一种耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶

技术领域

本发明涉及一种胶靴混炼胶，具体涉及一种耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶。

背景技术

天然橡胶(NR)是一种天然的高分子化合物，其主要化学结构是以顺-1,4-聚异二烯构成的，自其被发现以来，就以其具有高的弹性、大的定伸强度、优异的抗撕裂性和良好的耐磨性能且易于与其他材料粘合等特点，被作为一种重要的商业材料，广泛用于汽车工业及航天部件等各个领域。然而，由于其自身化学结构特点，以天然橡胶为原材料的制品在应用过程中阻燃性较差，极大地限制了其在阻燃制品领域的应用和发展，因此需要对天然橡胶进行一定的阻燃改性。近些年来，已经对天然橡胶阻燃配方方面的研究进行了很多的实验，取得了很大的成果。但值得注意的是，绝大多数的阻燃研究都是应用了添加型的阻燃剂，而这类添加型的阻燃剂又主要是以卤素类和金属氧化物类的阻燃剂为主。这两类阻燃剂不仅会在橡胶材料燃烧过程中产生大量有毒、有害气体，污染环境，危害人体健康，还会极大地改变橡胶材料固有的机械性能，它们在起到阻燃作用的同时常常会伴随着一些负面影响，例如使橡胶材料的机械性能大幅度降低等。另外，橡胶的耐寒性是指在规定的低温下保持其弹性和正常工作的能力。对于非结晶型橡胶，玻璃化温度较低，耐寒性较好。对于结晶性橡胶，耐寒性要考虑玻璃化温度的高低、结晶情况。增大橡胶分子链的柔顺性，减少分子间作用力及空间位阻，削弱大分子链规整性的橡胶成分与结构因素，都有利于提高橡胶耐寒性。作为阻燃橡胶的氯丁橡胶具有高结晶性，而且由于含氯基团的存在，耐低温性较差，相对来说天然橡胶虽然也是结晶自补强橡胶，但由于分子链较为柔顺，所以耐低温性优于氯丁橡胶。

因此，需要解决以天然橡胶为主体材料的胶料的阻燃性问题，又兼具耐酸碱、绝缘等基本防护功能，使其能够适应于各种环境，特别是高寒地区的消防员灭火靴、应急救援胶靴等产品的靴面混炼胶应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，能够解决天然橡胶的阻燃性问题，并使胶料在高寒环境仍具有很好的弹性，又兼具耐酸碱、绝缘等基本防护功能以及优秀的物理机械性能，使其适应于各种环境，特别是高寒地区的消防员灭火靴、应急救援胶靴等产品的靴面混炼胶应用。

本发明的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶70-90份、合成橡胶(高顺式丁二烯橡胶)10-30份、硫黄1.5-2.0份、硬脂酸1.0-2.0份、活性氧化锌2.5-3.5份、防老剂D 0.8-1.5份、促进剂DM 1.0-2.0份、促进剂D0.4-0.8份、阻燃剂混合物40-103份、补强剂10-40份、填充剂5-20份；

进一步，所述合成橡胶为高顺式丁二烯橡胶；

进一步，所述阻燃剂混合物为阻燃剂606、三氧化二锑和氯化石蜡的混合物；

进一步，阻燃剂混合物中按重量份30-70份阻燃剂606、三氧化二锑5-18份、氯化石蜡5-15份；

进一步，所述补强剂为高耐磨碳黑；

进一步，所述填充剂为硫酸钡；

进一步，天然橡胶80份、高顺式丁二烯橡胶20份、硫黄2.0份、硬脂酸1.5份、活性氧化锌3份、防老剂D1份、促进剂DM 1.5份、促进剂D 0.6份、50份阻燃剂606、高耐磨碳黑15份、三氧化二锑10份、硫酸钡10份、氯化石蜡10份。

