Противоскользящая композиция для обуви
ANTI-SLIP COMPOSITION FOR SHOES

Изобретение относится к области противоскользящих средств, в частности к средствам, улучшающим сцепление подошвы обуви с ледяной поверхностью.
Ежегодно десятки тысяч людей получают травмы в результате падений на льду. Это происходит из-за потери устойчивого положения ног и недостаточного сцепления подошвы обуви с ледяной поверхностью. Для того, чтобы избежать травм, применяют средства для повышения сцепления на льду, например, зимнюю обувь с выраженным протектором, образующим рифы и камели для отвода воды и снега. Спроектированная таким образом подошва должна обеспечивать повышенное сцепление со снежным настом, покрытиями тротуаров, дорог.Однако, при ходьбе возникает водная прослойка между подошвой и дорогой, которая в значительной степени снижает коэффициент трения на льду.
Из области техники известны съемные противоскользящие накладки обуви с подошвой, имеющей подковообразную выемку [патент на полезную модель RU 181879 U1, МПК А43С 15/00, заявка №2017140271 от 21.11.2017, опубл. 26.07.2018 в Бюл. №21]. Основа накладки выполнена из эластичного материала, с петлевыми фиксаторами в носочной и пяточной части. В средней части расположена накладка с закрепленными на ней шипами. Основными недостатками изобретения являются потеря эстетического вида, утяжеление обуви, невозможность комфортного использования в городских условиях. Ходьба на шипах способствует быстрому утомлению и повышенным нагрузкам на связки и мышцы стопы.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является абразивная паста с противоскользящими свойствами, наносимая на поверхность подошвы [патент SU 1 065 442 А1, МПК С08J 5/14, заявка №3494979 от 30.09.1982, опубл. 07.01.1984]. Абразивным компонентом выступает минеральный наполнитель, состоящий из двуокиси кремния, печной сажи и карбида кремния, различных дисперсностей. Основной недостаток - трудоемкий процесс получения и длительный срок отверждения покрытия (до 24 ч).
Несмотря на то, что вышеприведенные приспособления позволяют увеличить сцепление со льдом посредством закрепления или нанесения на подошву обуви, они не очень эффективны. Съемные противоскользящие накладки вызывают дискомфорт при ходьбе, портят внешний вид обуви и малопродуктивны в условиях тонкой ледяной корки. Использование абразивной пасты в быту ограничено технологией изготовления и сложностью нанесения.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в разработке средства для повышения сцепления на льду, обеспечивающего удобный способ нанесения, высокую скорость отверждения и высокую эффективность покрытия на поверхности подошвы.
Технический результат достигается тем, что противоскользящая композиция для обуви содержит сополимер, образованный алкидно-стирольными или акриловыми смолами, растворитель, высокодисперсный порошок диоксида кремния с добавками карбида кремния и канифоли и пластификатор дибутилфталат в следующем соотношении компонентов, масс.%:
сополимер, образованный алкидно-стирольными
или акриловыми смолами
15÷23
растворитель
65÷70
дибутилфталат
не более 5
высокодисперсный порошок диоксида кремния
с добавками карбида кремния и канифоли
10
Для увеличения фрикционных характеристик в композиции используется наполнитель, состоящий из тонкоизмельченного диоксида кремния с добавками карбида кремния и канифоли дисперсностью от 40 до 75 мкм.
Модифицирующая добавка (пластификатор дибутилфталат) обеспечивает повышение эластичности, морозостойкости и трещиностойкости покрытия при отрицательных температурах. Доля модифицирующей добавки не превышает 5% от общей массы противоскользящей композиции.
Промышленная применимость заявленной противоскользящей композиции подтверждается следующими примерами.
Пример 1
Состав противоскользящей композиции получают при следующем соотношении компонентов, масс.%:
сополимер бутилметакралат, метилметакрилата
15
этилацетат
70
дибутилфталат
5
высокодисперсный порошок диоксида кремния (IV)
10
Берут смесь сухих гранул акрилового сополимера, загружают в конический смеситель. В движение приводят лопастной миксер и при скорости вращения 300-400 об/мин и температуре 20°С добавляют растворитель этилацетат. Гомогенизация композиции и полное растворение гранул акриловых сополимеров происходит в течение 2 ч. Введение пластификатора дибутилфталата осуществляется равными порциями в процессе перемешивания состава композиции.
Ввод абразивного порошка диоксида кремния осуществляется на заключительном этапе. Непосредственно перед целевым использованием композиция перемешивается с помощью миксера.
Пример 2
Состав противоскользящей композиции получают при следующем соотношении компонентов, масс.%:
сополимер бутилметакралат, метилметакрилата
15
бутилацетат
70
дибутилфталат
5
высокодисперсный порошок диоксида кремния (IV)
10
Берут смесь сухих гранул акрилового сополимера, загружают в конический смеситель. В движение приводят лопастной миксер и при скорости вращения 300-400 об/мин и температуре 20°С добавляют растворитель бутилацетат. Гомогенизация композиции и полное растворение гранул акриловых сополимеров происходит в течение 2 ч. Введение пластификатора дибутилфталата осуществляется равными порциями в процессе перемешивания состава.
Ввод абразивного порошка диоксида кремния осуществляется на заключительном этапе. Непосредственно перед целевым использованием композиция перемешивается с помощью миксера.
Использование указанных рецептуры композиции позволяет увеличить коэффициент трения резины по ледяной поверхности с 0,05 до 0,95, т.е. в 19 раз.
Пример 3
Состав противоскользящей композиции получают при следующем соотношении компонентов, масс.%:
алкидно-стирольная смола, содержащая 40 масс.%
стирола
23
о-ксилол
65
дибутилфталат
2
высокодисперсный порошок диоксида кремния (IV)
10
Процесс приготовления композиции аналогичен описанному в предыдущих примерах.
Нанесение композиции на подошву обуви и прочие полимерные и эластомерные покрытия возможно ручным способом: кистью, шпателем или с применением аэрозольного баллона.
Высокие эффективность и скорость отверждения полученной противоскользящей композиции характеризуются параметрами, приведенными в таблице.
Таблица - Свойства противоскользящих композиций
Показатель
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Аналог (патентRU 181879 U1)
Адгезионная прочность, балл по ГОСТ 31149-2013
1
1
1
-
Коэффициент трения
0,95
0,95
0,88
0,54
Скорость высыхания пленки на отлип ГОСТ 19007-73, мин
1,0
1,0
1,5
-