[发明专利]可高效快速硫化的鞋用硫化橡胶及其制备方法和硫化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及硫化橡胶技术领域，特别是涉及一种可高效快速硫化的鞋用硫化橡胶及其制备方法和硫化工艺。

背景技术

蒸罐是贴合热硫化法胶鞋生产中必须使用的设备，在贴合热硫化法胶鞋硫化过程中，最初是使用热空气作硫化介质，热空气对橡胶制品表面有氧化作用，使橡胶老化降解发粘、降低胶料使用性能，并且由于空气热效低，制品硫化时间较长。若在橡胶配方中使用促进剂TT等秋兰姆类促进剂与噻唑类促进剂并用，形成AA型促进剂并用体系，虽然硫化时间会缩短，但胶料的物理性能会大幅度降低，胶料在制备过程中易产生常温自硫化焦烧，同时，促进剂TT是有毒有害物质量，胶鞋健康安全规范明文规定在鞋胶中禁止使用。部份企业沿用的鞋胶配方使用M/DM/D型硫化促进剂并用体系，由于促进剂活化温度低，硫化起步较快，在炼胶温度下易产生焦烧现象。这两种经典的促进剂并用体系，均不能完满地协调快速硫化与胶料焦烧的应用矛盾。

20世纪90年代橡胶工业采用聚乙二醇等醇基物质活化橡胶混合体，降低白炭黑及炭黑填充胶料的硫化延迟性，提高硫化速度和降低硫化温度。但由于醇基物质在较低温度就能促进S交联橡胶分子导致焦烧，胶料安全稳定性差，也严重影响生产组织。

行业中胶鞋硫化蒸罐结构采用单向送气流动设计，热循环送风采用低转速风机，导致蒸罐内部热能供给效率低，硫化罐内部温度不均匀，各点温度相差较大，极差达到15℃以上。作为一般穿用环境中使用的胶鞋，橡胶硫化促进剂多以M/DM/D并用体系为主，但是，由于不能协调硫化速度与焦烧安全性能关系，生产效率不高。由于上述三方面的原因，胶鞋工业蒸罐硫化时间为50～60min/罐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可高效快速硫化的鞋用硫化橡胶及其制备方法和硫化工艺。通过改进鞋用硫化橡胶配方，提高了硫化橡胶的硫化速度，并使胶料具有合理的焦烧时间，提高橡胶耐热氧老化性能，提高胶料可塑度的保持率，延长胶料储存稳定时间；所提供的硫化工艺可有效缩短硫化时间、提高硫化质量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

按照重量份计算，可高效快速硫化的鞋用橡胶是由天然橡胶35～45份、丁苯橡胶25～35份、顺丁橡胶25～35份、促进剂B 0.8～1.2份、促进剂BM 1～1.4份、促进剂DS 0.6～1份、纳米氧化锌1.8～2.2份、橡胶软化油18～22份、硫磺1.8～2.2份、硬脂酸1.8～2.2份、防老剂CD 2～2.5份、炭黑75～85份、松焦油6～10份、固体古马隆16～20份、再生胶15～20份和陶土20～30份制备而成。本发明使用了新型硫化促进剂并用体系B/BM/DS，使鞋用硫化橡胶具有合适的硫化起步、较快的硫化速度；适当提高了合成橡胶的用量，从而提高了硫化橡胶的耐热氧老化性能。采用纳米氧化锌作为高分子摩擦升温导热剂，采用橡胶软化油作为高分子摩擦降温剂，能有效减少胶料内部积热，防止胶料焦烧，提高胶料可塑度的保持率，延长胶料储存稳定时间，解决快速硫化与焦烧这一加工矛盾。

进一步的，上述鞋用硫化橡胶是由天然橡胶40份、丁苯橡胶30份、顺丁橡胶30份、促进剂B 1份、促进剂BM 1.2份、促进剂DS 0.8份、纳米氧化锌2份、橡胶软化油20份、硫磺2份、硬脂酸2份、防老剂CD 2.3份、N330炭黑80份、松焦油8份、固体古马隆18份、再生胶17份和陶土25份制备而成。

前述鞋用硫化橡胶的制备方法：取天然橡胶和再生胶在橡胶混炼机上密炼得塑炼胶卷筒，存放过夜备用；另取丁苯橡胶和顺丁橡胶、固体古马隆、60wt％硬脂酸、40wt％炭黑、60～75wt％橡胶软化油，在密炼机上制成母炼胶，存放过夜备用；再取塑炼胶和母炼胶，投入密炼机中密炼50～80秒，加入促进剂B、促进剂BM、促进剂DS、纳米氧化锌、剩余的硬脂酸、防老剂CD、松焦油、剩余的炭黑和陶土，密炼4分钟，再加入剩余的橡胶软化油，密炼3.5～4.0min后将胶料排到大平机，过机降温后加入硫磺，翻炼均匀，划片水冷，即得。

进一步的，上述制备方法为：

(1)塑炼胶制备：天然橡胶和再生胶在橡胶混炼机上密炼5min，使其威氏可塑度达到0.30～0.40，在开放式炼胶机上卷筒，得塑炼胶，存放过夜备用；