SBS用于橡膠鞋底防滑性不足的問題及解決方案
2025-01-15
SBS(苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物)憑借良好的柔韌性、耐磨性以及加工性能,在橡膠鞋底制造中應(yīng)用廣泛。然而,其分子結(jié)構(gòu)特性決定了在一些特定環(huán)境下,尤其是潮濕、光滑地面,SBS 橡膠鞋底的防滑性能往往不盡人意。這主要是因為 SBS 本身的表面摩擦系數(shù)相對較低,在與地面接觸時,無法有效提供足夠的摩擦力來阻止鞋底滑動,從而增加了穿著者滑倒受傷的風(fēng)險,限制了其在對防滑要求較高場景中的應(yīng)用。
解決方案
(一)優(yōu)化鞋底花紋設(shè)計
1.增加花紋深度與寬度
較深且寬的鞋底花紋能在與地面接觸時,更好地容納和排出水分、灰塵等異物,避免這些物質(zhì)在鞋底與地面之間形成潤滑層。例如,將鞋底花紋深度從常規(guī)的 3 - 4mm 增加至 6 - 8mm,寬度相應(yīng)從 2 - 3mm 拓寬至 4 - 5mm。這樣,在潮濕地面行走時,花紋能夠像小溝壑一樣快速引導(dǎo)水分流向兩側(cè),使鞋底與地面直接接觸面積增大,摩擦力顯著提升。經(jīng)測試,在相同的潮濕瓷磚地面上,改進(jìn)花紋深度和寬度后的鞋底,其防滑性能較原鞋底提升了約 30%。
2.設(shè)計特殊形狀花紋
采用具有獨特幾何形狀的花紋,如人字形、波浪形、鋸齒形等。人字形花紋在行走過程中,能夠根據(jù)不同的受力方向,提供多個方向的摩擦力,有效防止鞋底側(cè)滑和前滑;波浪形花紋則通過增加與地面的接觸曲線長度,增大摩擦力,且在排水方面也有良好表現(xiàn);鋸齒形花紋能在尖銳的齒部與地面產(chǎn)生更強的抓地力。以人字形花紋為例,在模擬的光滑冰面行走測試中,相比普通花紋鞋底,采用人字形花紋的 SBS 橡膠鞋底滑倒次數(shù)減少了約 40%。
(二)表面處理技術(shù)
1.化學(xué)蝕刻處理
利用化學(xué)試劑對 SBS 橡膠鞋底表面進(jìn)行蝕刻,在微觀層面形成無數(shù)微小的凹凸結(jié)構(gòu)。這些微觀凹凸結(jié)構(gòu)如同無數(shù)個小吸盤,顯著增加鞋底與地面的接觸點和摩擦力。例如,使用濃度為 10% - 15%的硫酸溶液,在適當(dāng)?shù)臏囟群蜁r間條件下(一般溫度控制在 30 - 40℃,處理時間為 5 - 10 分鐘)對鞋底表面進(jìn)行處理。處理后的鞋底,在潮濕木質(zhì)地板上的防滑系數(shù)提高了約 25%,有效增強了防滑性能。
2.表面涂層處理
在鞋底表面涂覆一層具有高摩擦系數(shù)的特殊涂層,如聚氨酯防滑涂層、硅橡膠防滑涂層等。這些涂層不僅具有良好的耐磨性,還能在與地面接觸時提供強大的摩擦力。以聚氨酯防滑涂層為例,其獨特的分子結(jié)構(gòu)能夠與 SBS 鞋底緊密結(jié)合,同時在表面形成粗糙的微觀紋理。經(jīng)過涂層處理的鞋底,在油污地面上的防滑性能得到極大改善,經(jīng)專業(yè)測試,其防滑性能提升了約 50%,能有效保障穿著者在復(fù)雜環(huán)境下的行走安全。
(三)材料改性與復(fù)合
1.添加防滑填料
在 SBS 橡膠中添加具有高摩擦系數(shù)的填料,如二氧化硅、氧化鋁、白炭黑等。這些填料均勻分散在 SBS 橡膠基體中,在鞋底與地面接觸時,能夠突出于橡膠表面,增加鞋底與地面的摩擦力。例如,添加 10% - 15%的白炭黑,不僅能提高鞋底的防滑性能,還能增強橡膠的耐磨性和硬度。在干滑的大理石地面測試中,添加白炭黑后的 SBS 橡膠鞋底,其防滑性能較未添加時提升了約 40%。
2.與高防滑材料復(fù)合
將 SBS 橡膠與其他具有優(yōu)異防滑性能的材料進(jìn)行復(fù)合,如天然橡膠、丁腈橡膠等。通過共混、層壓等方式,使兩種或多種材料的優(yōu)勢互補。例如,采用 SBS 橡膠與天然橡膠以 3:7 的比例共混,制成的鞋底在保持 SBS 橡膠柔韌性的同時,充分利用了天然橡膠良好的防滑性能。在雨天戶外地面測試中,這種復(fù)合鞋底的防滑性能較純 SBS 橡膠鞋底提升了約 60%,大大提高了穿著的安全性。
通過以上對鞋底花紋設(shè)計的優(yōu)化、表面處理技術(shù)的應(yīng)用以及材料改性與復(fù)合等多種方法,可以顯著改善 SBS 用于橡膠鞋底時防滑性不足的問題,為消費者提供更加安全可靠的鞋底產(chǎn)品。
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