本發(fā)明涉及防滑材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種防滑助劑、制備方法、用途及防滑鞋底。
背景技術(shù)：
防滑性能是鞋底保護(hù)性能中重要指標(biāo)之一，目前市場上有形形色色的防滑鞋，最常用的方法就是在鞋底表面設(shè)置防滑花紋，通過鞋底花紋對地面的抓著，增加鞋底與地面的摩擦力，使人在行走或跑或蹬時不會產(chǎn)生滑移。
目前的鞋，其鞋底的干摩擦指數(shù)在0.5－0.6之間，防滑性能較差。為了增加鞋底的防滑性能，大部分制鞋公司與研究人員只將注意力集中在如果改變花紋形狀來增加鞋體本身的摩擦力上，而未從鞋子本身材料著手進(jìn)行開發(fā)設(shè)計。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的在于提供一種防滑助劑，以緩解利用現(xiàn)有材料制備的鞋底具有較低的干摩擦指數(shù)的技術(shù)問題。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種防滑助劑的制備方法，該制備方法具有工藝流程簡單且適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種上述防滑助劑的用途。
本發(fā)明的第四目的在于提供一種防滑鞋底，該防滑鞋底具有較高的干摩擦指數(shù)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
二甲苯42－58份、甲醛25－35份、雙環(huán)戊二烯40－60份、催化劑8－15份和白炭黑40－52份。
進(jìn)一步的，所述催化劑為液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物，所述原料中還包括有金屬氫氧化物。
進(jìn)一步的，所述金屬氫氧化物為氫氧化鈉和氫氧化鋁中的任意一種或兩者的組合。
進(jìn)一步的，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯45－55份、甲醛27－33份、雙環(huán)戊二烯45－55份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物10－13份和白炭黑43－50份。
進(jìn)一步的，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯47－52份、甲醛28－32份、雙環(huán)戊二烯48－53份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物12－13份和白炭黑44－48份。
進(jìn)一步的，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯50份、甲醛30份、雙環(huán)戊二烯50份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物13份和白炭黑46份。
一種上述防滑助劑的制備方法，包括以下步驟：將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于催化劑中進(jìn)行反應(yīng)，得到溶有二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的溶液，用白炭黑吸附所述溶液即得所述防滑助劑。
進(jìn)一步的，所述制備方法包括以下步驟：將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物中進(jìn)行反應(yīng)，得到溶有二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的溶液，之后加入金屬氫氧化物至溶液的pH值為7±0.2，再用白炭黑吸附所述溶液即得所述防滑助劑。
進(jìn)一步的，將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)壓力為1－3MPa，反應(yīng)溫度為60－100℃。
一種上述防滑助劑在制備防滑材料中的用途。
一種防滑鞋底，制備原料中包括5％－15％的上述防滑助劑。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于催化劑中，激活二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯中的雙鍵，三者進(jìn)行縮合反應(yīng)形成防滑助劑的主體材料。將該主體材料加入到防滑材料的原料中后，可提高制備的防滑材料的干摩擦指數(shù)。另外，加入白炭黑，除了作為二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的載體外，添加到防滑材料中還可增加防滑材料的強(qiáng)度，同時還可增加防滑材料的耐磨性。
通過改善鞋底用材料可從根本上提高鞋底的干摩擦指數(shù)，可使鞋底的干摩擦指數(shù)從原來的0.5－0.6增大至0.88左右。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
二甲苯42－58份、甲醛25－35份、雙環(huán)戊二烯40－60份、催化劑8－15份和白炭黑40－52份。
將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于催化劑中，激活二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯中的雙鍵，三者進(jìn)行縮合反應(yīng)形成防滑助劑的主體材料。將該主體材料加入到防滑材料的原料中后，可提高制備的防滑材料的干摩擦指數(shù)。另外，加入白炭黑，除了作為二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的載體外，添加到防滑材料中還可增加防滑材料的強(qiáng)度，同時還可增加防滑材料的耐磨性。
本發(fā)明中，二甲苯典型但非限制性的含量例如為：42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份或58份。
本發(fā)明中，甲醛典型但非限制性的含量例如為：25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份或35份。
本發(fā)明中，雙環(huán)戊二烯典型但非限制性的含量例如為：40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份。
本發(fā)明中，催化劑典型但非限制性的含量例如為：8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份。