本发明的有益效果：本发明的一种耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，采用天然橡胶为主体，结合多种阻燃剂并用的方法，解决天然橡胶的阻燃性问题，配方胶料既有耐寒、阻燃功能，又兼具耐酸碱、绝缘等基本防护功能以及优秀的物理机械性能，适应于各种环境，特别是高寒地区的消防员灭火靴、应急救援胶靴等产品的靴面混炼胶应用。其中，所采用的天然橡胶既具有良好的耐寒性，又具有良好的物理机械性能和加工性能，有利于胶靴各种半成品部件之间实现良好的粘合，并且增加胶料的包辊性、减少胶料出型收缩、提高表面光洁度等；所采用的高顺式丁二烯橡胶也具有良好的耐寒性，与天然胶相容性良好，在耐寒性上具有协同增强作用，同时两者并用可使胶料在出型时不易过炼，且采用天然橡胶和高顺式丁二烯橡胶的结合使用使所制得的胶料具有成本明显低于氯丁橡胶阻燃配方胶料成本；阻燃剂606(商品名：Longsafe606,为环保卤素复配阻燃剂)为镇江朗赛夫新材料科技有限公司产品，是一种复配阻燃剂，具有很好的阻燃协同效果，与氯化石蜡、三氧化二锑并用更能起到良好的阻燃作用，具有协同增强作用，且阻燃剂606对天然橡胶具有很好的补强作用；另外，氯化石蜡在配方中还可以起到一种软化助剂的作用，加快填料的分散、减少胶料出型时的收缩等；硫酸钡作为填充剂，具有耐酸碱、绝缘等优良性能。高耐磨碳黑对橡胶进行补强，提升胶料硬度、减少收缩以便于出型。当在橡胶配方中添加了高耐磨碳黑后，普遍认为在其周围会形成一种稠密的分子结构，表现为准玻璃状态。所以将此类橡胶置于低温状态时，其分子运动会受到束缚，表现出较高的分子模量因此其耐低温效果会变弱。另外，由于其周围的橡胶分子易获得稳定规则的结构，从而使得结晶速度加快，因此加入硫酸钡填充剂后，由于与橡胶的凝结量及结合力都要小，会出现因拉伸变形而造成橡胶与填充剂脱离，从而可减少高耐磨碳黑对橡胶耐低温性的影响。

具体实施方式

为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例一

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶70份、高顺式丁二烯橡胶10份、硫黄1.5份、硬脂酸1.0份、活性氧化锌2.5份、防老剂D 0.8份、促进剂DM 1.0份、促进剂D 0.4份、30份阻燃剂606、高耐磨碳黑10份、三氧化二锑5份、硫酸钡5份、氯化石蜡5份。

实施例二

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶90份、高顺式丁二烯橡胶30份、硫黄2.0份、硬脂酸2.0份、活性氧化锌3.5份、防老剂D1.5份、促进剂DM2.0份、促进剂D 0.8份、70份阻燃剂606、高耐磨碳黑40份、三氧化二锑18份、硫酸钡20份、氯化石蜡15份。

实施例三

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶70份、高顺式丁二烯橡胶30份、硫黄1.5份、硬脂酸2.0份、活性氧化锌2.5份、防老剂D1.5份、促进剂DM 1.0份、促进剂D 0.8份、30份阻燃剂606、高耐磨碳黑40份、三氧化二锑5份、硫酸钡20份、氯化石蜡5份。

实施例四

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶90份、高顺式丁二烯橡胶10份、硫黄2.0份、硬脂酸1.0份、活性氧化锌3.5份、防老剂D 0.8份、促进剂DM 2.0份、促进剂D 0.4份、70份阻燃剂606、高耐磨碳黑10份、三氧化二锑18份、硫酸钡5份、氯化石蜡15份。

实施例五

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶75份、高顺式丁二烯橡胶25份、硫黄1.6份、硬脂酸1.8份、活性氧化锌3份、防老剂D 0.9份、促进剂DM 1.8份、促进剂D 0.6份、40份阻燃剂606、高耐磨碳黑35份、三氧化二锑12份、硫酸钡8份、氯化石蜡13份。

实施例六

本实施例的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶，所述混炼胶原料按重量份包括以下组分：天然橡胶80份、高顺式丁二烯橡胶20份、硫黄2.0份、硬脂酸1.5份、活性氧化锌3份、防老剂D1份、促进剂DM 1.5份、促进剂D 0.6份、50份阻燃剂606、高耐磨碳黑15份、三氧化二锑10份、硫酸钡10份、氯化石蜡10份。

上述实施例所制得的混炼胶的脆性温度：按GB/T 1682检测，脆性温度≤-40℃；阻燃性能：按XF6-2004消防员灭火防护靴规定：阻燃等级可达到F1级；耐酸碱性能：达到XF6-2004规定的耐酸碱性能指标；绝缘性能：达到XF6-2004规定的绝缘性能指标；其余拉伸强度、扯断伸长率、硬度、磨耗等性能均符合XF6-2004消防员灭火防护胶靴规定。

上述实施例中，所述的耐寒阻燃的热硫化胶靴靴面混炼胶的制备方法包括生胶的塑炼、胶料的密炼机混炼，均采用非常规的天然橡胶配方的塑炼、混炼工艺。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。