一种冰上止滑橡胶片及其制备方法转让专利

申请号 : CN202110751745.1

文献号 : CN113388172B

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发明人 : 倪忠斌汪文杰顾浩煜施冬健陈明清

申请人 : 江南大学

摘要 :

本发明公开了一种冰上止滑橡胶片及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤:首先将橡胶塑炼至包辊,加入白炭黑、塑化剂、氧化锌、硬脂酸、防老剂、防焦剂,混炼后加入促进剂和硫磺,打三角包得到混合物料;然后将混合物料塑炼至包辊,加入改性玻璃纤维混合,压延取向,得到单层玻纤取向片料;最后将单层玻纤取向片料叠加,经硫化、冷却后沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片。本发明利用多次压延取向使玻璃纤维定向排列,再在取向垂直的方向切片,所制得的止滑橡胶片具有优异的冰上止滑性能,所述制备方法操作简单,加工方便,能源消耗低,环保无污染。

权利要求 :

1.一种冰上止滑橡胶片,其特征在于,所述止滑橡胶片包括如下重量份数的原料:橡胶 

45 55份、白炭黑 15 30份、塑化剂 4 5份、氧化锌 2 4份、硬脂酸1 2份、防老剂 0.3 1.2~ ~ ~ ~ ~ ~份、促进剂 0.5 1.5份、硫磺 2 5份、防焦剂 0.1 0.3份、改性玻璃纤维 20 55份;

~ ~ ~ ~

所述橡胶为丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或多种;

所述玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为5 30μm,长度为0.7 5 cm,购自中国巨石股~ ~份有限公司;

所述改性玻璃纤维的制备方法为:将乙醇溶液与硅烷偶联剂混合,将玻璃纤维浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中15 30min后,烘干,得到改性玻璃纤维;

~

所述乙醇的质量浓度为95%,pH值为3 5;所述硅烷偶联剂为Si‑69、KH550、KH570中的一~种或多种;所述乙醇与硅烷偶联剂的质量比为8 12:1;所述烘干的温度为80 120℃,时间为~ ~

1 3h;

~

所述冰上止滑橡胶片的制备方法,包括如下步骤:(1)将45 55份橡胶塑炼至包辊,加入15 30份白炭黑、4 5份塑化剂、2 4份氧化锌、1 2~ ~ ~ ~ ~份硬脂酸、0.3 1.2份防老剂、0.1 0.3份防焦剂,混炼后加入0.5 1.5份促进剂和2 5份硫~ ~ ~ ~磺,打三角包得到混合物料;

(2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入20 55份改性玻璃纤维混合,在双辊间~压延取向,得到单层玻纤取向片料;

(3)将步骤(2)制备的单层玻纤取向片料叠加,经硫化,冷却后沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片;

步骤(2)中,所述压延的次数为10 15次;

~

步骤(3)中,所述叠加是将单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上;所述硫化的温度为150 170℃,时间为15 35min;所述冷却是在空气中自然冷却;所述~ ~冰上止滑橡胶片的厚度为2 4 mm;所述叠加的片数为15片。

~

2.根据权利要求1所述的冰上止滑橡胶片,其特征在于,所述白炭黑粒径为200 1000~目;所述塑化剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯 、己二酸二辛酯 、壬二酸二辛酯 中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的冰上止滑橡胶片,其特征在于,所述防老剂为RD、4010NA、MB中的一种或多种;所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二硫化四苄基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种;所述防焦剂为N‑环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酸酐、亚硝基二苯胺中的一种或多种;所述氧化锌的粒径为0.1 10μm。

~

4.根据权利要求1所述的冰上止滑橡胶片,其特征在于,步骤(1)、(2)中,所述塑炼是在双辊开炼机中进行;步骤(1)中,所述混炼的时间为10 15min;所述打三角包的次数为10 20~ ~次。

5.根据权利要求1所述的冰上止滑橡胶片,其特征在于,步骤(2)中,所述双辊的辊距为

1 4 mm;所述压延次数为10 15次。

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说明书 :