本發(fā)明中，白炭黑典型但非限制性的含量例如為：40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份或52份。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述催化劑為液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物，所述原料中還包括有金屬氫氧化物。
液體三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物，簡稱LAL，其有效成分的分子簡式為：－Cl4Al+R+AlCl－4。用液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物作為催化劑時，在反應(yīng)初，液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物顯酸性，對二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯之間的反應(yīng)有催化作用，能促進(jìn)三種物質(zhì)中的雙建打開從而發(fā)生縮合反應(yīng)。反應(yīng)液轉(zhuǎn)化率為60％時，加入金屬氫氧化物終止縮合反應(yīng)，pH值調(diào)為7±0.2。在終止縮合反應(yīng)階段，三氯化鋁中的鋁離子及金屬氫氧化物中的金屬離子留在縮合物內(nèi)部，從而增加防滑助劑的防滑效果。另外，在反應(yīng)后期，加入金屬氫氧化物后，金屬氫氧化物可以和三氯化鋁發(fā)中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)聚合溶液的pH值，進(jìn)而終止三氯化鋁的催化作用。
本發(fā)明還可以包括沸石粉和膨潤土中的任意一種或兩種的組合，含量為2－4份。
沸石粉和膨潤土除了自身能起到防滑效果外，其含豐富的金屬氧化物，例如：Al2O3、K2O、MgO和Fe2O3等物質(zhì)，其中的金屬離子也能夠進(jìn)入縮合物內(nèi)從而增加縮合物的所起的防滑效果。
在本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實施方式中，所述金屬氫氧化物為氫氧化鈉和氫氧化鋁中的任意一種或兩者的組合。
催化劑液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物中由于三氯化鋁的存在，使溶液顯酸性，用NaOH和Al(OH)3進(jìn)行中和能中止反應(yīng)的進(jìn)行，使縮合反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)。并且，在中和反應(yīng)完成后Na和Al留在了縮合物體內(nèi)，能進(jìn)一步對縮合物起到防滑的效果，同時不會對環(huán)境造成污染，具有較強(qiáng)的環(huán)保性。
在本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實施方式中，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯45－55份、甲醛27－33份、雙環(huán)戊二烯45－55份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物10－13份和白炭黑43－50份。
在本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實施方式中，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯47－52份、甲醛28－32份、雙環(huán)戊二烯48－53份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物12－13份和白炭黑44－48份。
在本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實施方式中，所述防滑助劑按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
氫氧化鈉或氫氧化鋁任意一種或兩者的組合、二甲苯50份、甲醛30份、雙環(huán)戊二烯50份、液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物13份和白炭黑46份。
通過不斷優(yōu)化各原料的配比，使各原料間的協(xié)同作用發(fā)揮的更加完善，更能提升防滑助劑的防滑效果。
一種上述防滑助劑的制備方法，包括以下步驟：將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于催化劑中進(jìn)行反應(yīng)，得到溶有二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的溶液，用白炭黑吸附所述溶液即得所述防滑助劑。
該制備方法中通過將原料直接溶解在催化劑中，在催化劑的作用下，各原料發(fā)生縮合反應(yīng)，該制備方法具有工藝流程簡單且適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述制備方法包括以下步驟：將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物中進(jìn)行反應(yīng)，得到溶有二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮合物的溶液，之后加入金屬氫氧化物至溶液的pH值為7±0.2，再用白炭黑吸附所述溶液即得所述防滑助劑。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，加入金屬氫氧化物后溶液典型但非限制性的pH值例如為：6.8、6.9、7、7.1或7.2。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，將二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯溶于液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)壓力為1－3MPa，反應(yīng)溫度為60－100℃。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，上述反應(yīng)中典型但非限制性的反應(yīng)壓力例如為：1MPa、1.5MPa、2.0MPa、2.5MPa或3MPa。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，上述反應(yīng)中典型但非限制性的反應(yīng)溫度例如為：60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或100℃。
