本發明屬于勞保產品，具體地，涉及一種耐高溫阻燃防護鞋及其制備方法。

背景技術：

1、防護鞋是一種專門設計用于高溫工作環境中的個人防護裝備，旨在保護使用者的足部免受高溫、熱輻射、火花、熔融金屬飛濺等危害。這類防護鞋廣泛應用于冶金、鑄造、焊接、消防等特種行業，是保障工人安全的重要裝備。

2、防護鞋不僅需要耐受較高的溫度，還需要具備阻燃性能，現有技術中雖然會在原料中加入阻燃劑，但橡膠防護鞋在混煉過程中容易導致阻燃劑混合不均勻，致使阻燃效果不佳，此外，小分子阻燃劑隨著使用時間的延長可能發生遷移導致失效，此外防護鞋耐熱性能仍存在缺陷，處于溫度高于300℃的極端高溫環境下材料會快速分解，導致鞋面軟化或熔融，致使防護性能下降，基于此，本發明提供一種耐高溫阻燃防護鞋及其制備方法。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種耐高溫阻燃防護鞋及其制備方法，用于解決上述背景技術中提到的問題。

2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

3、一種耐高溫阻燃防護鞋，包含以下原料：丁苯橡膠100份、硅橡膠15-25份、硬脂酸2-3份、炭黑20-30份、氧化鋅3.6-4.8份、硫黃1.6-2.4份、塑解劑0.5-1.5份、促進劑cz1.2-1.5份、促進劑dm0.4-0.6份、引發劑0.1-0.3份、阻燃耐熱劑6-8份；

4、一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，包括以下步驟：

5、第一步、按質量份數丁苯橡膠100份、硅橡膠15-25份、硬脂酸2-3份、炭黑20-30份、氧化鋅3.6-4.8份、硫黃1.6-2.4份、塑解劑0.5-1.5份、促進劑cz1.2-1.5份、促進劑dm0.4-0.6份、引發劑0.1-0.3份、阻燃耐熱劑6-8份稱取各原料；

6、第二步、將丁苯橡膠、塑解劑加入開煉機中，包輥開煉完成后放置24h得到丁苯橡膠密煉膠備用；

7、第三步、將丁苯橡膠密煉膠、引發劑、阻燃耐熱劑加入密煉機中混煉，之后向密煉膠中加入硅橡膠、硬脂酸、炭黑、氧化鋅，薄通并打三角包4-6次，最后向密煉膠中加入硫黃、促進劑cz、促進劑dm，薄通并打三角包4-6次得到混煉膠，混煉膠冷卻并放置24h后壓延得到生膠片；

8、第四步：將生膠片經硫化后得到鞋底材料和鞋面材料，鞋面材料粘接并縫合基布后與鞋底材料粘接、縫合、裁剪得到一種耐高溫阻燃防護鞋。

9、進一步地，所述塑解劑為2,2-二苯甲酰氨基二苯二硫。

10、進一步地，所述引發劑為過氧化苯甲酰。

11、進一步地，所述炭黑的型號為n330。

12、進一步地，第二步中開煉機的輥溫設為50-70℃，開煉時間為10-15min。

13、進一步地，第三步中密煉機的溫度設定為130-150℃，混煉的時間為8-12min。

14、進一步地，所述阻燃耐熱劑由以下步驟制成：

15、步驟1、將1-(3,5-二甲基苯基)-1h-吡咯-2,5-二酮、n-溴代琥珀酰亞胺、氯仿混合于三口燒瓶中，裝上冷凝管和溫度計，開啟磁力攪拌，將體系溫度升至40-50℃后，向三口燒瓶中加入過氧化苯甲酰，并在溫度40-50℃條件下繼續反應3-4h，反應結束后，過濾除去不溶固體，剩余反應液旋蒸除去溶劑得到中間體1；

16、步驟2、將亞磷酸三甲酯、苯胺、碳酸鉀、二氯甲烷混合于三口燒瓶中，開啟磁力攪拌，之后向三口燒瓶中加入碘，并在室溫條件下反應30min，反應結束后，向三口燒瓶中加入去離子水，并用分液漏斗分離有機層，有機層旋蒸除去溶劑后得到中間體2；

17、步驟3、將中間體1、中間體2、氫氧化鈉、乙醇混合于三口燒瓶中，裝上冷凝管和溫度計，開啟磁力攪拌，在溫度70-75℃條件下反應24h，反應結束后，過濾除去不溶固體，剩余反應液旋蒸除去溶劑后經硅膠柱層析得到所述阻燃耐熱劑。

18、進一步地，步驟1中所用1-(3,5-二甲基苯基)-1h-吡咯-2,5-二酮、n-溴代琥珀酰亞胺、氯仿、過氧化苯甲酰的用量比為10mmol：20mmol：20-30ml：0.2-0.4g。