一种冰上止滑橡胶片及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及鞋底止滑技术领域,特别涉及一种冰上止滑橡胶片及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着人们对鞋材品质及其多功能化用途的不断追求,制鞋工业也在朝着高性能化以及多功能化的方向发展。防滑性能是鞋底材料最重要的性能之一,该性能直接影响到鞋穿用时的安全性。橡胶的防滑性能可以用鞋底与湿路面的动摩擦系数和静摩擦系数的大小来表示,摩擦系数越大,防滑性能越好。我国北方冬季天气寒冷,路面容易结冰,由于冰表面即使在很低的温度下也具有准液体层,该准液体层充当润滑层,导致冰与鞋底界面的摩擦系数非常低。因此,普通的橡胶鞋底材料在冰面上的防滑效果不好,容易使穿着者滑倒,由此导致外伤、骨折的发生,严重的甚至造成生命危险。
[0003] 橡胶鞋底具有优良的耐磨性、防水性以及穿着舒适性,是目前用量最大的鞋底材料。然而橡胶鞋底的防滑性能不尽人意,提高橡胶材料的防滑性已成为研究内容之一。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种冰上止滑橡胶片及其制备方法。本发明利用多次压延取向使玻璃纤维定向排列,再在取向垂直的方向切片,所制得的止滑橡胶片具有优异的冰上止滑性能,所述制备方法操作简单,加工方便,能源消耗低,环保无污染。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一种冰上止滑橡胶片,包括如下重量份数的原料:橡胶45~55份、白炭黑15~30份、塑化剂4~5份、氧化锌2~4份、硬脂酸1~2份、防老剂0.3~1.2份、促进剂0.5~1.5份、硫磺2~5份、防焦剂0.1~0.3份、改性玻璃纤维20~55份。
[0007] 所述橡胶为丁腈橡胶、丁苯橡胶、天然橡胶中的一种或多种;所述白炭黑粒径为200~1000目;所述塑化剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、己二酸二辛脂、壬二酸二辛脂中的一种或多种。
[0008] 所述防老剂为RD、4010NA、MB中的一种或多种;所述促进剂为二硫化二苯并噻唑、二硫化四苄基秋兰姆、二丁基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种;所述防焦剂为N‑环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酸酐、亚硝基二苯胺中的一种或多种;所述氧化锌的粒径为0.1~10μm。
[0009] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将乙醇溶液与硅烷偶联剂混合,将玻璃纤维浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中15~30min后,烘干,得到改性玻璃纤维。
[0010] 所述玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为5~30μm,长度为0.7~5cm,购自中国巨石股份有限公司。
[0011] 所述乙醇的质量浓度为95%,pH值为3~5;所述硅烷偶联剂为Si‑69、KH550、KH570中的一种或多种;所述乙醇与硅烷偶联剂的质量比为8~12:1;所述烘干的温度为80~120℃,时间为1~3h。
[0012] 一种冰上止滑橡胶片的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
[0013] (1)将45~55份橡胶塑炼至包辊,加入15~30份白炭黑、4~5份塑化剂、2~4份氧化锌、1~2份硬脂酸、0.3~1.2份防老剂、0.1~0.3份防焦剂,混炼后加入0.5~1.5份促进剂和2~5份硫磺,打三角包得到混合物料;
[0014] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入20~55份改性玻璃纤维混合,在双辊间压延取向,得到单层玻纤取向片料;
[0015] (3)将步骤(2)制备的单层玻纤取向片料叠加,经硫化,冷却后沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片。
[0016] 进一步地,步骤(1)、(2)中,所述塑炼是在双辊开炼机中进行;步骤(1)中,所述混炼的时间为10~15min;所述打三角包的次数为10~20次。
[0017] 进一步地,步骤(2)中,所述双辊的辊距为1~4mm;所述压延次数为10~15次。
[0018] 进一步地,步骤(3)中,所述叠加是将单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上;所述硫化的温度为150~170℃,时间为15~35min;所述冷却是在空气中自然冷却;所述冰上止滑橡胶片的厚度为2~4mm。
[0019] 本发明有益的技术效果在于:
[0020] (1)本发明制备的冰上止滑橡胶片可以用于鞋底,得到的鞋底具有良好的冰上止滑性能,冰面上静摩擦系数和动摩擦系数最大分别达到0.65和0.37。
[0021] (2)本发明的制备方法操作简单,双辊开炼机多次压延可以保证玻璃纤维的取向度较高,得到的冰上止滑橡胶片防滑效果也更优异。
[0022] (3)本发明采用多个单层片料无须加硫直接通过热压粘合,无需另外使用硫磺和粘合剂粘合,节省了工序以及成本。
[0023] (4)本发明通过对玻璃纤维的预处理,使玻璃纤维与橡胶基体的结合力增强,在使用过程中玻璃纤维不易脱落,延长了使用寿命。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例3制备的冰上止滑橡胶片的SEM图。
[0025] 图2为本发明对比例1制备的添加未改性玻璃纤维的冰上止滑橡胶片的SEM图。
[0026] 图3为本发明对比例2制备的经单次压延取向的冰上止滑橡胶片的SEM图。

