技术领域
本发明属于鞋技术领域，具体涉及一种节能鞋底及其制备方法。
背景技术
鞋底是鞋的重要组成部分，由于鞋的产量大，对资源的消耗量也大，尤其是可再生资源的消耗，在可再生资源日益枯竭的今天，如何将废弃资源重复利用成为了可持续生产鞋的关键。
塑料是城市垃圾的主要组成部分，当前对待塑料垃圾以传统的露天堆放、深挖填埋为主，这种方式虽然处理量大、方便简单、处理费用低，但是实际占用了大量的土地资源，产生了无法挽回的环境污染。
如果将塑料作为鞋底材料的一部分，可以有效地缓解可再生资源枯竭危机。
由于鞋底是鞋与地面接触的最直接的部位，人们在出入不同的场所，鞋底避免不了会粘连各种脏污，如果不经常清理，在生活或者办公场所很容易滋生有害细菌，危害人体健康。
此外鞋底还必须同时具备除防滑性好这一基本性能外的其他性能，例如：抗压强度高、韧性好和质轻。
但现有的鞋底中尚不同时具有防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能。
发明内容
为了解决现有的鞋底中尚不同时具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能的问题，本发明的目的是提供一种节能鞋底及其制备方法，制得的节能鞋底具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种节能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶13-15份、溴化丁基橡胶50-60份、纳米二氧化硅10-20份、氯化聚乙烯1-3份、聚乙烯蜡1-3份、氧化镁0.2-1份、纳米氧化锌1-4份、硫磺0.6-1.6份、磷酸锆载银粉0.3-0.7份、废弃聚乙烯泡沫塑料6-10份、废弃聚氨酯泡沫塑料5-9份、陶瓷纤维9-15份、聚酯纤维7-13份、硫化促进剂0.6-2份、塑化剂4-8份、抗氧化剂0.6-1.8份、白烟活性剂2-4份、偶联剂1-2份、润滑剂0.2-0.6份和热稳定剂0.2-0.8份。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用，达到了节能环保的目的；废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点；废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。
原料中添加了磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶14份、溴化丁基橡胶55份、纳米二氧化硅15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.1份、磷酸锆载银粉0.5份、废弃聚乙烯泡沫塑料8份、废弃聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纤维12份、聚酯纤维10份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、抗氧化剂1.2份、白烟活性剂3份、偶联剂1.5份、润滑剂0.4份和热稳定剂0.5份。
优选地，所述硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
优选地，所述塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂，能够提高节能鞋底的韧性，便于节能鞋底加工。
优选地，所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓节能鞋底氧化。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善复合材料的流变性。
优选地，所述润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸钡，提高节能鞋底的热稳定性。
一种节能鞋底的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照节能鞋底原料的重量份数称取原料；
（2）将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼，在温度控制在125-130℃条件下排胶，室温放置24h，即得静置料；
（3）将步骤（2）中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼，混炼均匀后，即得片状物料；
（4）将步骤（3）中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有的节能鞋底中尚不同时具有节能、防滑、抗菌、抗压强度高、韧性好和质轻这些性能的问题。
2、本发明的原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用，达到了节能环保的目的；废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点；废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。
3、本发明的原料中添加了磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
4、本发明的原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。
5、本发明的原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。
6、本发明中所述硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
7、本发明中所述塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂，能够提高节能鞋底的韧性，便于节能鞋底加工。
8、本发明中所述抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓节能鞋底氧化。
9、本发明中所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善复合材料的流变性。
10、本发明中所述润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。
11、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸钡，提高节能鞋底的热稳定性。
具体实施方式
实施例1
一种节能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶14份、溴化丁基橡胶55份、纳米二氧化硅15份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.1份、磷酸锆载银粉0.5份、废弃聚乙烯泡沫塑料8份、废弃聚氨酯泡沫塑料7份、陶瓷纤维12份、聚酯纤维10份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、抗氧化剂1.2份、白烟活性剂3份、偶联剂1.5份、润滑剂0.4份和热稳定剂0.5份。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用，达到了节能环保的目的；废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点；废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。
原料中添加了磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。
硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂，能够提高节能鞋底的韧性，便于节能鞋底加工。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓节能鞋底氧化。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善复合材料的流变性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。
热稳定剂为硬脂酸钡，提高节能鞋底的热稳定性。
一种节能鞋底的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照节能鞋底原料的重量份数称取原料；
（2）将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼，在温度控制在125-130℃条件下排胶，室温放置24h，即得静置料；