上述防滑助劑在制備防滑材料中的用途。
一種防滑鞋底，制備原料中包括5％－15％的上述防滑助劑。
通過改善鞋底用材料可從根本上提高鞋底的干摩擦指數(shù)，可使鞋底的干摩擦指數(shù)從原來的0.5－0.6增大至0.88左右。
本發(fā)明中，制備原料中包括上述防滑助劑典型但非限制性的含量例如為：5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％。
下面將結(jié)合實施例1－14和對比例1－19對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。其中各實施例和對比例中用的液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物為山東大學(xué)諾威利精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
實施例1
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例2
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例3
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例4
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例5
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例6
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例7
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例1
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例2
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例3
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例4
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例5
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例6
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例7
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例8
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
對比例9
一種防滑助劑，按重量份數(shù)計主要由如下原料制備得到：
實施例8
一種防滑鞋底，包括實施例1中的防滑助劑。
實施例9
一種防滑鞋底，包括實施例2中的防滑助劑。
實施例10
一種防滑鞋底，包括實施例3中的防滑助劑。
實施例11
一種防滑鞋底，包括實施例4中的防滑助劑。
實施例12
一種防滑鞋底，包括實施例5中的防滑助劑。
實施例13
一種防滑鞋底，包括實施例6中的防滑助劑。
實施例14
一種防滑鞋底，包括實施例7中的防滑助劑。
對比例10
一種防滑鞋底，包括對比例1中的防滑助劑。
對比例11
一種防滑鞋底，包括對比例2中的防滑助劑。
對比例12
一種防滑鞋底，包括對比例3中的防滑助劑。
對比例13
一種防滑鞋底，包括對比例4中的防滑助劑。
對比例14
一種防滑鞋底，包括對比例5中的防滑助劑。
對比例15
一種防滑鞋底，包括對比例6中的防滑助劑。
對比例16
一種防滑鞋底，包括對比例7中的防滑助劑。
對比例17
一種防滑鞋底，包括對比例8中的防滑助劑。
對比例18
一種防滑鞋底，包括對比例9中的防滑助劑。
對比例19
目前中海嘉新材料有限公司生產(chǎn)的鞋底，未添加本發(fā)明提供的防滑助劑。
選取實施例8－14和對比例10－19提供的防滑鞋底各5個，分別測試各個鞋底的干摩擦指數(shù)，計算平均值。將各實施例和對比例的測試數(shù)據(jù)列于表1。
表1各實施例和對比例提供的鞋底的測試數(shù)據(jù)表
由表1可知，實施例8－12中用的催化劑均為液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物，不同之處在于各個原料的含量不同。通過比較實施例8－12中的干摩擦指數(shù)可知，實施例10中的干摩擦指數(shù)值最高，而實施例9和實施例11干摩擦指數(shù)也高于實施例8和12，說明，通過原料的優(yōu)化更能優(yōu)化縮合物的防滑性能。對比例19是目前生產(chǎn)線中未添加防滑助劑制備出的鞋底，其干摩擦指數(shù)在0.5左右。實施例8－12與對比例19中提供的鞋底相比，干摩擦系數(shù)提高了50％左右，說明防滑性能有了較大的提升。
實施例13和14與實施例8－12的區(qū)別在于使用的催化劑不同，當(dāng)使用不同催化劑時，鞋底的干摩擦指數(shù)會有不同。通過對比可以看出，利用液體復(fù)合三氯化鋁雙陽離子絡(luò)合物作為催化劑，可使鞋底達(dá)到更好的防滑效果。
對比例10和11提供的防滑鞋底中所用的防滑助劑并未在本發(fā)明提供的配比范圍內(nèi)，其干摩擦指數(shù)的數(shù)值在0.6以下。與對比例19相比，干摩擦指數(shù)有的提高，但是效果不明顯。由此可見，利用本發(fā)明提供的原料和配比才能制備出防滑性能更好的鞋底。
對比例12防滑助劑中未添加甲醛和雙環(huán)戊二烯，對比例13中未添加二甲苯和雙環(huán)戊二烯，對比例14中未添加二甲苯和甲醛，對比例15中未添加雙環(huán)戊二烯，對比例16中未添加甲醛，對比例17中未添加二甲苯。對比例12－17中的干摩擦指數(shù)與對比例19相比，未見增加，通過這幾個實施例中的干摩擦指數(shù)可以看出，防滑效果的提升依賴于二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者的協(xié)同作用。
對比例18中未添加白炭黑，與對比例19相比，雖然干摩擦指數(shù)略有增加，但與實施例10相比，還相差加大。因此，白炭黑與二甲苯、甲醛和雙環(huán)戊二烯三者縮聚物的協(xié)同作用也能提高防滑助劑的防滑性能。
上述實施例1－7所提供的防滑助劑除了應(yīng)用于鞋底外，還可用于防滑膠墊、鞋套、防滑套、桌椅的防滑護(hù)角等物件中。
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。