具体实施方式

[0027] 为了能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图和实施例,对本发明做进一步的详细描述。
[0028] 实施例1
[0029] 一种冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0030] 45份丁腈橡胶、20份白炭黑(粒径200目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份己二酸二辛脂塑化剂、2份氧化锌(粒径0.1μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、0.8份防老剂MB(购自上海君浦化工有限公司)、1.2份促进剂二硫化二苯并噻唑、2份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.1份防焦剂N‑环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、20份改性玻璃纤维。
[0031] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将80g pH=3、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为8:1)硅烷偶联剂Si‑69混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为6±1μm,长度为0.8±0.1cm,购自中国巨石股份有限公司)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中15min,于80℃下烘干1h,得到改性玻璃纤维。
[0032] 一种冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0033] (1)将45份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入20份白炭黑、4份塑化剂、2份氧化锌、1份硬脂酸、0.8份防老剂、0.1份防焦剂,混炼10min,加入1.2份促进剂和2份硫磺,打三角包15次,得到混合物料;
[0034] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入20份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为1mm,在双辊间压延取向10次,得到单层玻纤取向片料;
[0035] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于150℃硫化15min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为2mm。
[0036] 实施例2
[0037] 一种冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0038] 50份天然橡胶、20份白炭黑(粒径500目,购自上海盈承新材料有限公司)、5份邻苯二甲酸二辛脂塑化剂、3份氧化锌(粒径1μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、0.3份防老剂4010NA(购自上海君浦化工有限公司)、0.5份促进剂二硫化四苄基秋兰姆、3份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.2份防焦剂亚硝基二苯胺、25份改性玻璃纤维。
[0039] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将90g pH=4、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为9:1)硅烷偶联剂KH550混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为15±2μm,长度为2±0.3cm,购自中国巨石股份有限公司)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中25min,于100℃下烘干2h,得到改性玻璃纤维。
[0040] 一种冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0041] (1)将50份天然橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入20份白炭黑、5份塑化剂、3份氧化锌、1份硬脂酸、0.3份防老剂、0.2份防焦剂,混炼12min,加入0.5份促进剂和3份硫磺,打三角包10次,得到混合物料;
[0042] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入25份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为2mm,在双辊间压延取向13次,得到单层玻纤取向片料;
[0043] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于160℃硫化25min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为3mm。
[0044] 实施例3
[0045] 一种冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0046] 50份丁腈橡胶、30份白炭黑(粒径800目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份邻苯二甲酸二丁酯塑化剂、4份氧化锌(粒径5μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1.5份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂RD(购自上海君浦化工有限公司)、1份促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌、4份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂邻苯二甲酸酐、40份改性玻璃纤维。
[0047] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将100g pH=4.5、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为10:1)硅烷偶联剂Si‑69混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为20±3μm,长度为3.5±0.4cm,购自中国巨石股份有限公司。)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中30min,于110℃下烘干2.5h,得到改性玻璃纤维。
[0048] 一种冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0049] (1)将50份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入30份白炭黑、4份塑化剂、4份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1份促进剂和4份硫磺,打三角包20次,得到混合物料;