19、進一步地，步驟2中所用亞磷酸三甲酯、苯胺、碳酸鉀、二氯甲烷、碘的用量比為16-20mmol：20mmol：20mmol：40-50ml：20mmol。

20、進一步地，步驟3中所用中間體1、中間體2、氫氧化鈉、乙醇的用量比為5-6mmol：10mmol：0.5-0.6g：30-40ml。

21、本發明的有益效果：

22、本發明以丁苯橡膠、硅橡膠、硬脂酸、炭黑、氧化鋅、硫黃、塑解劑、促進劑cz、促進劑dm、引發劑和自制的阻燃耐熱劑為原料，本發明通過先將丁苯橡膠和塑解劑在開煉機中開煉降低丁苯橡膠的分子量，再將丁苯橡膠和阻燃耐熱劑在引發劑的作用下混煉接枝，之后分批加入剩余原材料混煉后壓延得到生膠片，并將生膠片硫化作為鞋底和鞋面的材料，最后粘接并縫合基布得到一種耐高溫阻燃防護鞋；本發明的防護鞋通過共混炭黑提高了整體的機械性能、耐磨性能、抗撕裂性能，且在經過硫化后具有良好的耐老化和耐化學腐蝕性能。

23、本發明以1-(3,5-二甲基苯基)-1h-吡咯-2,5-二酮為原料，n-琥珀酰亞胺為溴化試劑，在引發劑過氧化苯甲酰的作用下發生鹵化反應得到中間體1，同時以亞磷酸三甲酯、苯胺為原料，在碘和碳酸鉀的作用下發生酰胺化反應得到中間體2，最后以中間體1和中間體2為原料，在堿性條件下發生親核取代反應得到一種阻燃耐熱劑，本發明的阻燃耐熱劑結構中存在可聚合的雙鍵，能夠與丁苯橡膠發生共聚反應對丁苯橡膠進行改性，與丁苯橡膠相容性良好，不易發生遷移，阻燃耐熱劑中存在大量的苯環和雜環結構，在聚合后能夠嵌入聚合物分子鏈中時，增加聚合物主鏈的內旋阻力，提高聚合物的分子鏈的剛性，抑制鏈段的熱運動，從而改善材料的耐熱性能，此外，本發明的阻燃耐熱劑中還具有雙端磷酸酯結構，在接觸火焰高溫時能夠受熱分解產生不可燃氣體，降低可燃氣體的濃度，阻止燃燒進行，并產生磷酸類物質促進聚合物基體脫水產生保護炭層，隔絕氧氣從而起到阻燃作用。

24、本發明一種耐高溫阻燃防護鞋具有良好的機械性能和抗撕裂性能，耐磨性良好，且具有良好的耐化學腐蝕性能和抗老化性能，并在原料中加入了自制的阻燃耐熱劑，提升了鞋基材料的耐熱性能和阻燃性能，安全性良好。

技術特征：

1.一種耐高溫阻燃防護鞋，其特征在于，包括以下質量份數的原料：丁苯橡膠100份、硅橡膠15-25份、硬脂酸2-3份、炭黑20-30份、氧化鋅3.6-4.8份、硫黃1.6-2.4份、塑解劑0.5-1.5份、促進劑cz1.2-1.5份、促進劑dm0.4-0.6份、引發劑0.1-0.3份、阻燃耐熱劑6-8份；

2.根據權利要求1所述的一種耐高溫阻燃防護鞋，其特征在于，步驟1中所用1-(3,5-二甲基苯基)-1h-吡咯-2,5-二酮、n-溴代琥珀酰亞胺、氯仿、過氧化苯甲酰的用量比為10mmol：20mmol：20-30ml：0.2-0.4g。

3.根據權利要求1所述的一種耐高溫阻燃防護鞋，其特征在于，步驟2中所用亞磷酸三甲酯、苯胺、碳酸鉀、二氯甲烷、碘的用量比為16-20mmol：20mmol：20mmol：40-50ml：20mmol。

4.根據權利要求1所述的一種耐高溫阻燃防護鞋，其特征在于，步驟3中所用中間體1、中間體2、氫氧化鈉、乙醇的用量比為5-6mmol：10mmol：0.5-0.6g：30-40ml。

5.一種如權利要求1-4任意一項所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

6.根據權利要求5所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，所述塑解劑為2,2-二苯甲酰氨基二苯二硫。

7.根據權利要求5所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，所述引發劑為過氧化苯甲酰。

8.根據權利要求5所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，所述炭黑的型號為n330。

9.根據權利要求5所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，第二步中開煉機的輥溫設為50-70℃，開煉時間為10-15min。

10.根據權利要求5所述的一種耐高溫阻燃防護鞋的制備方法，其特征在于，第三步中密煉機的溫度設定為130-150℃，混煉的時間為8-12min。

技術總結
本發明涉及一種耐高溫阻燃防護鞋及其制備方法，屬于勞保產品技術領域；本發明以丁苯橡膠、硅橡膠、硬脂酸、炭黑、氧化鋅、硫黃、塑解劑、促進劑CZ、促進劑DM、引發劑和自制的阻燃耐熱劑為原料，本發明通過先將丁苯橡膠和塑解劑在開煉機中開煉降低丁苯橡膠的分子量，再將丁苯橡膠和阻燃耐熱劑在引發劑的作用下混煉接枝，之后分批加入剩余原材料混煉后壓延得到生膠片，并將生膠片硫化作為鞋底和鞋面的材料，最后粘接并縫合基布得到一種耐高溫阻燃防護鞋；本發明的防護鞋具有良好的機械性能和抗撕裂性能，耐磨性良好，且具有良好的耐化學腐蝕性能和抗老化性能，并在原料中加入了阻燃耐熱劑，提升了鞋基材料的耐熱性能和阻燃性能，安全性良好。

技術研發人員：姚永,趙亮,張玉濤,茍志遠,孟波,丁巖景
受保護的技術使用者：中海油安全技術服務有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28