一種耐磨登山鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及登山鞋技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種耐磨登山鞋。
【背景技術(shù)】
[0002] 登山鞋的鞋底一般要求具有較好的耐磨性，現(xiàn)有技術(shù)中的登山鞋多采用發(fā)泡橡膠 制成，而常規(guī)發(fā)泡橡膠的耐磨性能較差。為了解決這一問(wèn)題，申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為CN102863663A 的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)《高耐磨發(fā)泡橡膠鞋底》（【申請(qǐng)?zhí)枴?01210414682. 3)披露了一種耐磨 材料，該材料按重量計(jì)包括天然橡膠50?70份，丁苯橡膠80?90份，硬脂酸5?10份， 顏料10?20份，填充劑30?50份，發(fā)泡劑5?10份，發(fā)泡助劑2?3份，增塑劑2?5 份。其采用天然橡膠與丁苯橡膠作為主體膠料，在一定程度上增強(qiáng)了材料的耐磨性，但是對(duì) 于高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的登山愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，鞋底材料的耐磨性仍有待提高；并且，長(zhǎng)時(shí)間摩擦后鞋底 材料與地面接觸的部分易產(chǎn)生一定程度的變形，影響穿著。
[0003] 氟橡膠（FKM)是指主鏈或側(cè)鏈的碳原子上接有氟原子的一種合成高分子彈性體。 氟原子的半徑小、電負(fù)性極強(qiáng)，能夠緊密地排列在碳原子的周?chē)涉I能很高的氟碳鍵， 對(duì)碳碳鍵產(chǎn)生很好的屏蔽作用，因而氟橡膠具有很高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，將氟橡膠用 于登山鞋鞋底材料，能在一定程度上抑制鞋底變形，但是其耐磨性能卻并不突出?，F(xiàn)有技術(shù) 發(fā)現(xiàn)，在氟橡膠材料中添加石墨烯可以有效提高氟橡膠材料的耐磨性能，然而，石墨烯具有 難剝離的特點(diǎn)，其表觀(guān)密度較低，直接將石墨烯加入到其它材料中，易導(dǎo)致石墨烯在材料中 分布不均勻，大大降低石墨烯的改善性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種耐磨性能好、不易 變形的登山鞋。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種耐磨登山鞋，包括鞋底及設(shè) 置于該鞋底上的鞋幫和鞋面，所述鞋面上間隔布置有多個(gè)透氣孔，其特征在于：所述的鞋底 材料按重量計(jì)包括以下組分：
[0006] 氟橡膠 100份 有機(jī)蒙脫土 10?20份
[0007] 耐磨炭黑 10 ~ 30份 改性碳化娃 5?20份 石墨烯復(fù)合材料 10?20份 氧化鎂 15 ~ 25份 羥基硅油 0.5?2份 微晶蠟 0.1?3份 雙酚AF 0.5?2份 芐基三苯基氯化磷 0.5?1.5份；
[0008] 其中，所述的石墨烯復(fù)合材料為經(jīng)過(guò)原位還原的石墨烯/氫化苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯復(fù)合物，該石墨烯/氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯復(fù)合物由以下方法得到：在超 聲條件下將氧化石墨烯粉末分散在有機(jī)溶劑中，待氧化石墨烯在有機(jī)溶劑中形成無(wú)定型的 懸浮液后，再于攪拌條件下向上述懸浮液中加入氫化苯乙烯、丁二烯及苯乙烯反應(yīng)，反應(yīng)完 畢后經(jīng)過(guò)減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑并干燥即可；將所述的石墨烯/氫化苯乙烯-丁二烯-苯 乙烯復(fù)合物于220°C?230°C下熔融共混25min?60min后完成原位還原得到所述的石墨 稀復(fù)合材料。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述石墨烯/氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯復(fù)合物中， 石墨烯與氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯體系的重量比為1:1?1. 2 ;所述氫化苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯體系中氫化苯乙烯、丁二烯及苯乙烯三者的重量比為1:0. 5?0. 8:1. 7?2。 采用上述配比參數(shù)，解決了石墨烯加料困難的問(wèn)題，使石墨烯易于在鞋底材料中分布均勻， 充分發(fā)揮石墨烯的作用，一方面增加鞋底材料的耐磨性，另一方面促進(jìn)其它組分在橡膠材 料中分散均勻，提高鞋底材料的整體性能。