[0050] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入40份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为3mm,在双辊间压延取向12次,得到单层玻纤取向片料;
[0051] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于165℃硫化30min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为3.5mm。
[0052] 实施例4
[0053] 55份丁苯橡胶、15份白炭黑(粒径1000目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份壬二酸二辛脂塑化剂、2.5份氧化锌(粒径10μm,购自上海盈承新材料有限公司)、2份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂MB(购自上海君浦化工有限公司)、1.5份促进剂二硫化二苯并噻唑、5份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂N‑环已基硫代邻苯二甲酰亚胺、55份改性玻璃纤维。
[0054] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将120g pH=5、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为12:1)硅烷偶联剂KH570混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为27±3μm,长度为4.5±0.5cm,购自中国巨石股份有限公司。)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中30min,于120℃下烘干3h,得到改性玻璃纤维。
[0055] 一种冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0056] (1)将55份丁苯橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入15份白炭黑、4份塑化剂、2.5份氧化锌、2份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1.5份促进剂和4.5份硫磺,打三角包20次,得到混合物料;
[0057] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入55份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为4mm,在双辊间压延取向15次,得到单层玻纤取向片料;
[0058] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于170℃硫化35min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为4mm。
[0059] 对比例1
[0060] 一种添加未改性玻璃纤维的冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0061] 50份丁腈橡胶、30份白炭黑(粒径800目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份邻苯二甲酸二丁酯塑化剂、4份氧化锌(粒径5μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1.5份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂RD(购自上海君浦化工有限公司)、1份促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌、4份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂邻苯二甲酸酐、40份玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为20±3μm,长度为3.5±0.4cm,购自中国巨石股份有限公司。)
[0062] 一种添加未改性玻璃纤维的冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0063] (1)将50份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入30份白炭黑、4份塑化剂、4份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1份促进剂和4份硫磺,打三角包20次,得到混合物料;
[0064] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入40份玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为3mm,在双辊间压延取向12次,得到单层玻纤取向片料;
[0065] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于165℃硫化30min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为3.5mm。
[0066] 对比例2
[0067] 一种单次压延取向制备的冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0068] 50份丁腈橡胶、30份白炭黑(粒径800目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份邻苯二甲酸二丁酯塑化剂、4份氧化锌(粒径5μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1.5份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂RD(购自上海君浦化工有限公司)、1份促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌、4份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂邻苯二甲酸酐、40份改性玻璃纤维。
[0069] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将100g pH=4.5、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为10:1)硅烷偶联剂Si‑69混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为20±3μm,长度为3.5±0.4cm,,购自中国巨石股份有限公司。)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中30min,于110℃下烘干2.5h,得到改性玻璃纤维。
