CN105218911B - 用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，属于橡胶制品技术领域。本发明通过备料、粉碎、密练、混炼、研磨及拉片等步骤对废旧橡胶进行回收再处理，使制得的鞋材用橡胶色片具有良好的物理性能和耐老化性能，而且橡胶色片具有良好的分散性，呈色均匀，可以替代一次橡胶色片，也可以与一次橡胶色片混合后使用，可有效节约成本。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制品技术领域，具体涉及一种用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法。
背景技术
橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物，在室温下即具有良好的弹性，而且其在外力作用下可产生较大的弹性形变，并且当外力消除时可迅速恢复原状。因此橡胶制品被广泛应用于工业和日常生活产品中。橡胶主要分为天然橡胶、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁腈橡胶等多种类型，其中丁苯橡胶被广泛应用在鞋材、轮胎及输送带等材料领域。
橡胶制品在贮存和使用过程中，其物理性能会逐渐减弱甚至消失，从而导致橡胶发生龟裂、软化、变色等老化现象。尤其在鞋材领域，橡胶的老化速度会加剧。而对橡胶的回收再利用就显得极为重要，在对橡胶进行回收再利用之前需要对废旧橡胶进行再加工，以使其具有良好的物理性能。目前国内对废旧橡胶的回收再加工，主要是通过将废旧橡胶粉碎后添加助剂进行密炼、拉片而得，由于废旧橡胶在加工过程中的助剂配合不佳以及加工过程的可控性较差，导致制得的橡胶色片存在物理性能较差、耐老化性较差且色粉分散不均匀等不足。
因此，一种可以有效提高回收橡胶色片性能的废旧橡胶色片的加工方法就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，按照该方法制得的橡胶色片具有良好的物理性能和耐老化性能，而且橡胶色片具有良好的分散性，呈色均匀，可以替代一次橡胶色片，有效节约成本。
本发明采用如下技术方案：
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于40-50℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒；
步骤三，密炼：按照质量份数计，将90-100份步骤二所得废旧橡胶颗粒、9-11份油脂、0.9-1.2份增塑剂、0.8-1.3份分散剂、0.7-1.1份抗氧剂、2-5份补强剂、1.8-2.3份复合添加剂和4.8-5.5份纳米碳酸钙混合后进行密炼，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将80-90份步骤三所得密炼胶料、2-3份复合油脂、0.2-0.6份分散剂和20-30份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于60-65℃下进行研磨25-35min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤二中所述废旧橡胶颗粒的粒径过80-100目筛。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三中所述油脂为大豆油、白矿油或橡胶油中的一种。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三中所述增塑剂为柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯或柠檬酸三戊酯中的一种。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三和步骤四中所述分散剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三中所述抗氧剂为三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸十八碳醇酯中的一种。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三中所述补强剂为纳米碳酸钙和木质素的混合物，纳米碳酸钙和木质素的质量比为2:3，所述复合添加剂为白矿油和硬脂酸的混合物，其中白矿油和硬脂酸的质量比为1:3，所述复合添加剂的制备方法为：将白矿油和硬脂酸按照所述配比混合均匀后，搅拌升温至95-102℃，呈流动状态后，静置，自然冷却即得。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤三中所述密炼时的温度为65-70℃，时间为25-30min。
更进一步的，所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其中步骤四中所述复合油脂为白矿油和橡胶油的混合物，其中白矿油和橡胶油的质量比为1:2。
本发明还提供一种用所述加工方法制得的鞋材用橡胶色片。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明通过备料、粉碎、密炼、混炼、研磨及拉片等步骤对废旧橡胶进行回收再处理，其中，备料时对废旧橡胶边角料进行除杂烘干，有利于促进废旧橡胶与添加助剂的相容性；密炼时通过加入油脂、增塑剂、分散剂、抗氧剂、补强剂、复合添加剂和纳米碳酸钙与废旧橡胶颗粒在密炼机中进行密炼，有效增强了废旧橡胶的物理性能和抗老化性能，得到了分散性优异的密炼胶料；后继续将密炼胶料进行混炼，并加入复合油脂、分散剂和色粉，在复合油脂的作用下，提高了色粉在密炼胶料中的分散性；经过研磨，进一步提高了色粉的分散性，使制得的橡胶色片呈色均匀细腻，总之，通过上述方法，使制得的鞋材用橡胶色片具有良好的物理性能和耐老化性能，而且橡胶色片具有良好的分散性，呈色均匀，可以替代一次橡胶色片，也可以与一次橡胶色片混合后使用，可有效节约成本；此外本发明制作方法条件温和，可控性强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于45℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒，所述废旧橡胶颗粒的粒径过90目筛；
步骤三，密炼：按照质量份数计，先将0.5份白矿油和1.5份硬脂酸混合均匀后，搅拌升温至100℃，呈流动状态后，静置，自然冷却，得复合添加剂，再将95份步骤二所得废旧橡胶颗粒、10份大豆油、1份柠檬酸三正丁酯、1.1份硬脂酸锌、0.9份三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯、1.6份纳米碳酸钙、2.4份木质素、所述复合添加剂和5份纳米碳酸钙混合后于68℃下密炼30min，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将85份步骤三所得密炼胶料、0.83份白矿油、1.67份橡胶油、0.4份硬脂酸锌和25份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于63℃下进行研磨30min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
实施例2
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于40℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒，所述废旧橡胶颗粒的粒径过80目筛；