[0010] 作為優(yōu)選，所述的耐磨炭黑由高耐磨炭黑與中超耐磨炭黑按質(zhì)量比1:0. 5?2混 合得到。所得混合耐磨炭黑的粒徑為10?40nm，補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)良，本發(fā)明中使用的球形耐磨 炭黑表面會(huì)進(jìn)一步與基體發(fā)生物理及化學(xué)交聯(lián)，促使流動(dòng)的高分子鏈段進(jìn)行整合，有利于 耐磨炭黑在橡膠材料中更好的分散，并賦予材料較好的拉伸性能、抗撕裂性能、耐磨性能和 抗老化性能，有效提高了鞋底材料的機(jī)械性能，防止鞋底變形。
[0011] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述的改性碳化硅為經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性的碳化硅微粉；所述的改 性碳化硅由以下方法得到：取60份洗凈、烘干的碳化硅微粉，加入0. 1?1份硅烷偶聯(lián)劑共 混反應(yīng)0. 5h?lh，反應(yīng)完畢后洗滌、抽濾并烘干即可。改性后的碳化硅微粉具有更好的親 和力，易于在鞋底材料中進(jìn)行分散，有效提高鞋底材料的耐磨性及穩(wěn)定性。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0013] (1)本發(fā)明以氟橡膠作為主體材料，并添加了經(jīng)過(guò)原位還原的石墨烯/氫化苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯復(fù)合物，該石墨烯復(fù)合材料易于分散，解決了現(xiàn)有技術(shù)中石墨烯難剝 離、因表觀(guān)密度低而導(dǎo)致的加料困難問(wèn)題，使得石墨烯能在鞋底材料均勻分散，充分發(fā)揮了 石墨烯的作用，有效提高了鞋底材料的耐磨性；
[0014] (2)改性碳化硅在鞋底材料中以類(lèi)似短纖維而尺寸遠(yuǎn)小于短纖維的晶須結(jié)構(gòu)存 在，這種結(jié)構(gòu)不僅能增強(qiáng)材料的機(jī)械性能、提高材料的穩(wěn)定性，還能在一定程度上改善材料 加工性能，使得鞋底材料在經(jīng)常長(zhǎng)期摩擦后不易變形；并且，本發(fā)明中的石墨烯復(fù)合材料及 改性碳化硅均具有較好的親和性，二者之間的協(xié)同作用使石墨烯復(fù)合材料及改性碳化硅的 作用得以充分發(fā)揮，從整體上進(jìn)一步提高了材料的耐磨性及穩(wěn)定性；
[0015] (3)由于石墨烯是由單層碳原子通過(guò)Sp2雜化緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶格 結(jié)構(gòu)，其具有較高的比表面積、強(qiáng)度、彈性等，而有機(jī)蒙脫土的片層結(jié)構(gòu)以及納米分散形態(tài) 下的納米尺寸效應(yīng)使其在基體中的界面作用力較強(qiáng)，石墨烯復(fù)合材料與有機(jī)蒙脫土相互作 用，利用石墨烯復(fù)合材料的高比表面積和親和性，使得鞋底材料在整體上形成一種具有較 強(qiáng)界面張力的材料，使鞋底材料具有較好的尺寸穩(wěn)定性，不易變形。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018] 實(shí)施例1 :
[0019] 如圖1所示，本實(shí)施例的耐磨登山鞋包括鞋底1及設(shè)置于該鞋底1上的鞋幫2和 鞋面3,該鞋面3上間隔布置有多個(gè)透氣孔31，本實(shí)施例中鞋底1的材料按重量計(jì)包括以下 組分：
[0020] 氟橡膠 100份 有機(jī)蒙脫土 10份 高耐磨炭黑 20份 中超耐磨炭黑 10份 改性碳化硅 15份 石墨烯復(fù)合材料 12份 氧化鎂 15份 羥基硅油 1份 微晶蠟 0.5份 雙酚AF 2份 芐基三苯基氯化磷 1.2份。
[0021] 在本實(shí)施例中，石墨烯復(fù)合材料由以下方法制備：在超聲條件下，按重量計(jì)將100 份氧化石墨烯粉末分散在150份四氫呋喃中，待氧化石墨烯在四氫呋喃中形成無(wú)定型的懸 浮液后，于攪拌條件下向上述懸浮液中加入100份氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯體系混合 物，該混合物中氫化苯乙烯、丁二烯及苯乙烯三者的重量比為1:0. 5:1.7 ;
[0022] 反應(yīng)I. 5h后進(jìn)行減壓蒸餾，去除有機(jī)溶劑并干燥，得到石墨烯/氫化苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯復(fù)合物；