（3）将步骤（2）中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼，混炼均匀后，即得片状物料；
（4）将步骤（3）中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。
实施例2
一种节能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶13份、溴化丁基橡胶50份、纳米二氧化硅10份、氯化聚乙烯1份、聚乙烯蜡1份、氧化镁0.2份、纳米氧化锌1份、硫磺0.6份、磷酸锆载银粉0.3份、废弃聚乙烯泡沫塑料6份、废弃聚氨酯泡沫塑料5份、陶瓷纤维9份、聚酯纤维7份、硫化促进剂0.6份、塑化剂4份、抗氧化剂0.6份、白烟活性剂2份、偶联剂1份、润滑剂0.2份和热稳定剂0.2份。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用，达到了节能环保的目的；废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点；废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。
原料中添加了磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。
硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂，能够提高节能鞋底的韧性，便于节能鞋底加工。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓节能鞋底氧化。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善复合材料的流变性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。
热稳定剂为硬脂酸钡，提高节能鞋底的热稳定性。
一种节能鞋底的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照节能鞋底原料的重量份数称取原料；
（2）将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼，在温度控制在125-130℃条件下排胶，室温放置24h，即得静置料；
（3）将步骤（2）中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼，混炼均匀后，即得片状物料；
（4）将步骤（3）中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。
实施例3
一种节能鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶15份、溴化丁基橡胶60份、纳米二氧化硅20份、氯化聚乙烯3份、聚乙烯蜡3份、氧化镁1份、纳米氧化锌4份、硫磺1.6份、磷酸锆载银粉0.7份、废弃聚乙烯泡沫塑料10份、废弃聚氨酯泡沫塑料9份、陶瓷纤维15份、聚酯纤维13份、硫化促进剂2份、塑化剂8份、抗氧化剂1.8份、白烟活性剂4份、偶联剂2份、润滑剂0.6份和热稳定剂0.8份。
原料中添加了废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料，废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将废弃聚乙烯泡沫塑料和废弃聚氨酯泡沫塑料循环再利用，达到了节能环保的目的；废弃聚乙烯泡沫塑料具有质轻、耐热、化学性能稳定、坚韧、耐摩擦和易加工成型的特点；废弃聚氨酯泡沫塑料具有弹性好、柔软性好、化学稳定性好和耐磨的特点。
原料中添加了磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维作为纤维状轻质耐火材料，具有强度高、重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低和无毒性的特点。
原料中添加了聚酯纤维，聚酯纤维具有较高的强度、耐久性好和弹性恢复能力的特点。
硫化促进剂为2-硫醇基苯骈噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
塑化剂为对苯二甲酸酯类塑化剂，能够提高节能鞋底的韧性，便于节能鞋底加工。
抗氧化剂为聚羟基对苯二甲酸锌，能够防止或延缓节能鞋底氧化。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善复合材料的流变性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善节能鞋底原料的内摩擦生热性和流动性。
热稳定剂为硬脂酸钡，提高节能鞋底的热稳定性。
一种节能鞋底的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照节能鞋底原料的重量份数称取原料；
（2）将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼，在温度控制在125-130℃条件下排胶，室温放置24h，即得静置料；
（3）将步骤（2）中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼，混炼均匀后，即得片状物料；
（4）将步骤（3）中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。
对比例1
一种鞋底，包括以下重量份的原料：丁腈橡胶15份、溴化丁基橡胶60份、纳米二氧化硅17份、氯化聚乙烯2份、聚乙烯蜡2.5份、氧化镁0.6份、纳米氧化锌2.5份、硫磺1.3份、硫化促进剂1.3份、塑化剂6份、白烟活性剂3份和偶联剂2份。
一种鞋底的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照鞋底原料的重量份数称取原料；
（2）将除纳米氧化锌、硫磺、硫化促进剂以外的原料放入密炼机中密炼，在温度控制在120-130℃条件下排胶，室温放置24h，即得静置料；
（3）将步骤（2）中的静置料、纳米氧化锌、硫磺和硫化促进剂加入双辊开炼机中混炼，混炼均匀后，即得片状物料；
（4）将步骤（3）中的片状物料裁成鞋底形状放入橡胶鞋模中硫化成型。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1制得节能鞋底进行性能测试，得到如下测试结果，如表1所示：
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 原料损耗减少率（%） 28 24 20 0 密度（g/cm3） 1.015 1.118 1.216 1.354 抗压强度（Mpa） 32.6 25.4 21.2 18.3 拉伸强度（Mpa） 17.2 14.6 12.8 9.5 抗菌性能（%） 72 67 57 0 静态止滑系数（高油） 0.68 0.66 0.64 0.59 静态止滑系数（高油加水） 0.69 0.65 0.61 0.56 动态止滑系数（后跟） 0.68 0.64 0.61 0.54 动态止滑系数（平滑） 0.66 0.65 0.62 0.55
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种节能鞋底及其制备方法，从测得的原料损耗减少率可以看出，实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1，说明本发明节能鞋底的节能性好。
2、一种节能鞋底及其制备方法，从测得的密度可以看出，实施例1-3的密度均低于对比例1，说明本发明节能鞋底质轻。
3、一种节能鞋底及其制备方法，从测得的抗压强度可以看出，实施例1-3的抗压强度均高于对比例1，说明本发明节能鞋底的抗压强度高。
4、一种节能鞋底及其制备方法，拉伸强度按照ISO 37：2005 测试，从测得的拉伸强度可以看出，实施例1-3的拉伸强度均高于对比例1，说明本发明节能鞋底的韧性好。
5、一种节能鞋底及其制备方法，从测得的抗菌性能可以看出，实施例1-3的抗菌性能均优于对比例1，说明本发明节能鞋底的抗菌效果好。
6、一种节能鞋底及其制备方法，静态止滑系数按照F1677：2005测试 ，动态止滑系数按照ISO13287：2012测试SRA模式(洗涤液污染界面)，从测得的静态止滑系数（高油）、静态止滑系数（高油加水）、动态止滑系数（后跟）和动态止滑系数（平滑）可以看出，实施例1-3的静态止滑系数（高油）、静态止滑系数（高油加水）、动态止滑系数（后跟）和动态止滑系数（平滑）均高于对比例1，说明本发明节能鞋底的防滑效果好。
7、一种节能鞋底及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明节能鞋底的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。