备混炼胶：将步骤2)中制得的塑炼胶，硫化促进剂，纳米氧化锌，发泡剂及硫磺投入炼胶机中，炼制1.5分钟后，加入母炼胶，再炼制5分钟后，排料到开放式炼胶机，在开放式炼胶机的辊距为4～5mm的条件下，将混炼胶炼制均匀，出片水冷却，检测并纠正，使混炼胶的硫化起点为3分40秒～3分50秒，可塑度为0.52～0.58，即得防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料成品。
防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料的应用，将防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料在开炼机上出片，出片厚度为3～3.5mm，按模具形状裁切为对应胶片；将切好的胶片与裁切好的防静电胶鞋海绵中底布的胶面粘贴，计量胶布重量后，将其在160～170℃的二硫海绵模具型腔中，使布面朝下，胶面朝上，在压力5MPa条件下硫化3.5～4.5分钟，修去流边胶，防静电无味轻质高弹橡胶海绵产品。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明简单易行，成本低廉，提高了所应用的胶鞋产品穿着舒适度——轻量化、弹性高、无臭味性。将获得的混炼胶在工作压力5MPa条件下165℃硫化3.5min得防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料，其电阻符合防静电产品要求。
具体实施方式
本发明的实施例：防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料，按重量份数计算，包括100份1#标准胶，1.6份硫磺，4.8份硫化促进剂，21份活性剂，5.6份发泡剂，19份导电炭黑，27份橡胶润滑油，1份橡胶内脱模剂；其中，每4.8份硫化促进剂由0.8份促进剂M，3.2份促进剂DM、0.5份促进剂D以及0.3份促进剂TT组成。
防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料的制备方法，按上述的重量分数取各组分，1)制备母炼胶：将1/2的标准胶在温度不高于50℃的开放式炼胶机上塑炼至威氏可塑度0.63～0.68，得塑炼胶；将塑炼胶加入密炼中，加入16份硬脂酸、内脱模剂及导电炭黑，炼制6分钟后加入12份橡胶润滑油，待密炼机负荷起来后，炼制1分钟后，再加入15份橡胶润滑油，待炼胶机负荷起来后，炼制3分钟使橡胶润滑油全部容入胶体中后，排料到开放式炼胶机，并于5～6mm辊距下将胶料翻炼均匀，下片，自然冷却至室温，放置24小时备用；2)制备塑炼胶：将剩余的标准胶在温度不高于50℃的开放式炼胶机上塑炼至威氏可塑度0.63～0.68，得塑炼胶；3)制备混炼胶：将步骤2)中制得的塑炼胶，硫化促进剂，纳米氧化锌，发泡剂及硫磺投入炼胶机中，炼制1.5分钟后，加入母炼胶，再炼制5分钟后，排料到开放式炼胶机，在开放式炼胶机的辊距为4～5mm的条件下，将混炼胶炼制均匀，出片水冷却，检测并纠正，使混炼胶的硫化起点为3分40秒～3分50秒，可塑度为0.52～0.58，即得防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料成品。
防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料的应用，将防静电无味轻质高弹橡胶海绵胶料在开炼机上出片，出片厚度为3～3.5mm，按模具形状裁切为对应胶片；将切好的胶片与裁切好的防静电胶鞋海绵中底布的胶面粘贴，计量胶布重量后，将其在160～170℃的二硫海绵模具型腔中，使布面朝下，胶面朝上，在压力5MPa条件下硫化3.5～4.5分钟，修去流边胶，防静电无味轻质高弹橡胶海绵产品。
为了进一步验证本发明的效果，进行了如下实验：
一、标准胶塑炼胶威氏可塑度对海绵发泡效果影响
表1
通过表1获得,海绵胶所需标准胶的威氏可塑度为0.63-0.68。
二、硫化配合体系对发泡效果和电阻值影响
1.硫化体系、发孔体系对海绵质量影响
表2配合体系试验
2.橡胶软化体系、补强填充体系等对海绵质量影响
表2(续)补强填充体系试验
通过表2、获得最佳配方用量为：100份1#标准胶、1.6份硫磺、4.8份硫化促进剂、5份纳米氧化锌、16份硬脂酸、5.6份发孔剂H、19份导电炭黑，27份橡胶润滑油，1份橡胶内脱模剂。
三、硫化条件研究：
表3硫化条件对二硫海绵质量影响
表3续
通过表4试验数据得出，防静电无味轻质高弹橡胶海绵的最佳硫化条件为：硫化机工作压力5MPa、硫化温度165℃、硫化时间3.5min。
五、促进剂并用体系对防静电二硫海绵质量影响
表5促进剂并用体系对防静电二硫海绵质量影响
通过表5得出，促进剂最佳配比是：每4.8份硫化促进剂由0.5份促进剂M，1.2份促进剂DM以及0.2份促进剂TMTD。
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