[0023] 將石墨烯/氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯復(fù)合物于220 °C下熔融共混，進(jìn)行原位還 原反應(yīng)25min，反應(yīng)完畢即得到石墨稀復(fù)合材料。
[0024] 改性碳化硅由以下方法制備：取60份洗凈、烘干的碳化硅微粉，加入0. 1份硅烷偶 聯(lián)劑共混反應(yīng)0. 5h，反應(yīng)完畢后洗滌、抽濾并烘干即可。
[0025] 本實(shí)施例中鞋底1材料的制備方法包括以下步驟：
[0026] (1)取100份氟橡膠生膠置于開(kāi)煉機(jī)上，在輥距0. 5mm下，薄通10次，再將輥距放 到4mm，輥壓4min后下片，其中，開(kāi)煉機(jī)前輥的塑煉溫度為55°C，開(kāi)煉機(jī)后輥的塑煉溫度為 50 0C ；
[0027] (2)將步驟（1)處理后的氟橡膠置于密煉機(jī)中，依次加入羥基硅油、微晶蠟、氧化 鎂、有機(jī)蒙脫土、15份改性碳化硅、12份石墨烯復(fù)合材料、高耐磨炭黑、中超耐磨炭黑，混煉 均勻后排料；其中，混煉溫度為50°C，混煉時(shí)間為2min ;
[0028] (3)將步驟（2)處理后的混合料放置24h后置于開(kāi)煉機(jī)中，加入雙酚AF及芐基三 苯基氯化磷進(jìn)行硫化，一段硫化的硫化溫度為140°C，硫化時(shí)間為0. 5h ;二段硫化采用逐級(jí) 升溫方式，即先在常溫下硫化lh，然后依次升溫至90°C、IKTC分別硫化lh，再升溫至150°C 硫化0. 5h，繼續(xù)升溫至200°C硫化12h，最后冷卻到80°C以下后下片；
[0029] (4)采用硫化機(jī)對(duì)步驟（3)所得物質(zhì)成型，設(shè)定成型壓力為20MPa，溫度為170°C， 時(shí)間為IOmin。
[0030] 實(shí)施例2 :
[0031] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于本實(shí)施例中鞋底1的材料按重量計(jì)包括以下組 分：
[0032] 氟橡膠 100份 有機(jī)蒙脫土 13份 高耐磨炭黑 6份 中超耐磨炭黑 4份 改性碳化硅 10份 石墨烯復(fù)合材料 20份 氧化鎂 22份 羥基硅油 0.5份 微晶蠟 1份
[0033] 雙酚AF 1份 芐基三苯基氯化磷 0.8份。
[0034] 其中，石墨烯復(fù)合材料由以下方法制備：在超聲條件下，按重量計(jì)將100份氧化石 墨烯粉末分散在160份四氫呋喃中，待氧化石墨烯在四氫呋喃中形成無(wú)定型的懸浮液后， 于攪拌條件下向上述懸浮液中加入110份氫化苯乙稀-丁二稀-苯乙稀體系混合物，該混 合物中氫化苯乙烯、丁二烯及苯乙烯三者的重量比為1:0. 8:1.7 ;
[0035] 反應(yīng)I. 8h后進(jìn)行減壓蒸餾，去除有機(jī)溶劑并干燥，得到石墨烯/氫化苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯復(fù)合物；
[0036] 將石墨烯/氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯復(fù)合物于225 °C下熔融共混，進(jìn)行原位還 原反應(yīng)40min，反應(yīng)完畢即得到石墨稀復(fù)合材料。
[0037] 改性碳化硅由以下方法制備：取60份洗凈、烘干的碳化硅微粉，加入0. 4份硅烷偶 聯(lián)劑共混反應(yīng)〇. 8h，反應(yīng)完畢后洗滌、抽濾并烘干即可。
[0038] 本實(shí)施例中鞋底1材料的制備方法包括以下步驟：
[0039] (1)取100份氟橡膠生膠置于開(kāi)煉機(jī)上，在輥距0. 7mm下，薄通12次，再將輥距放 到5_，輥壓5min后下片，其中，開(kāi)煉機(jī)前輥的塑煉溫度為57°C，開(kāi)煉機(jī)后輥的塑煉溫度為 52 0C ；
[0040] (2)將步驟（1)處理后的氟橡膠置于密煉機(jī)中，依次加入羥基硅油、微晶蠟、氧化 鎂、有機(jī)蒙脫土、10份改性碳化硅、20份石墨烯復(fù)合材料、高耐磨炭黑、中超耐磨炭黑，混煉 均勻后排料；其中，混煉溫度為55°C，混煉時(shí)間為2. 5min ;
[0041] (3)將步驟（2)處理后的混合料放置24h后置于開(kāi)煉機(jī)中，加入雙酚AF及芐基 三苯基氯化磷進(jìn)行硫化，一段硫化的硫化溫度為150°C，硫化時(shí)間為0. 5h ;二段硫化采用逐 級(jí)升溫方式，即先在常溫下硫化lh，然后依次升溫至100°C、120°C分別硫化lh，再升溫至 150°C硫化0. 5h，繼續(xù)升溫至200°C硫化12h，最后冷卻到80°C以下后下片；
[0042] (4)采用硫化機(jī)對(duì)步驟（3)所得物質(zhì)成型，設(shè)定成型壓力為20MPa，溫度為175°C， 時(shí)間為12min。
[0043] 實(shí)施例3 :
[0044] 本實(shí)施例與實(shí)施