步骤三，密炼：按照质量份数计，先将0.45份白矿油和1.35份硬脂酸混合均匀后，搅拌升温至95℃，呈流动状态后，静置，自然冷却，得复合添加剂，再将90份步骤二所得废旧橡胶颗粒、9份白矿油、0.9份乙酰柠檬酸三丁酯、0.8份硬脂酸钙、0.7份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸十八碳醇酯、0.8份纳米碳酸钙、1.2份木质素、所述复合添加剂和4.8份纳米碳酸钙混合后于65℃下密炼30min，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将80份步骤三所得密炼胶料、0.67份白矿油、1.33份橡胶油、0.2份硬脂酸钙和20份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于60℃下进行研磨35min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
实施例3
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于50℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒，所述废旧橡胶颗粒的粒径过100目筛；
步骤三，密炼：按照质量份数计，先将0.575份白矿油和1.725份硬脂酸混合均匀后，搅拌升温至102℃，呈流动状态后，静置，自然冷却，得复合添加剂，再将100份步骤二所得废旧橡胶颗粒、11份橡胶油、1.2份柠檬酸三正丁酯、1.3份硬脂酸锌、1.1份三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯、2份纳米碳酸钙、3份木质素、所述复合添加剂和5.5份纳米碳酸钙混合后于70℃下密炼25min，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将90份步骤三所得密炼胶料、1份白矿油、2份橡胶油、0.6份硬脂酸锌和30份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于65℃下进行研磨25min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
对照例1
与实施例1的区别在于，步骤三中的补强剂为纳米碳酸钙，具体如下：
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于45℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒，所述废旧橡胶颗粒的粒径过90目筛；
步骤三，密炼：按照质量份数计，先将0.5份白矿油和1.5份硬脂酸混合均匀后，搅拌升温至100℃，呈流动状态后，静置，自然冷却，得复合添加剂，再将95份步骤二所得废旧橡胶颗粒、10份大豆油、1份柠檬酸三正丁酯、1.1份硬脂酸锌、0.9份三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯、4份纳米碳酸钙、所述复合添加剂和5份纳米碳酸钙混合后于68℃下密炼30min，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将85份步骤三所得密炼胶料、0.83份白矿油、1.67份橡胶油、0.4份硬脂酸锌和25份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于63℃下进行研磨30min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
对照例2
与实施例1的区别在于，步骤四中未使用复合油脂，使用的是白矿油，具体如下：
用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于45℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒，所述废旧橡胶颗粒的粒径过90目筛；
步骤三，密炼：按照质量份数计，先将0.5份白矿油和1.5份硬脂酸混合均匀后，搅拌升温至100℃，呈流动状态后，静置，自然冷却，得复合添加剂，再将95份步骤二所得废旧橡胶颗粒、10份大豆油、1份柠檬酸三正丁酯、1.1份硬脂酸锌、0.9份三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯、1.6份纳米碳酸钙、2.4份木质素、所述复合添加剂和5份纳米碳酸钙混合后于68℃下密炼30min，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将85份步骤三所得密炼胶料、2.5份白矿油、0.4份硬脂酸锌和25份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于63℃下进行研磨30min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片。
对本发明实施例1至3及对照例1至2所得鞋材用橡胶色片进行性能检测，测试结果如表1所示：
表1测试结果
由上表可见，按照本发明方法制得的鞋材用橡胶具有良好的物理性能，且其耐老化性能较佳，呈色均匀，而按照对照例1和对照例2制得的鞋材用橡胶其物理性能就相对较差，而且其耐老化性能不佳，容易老化。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，备料：将回收的废旧橡胶边角料清洗除杂，于40-50℃下烘干，得干燥废旧橡胶边角料；
步骤二，粉碎：将步骤一所得干燥废旧橡胶边角料粉碎至颗粒状，得废旧橡胶颗粒；
步骤三，密炼：按照质量份数计，将90-100份步骤二所得废旧橡胶颗粒、9-11份油脂、0.9-1.2份增塑剂、0.8-1.3份分散剂、0.7-1.1份抗氧剂、2-5份补强剂、1.8-2.3份复合添加剂和4.8-5.5份纳米碳酸钙混合后进行密炼，得密炼胶料；
步骤四，混炼：按照质量份数计，将80-90份步骤三所得密炼胶料、2-3份复合油脂、0.2-0.6份分散剂和20-30份色粉混合后再次进行密炼，得混炼胶料；
步骤五，研磨：将步骤四所得混炼胶料于60-65℃下进行研磨25-35min，得研磨胶料；
步骤六，拉片：将步骤五所得研磨胶料经拉片后切割，即得所述鞋材用橡胶色片；
其中步骤三中所述补强剂为纳米碳酸钙和木质素的混合物，纳米碳酸钙和木质素的质量比为2:3，所述复合添加剂为白矿油和硬脂酸的混合物，其中白矿油和硬脂酸的质量比为1:3，所述复合添加剂的制备方法为：将白矿油和硬脂酸按照所述配比混合均匀后，搅拌升温至95-102℃，呈流动状态后，静置，自然冷却即得；
步骤四中所述复合油脂为白矿油和橡胶油的混合物，其中白矿油和橡胶油的质量比为1:2。
2.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤二中所述废旧橡胶颗粒的粒径为过80-100目筛。
3.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤三中所述油脂为大豆油、白矿油或橡胶油中的一种。
4.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤三中所述增塑剂为柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯或柠檬酸三戊酯中的一种。
5.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤三和步骤四中所述分散剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种。
6.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤三中所述抗氧剂为三-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯或β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸十八碳醇酯中的一种。
7.根据权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法，其特征在于，步骤三中所述密炼时的温度为65-70℃，时间为25-30min。
8.用权利要求1所述的用废旧橡胶制作鞋材用橡胶色片的方法制得的鞋材用橡胶色片。
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