[0070] 一种单次取向制备的冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0071] (1)将50份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入30份白炭黑、4份塑化剂、4份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1份促进剂和4份硫磺,打三角包20次,得到混合物料;
[0072] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入40份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为3mm,单次压延得到单层玻纤取向片料;
[0073] (3)将15片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料按照相同的取向方向依次叠放在硫化模具上,于165℃硫化30min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为3.5mm。
[0074] 对比例3
[0075] 一种使用单片取向片料制备的冰上橡胶止滑片,包括如下重量份数的原料:
[0076] 50份丁腈橡胶、30份白炭黑(粒径800目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份邻苯二甲酸二丁酯塑化剂、4份氧化锌(粒径5μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1.5份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂RD(购自上海君浦化工有限公司)、1份促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌、4份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂邻苯二甲酸酐、40份改性玻璃纤维。
[0077] 所述改性玻璃纤维的制备方法为:将100g pH=4.5、质量浓度为95%的乙醇溶液与10g(乙醇溶液与硅烷偶联剂的质量比为10:1)硅烷偶联剂Si‑69混合,将100g玻璃纤维(玻璃纤维为短切玻璃纤维,单丝直径为20±3μm,长度为3.5±0.4cm,购自中国巨石股份有限公司。)浸泡在乙醇与硅烷偶联剂混合溶液中30min,于110℃下烘干2.5h,得到改性玻璃纤维。
[0078] 一种冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0079] (1)将50份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入30份白炭黑、4份塑化剂、4份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1份促进剂和4份硫磺,打三角包20次,得到混合物料;
[0080] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,加入40份改性玻璃纤维混合,设置双辊的辊距为3mm,在双辊间压延取向12次,得到单层玻纤取向片料;
[0081] (3)将一片步骤(2)制备的单层玻纤取向片料在硫化模具上于165℃硫化30min,空气中自然冷却后,沿垂直于玻璃纤维长度的方向切片,得到使用单片取向片料制备的冰上止滑橡胶片,所得冰上止滑橡胶片的厚度为3.5mm。
[0082] 对比例4
[0083] 一种未添加玻璃纤维的橡胶片,包括如下重量份数的原料:
[0084] 50份丁腈橡胶、30份白炭黑(粒径800目,购自上海盈承新材料有限公司)、4份邻苯二甲酸二丁酯塑化剂、4份氧化锌(粒径5μm,购自上海盈承新材料有限公司)、1.5份硬脂酸(购自衡水泽浩橡胶化工有限公司)、1.2份防老剂RD(购自上海君浦化工有限公司)、1份促进剂二丁基二硫代氨基甲酸锌、4份硫磺(购自安庆市国兴化工有限公司)、0.3份防焦剂邻苯二甲酸酐。
[0085] 一种未添加改性玻璃纤维的冰上止滑橡胶片,其制备方法包括如下步骤:
[0086] (1)将50份丁腈橡胶在双辊开炼机中塑炼至包辊,加入30份白炭黑、4份塑化剂、4份氧化锌、1.5份硬脂酸、1.2份防老剂、0.3份防焦剂,混炼15min,加入1份促进剂和4份硫磺,打三角包20次,得到混合物料
[0087] (2)将步骤(1)制备的混合物料塑炼至包辊,设置双辊的辊距为3mm,在双辊间压延12次,得到单层取向片料;
[0088] (3)将15片步骤(2)制备的单层取向片料依次叠放在硫化模具上,于165℃硫化30min,空气中自然冷却后,沿垂直于片材方向切片,得到橡胶片,所得橡胶片的厚度为
3.5mm。
[0089] 测试例1
[0090] 对实施例3以及对比例1‑2制备的橡胶片进行扫描电子显微镜观察,结果分别如图1‑3所示。可以看出,图2中未经过硅烷偶联剂改性的玻璃纤维与橡胶基体的结合能力较差,玻纤与橡胶之间出现间隙;而图1中改性后的玻璃纤维与橡胶结合良好,橡胶基体较好地包覆在玻纤表面;图3所示的未经压延取向时,制备的橡胶片中玻璃纤维没有取向。
[0091] 测试例2
[0092] 采用万能实验机对实施例1‑4以及对比例1‑4得到的止滑橡胶片的力学性能进行测试,具体测试方法按照GB/T528‑2009及GB/T529‑2008进行(拉伸速率500mm/min),测试结果如表1所示。
[0093] 表1
[0094]
[0095]
[0096] 从表1可以看出,实施例1‑4所制得的橡胶片具有良好的力学性能,其中100%应变‑1应力和撕裂强度分别可以达到8.4MPa和61.1mm N ;而添加未改性玻纤的对比例1与未经过压延取向的对比例2力学性能下降较为明显。通过老化实验可以看出,硅烷偶联剂的表面改性以及压延取向可以提高材料的耐老化性。其中,对比例1的100%应变应力下降了0.7MPa,‑1 ‑1
撕裂强度下降了6.9mm N ,对比例2分别下降了0.6MPa和9.3mm N ,而实施例3分别下降了‑1
0.5MPa和9.6mm N ,相比对比例,本发明实施例3的力学性能提升较为明显。
[0097] 测试例3
[0098] 采用阿克隆磨耗机对实施例1‑4以及对比例1‑4制备的止滑橡胶片的耐磨性能进行测试,具体测试方法按照GB/T 1689‑2014进行,砝码质量为2.72kg,磨耗角度15°,测试结果如表2所示。
[0099] 表2
[0100]   阿克隆磨耗量/cm3实施例1 0.48
实施例2 0.42
实施例3 0.37
实施例4 0.32
对比例1 0.52
对比例2 0.51
对比例3 0.55
对比例4 0.68
[0101] 从表2中可以看出,经过硅烷偶联剂改性后,玻纤与橡胶基体的结合能力增加,耐磨性能明显增加。
[0102] 测试例4
[0103] 将上述实施例1‑4制得的冰上止滑橡胶片和对比例1‑2的橡胶片置于冰面上,按照GB 10006‑1988进行摩擦系数测试,测试的结果如表2所示。
[0104] 表3
[0105]
[0106] 参考上述表3,相对于对比例1‑4,实施例1‑4制备的冰上止滑橡胶片在冰面上的摩擦系数均有提高,表明制备的橡胶片具有良好的冰上止滑效果。在进行20次冰面上摩擦实验后,添加未改性玻纤的对比例1摩擦系数明显减小,表明未改性玻纤与橡胶基体结合较差;对比例3未经过切片机切片,相比具有多个片层的实施例,其摩擦系数减小明显,表明玻璃纤维的表面露出可以提高材料在冰面上的止滑性能;添加改性玻纤的样品摩擦系数基本不变,表明材料具有较好的耐用性。
[0107] 以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。