一種鞋面用聚氨酯彈性體及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鞋面用聚氨酯彈性體及其制備方法與應(yīng)用。所述聚氨酯彈性體包括聚氨酯預(yù)聚體和固化劑，將聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:(60-160)的質(zhì)量比，在一定的溫度下混合均勻后澆注到已預(yù)熱的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)貼布加壓，加熱固化，得到所述聚氨酯彈性體。本發(fā)明鞋面用聚氨酯彈性體用有機(jī)胺催化，可滿足鞋面用材料的對人體無危害要求，邵氏硬度A為55～85，拉伸強(qiáng)度達(dá)17MPa以上，斷裂伸長率不小于500％，能滿足運(yùn)動鞋及休閑鞋的鞋面材料的性能要求，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種鞋面用聚氨酯彈性體及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種鞋面用聚氨酯彈性體及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全民運(yùn)動時(shí)代的來臨，市場上對于運(yùn)動鞋、休閑鞋的需求越來越大。對運(yùn)動鞋、休閑鞋的需求不僅僅是運(yùn)動員，還有許許多多堅(jiān)持鍛煉身體的青少年和中老年人?，F(xiàn)在，人們追求運(yùn)動鞋的標(biāo)準(zhǔn)比過去有了明顯的變化，不但要求質(zhì)量好、舒適、輕便，還特別注重鞋面、鞋底和款式的設(shè)計(jì)是否有助于運(yùn)動、外觀顏色多樣化、綠色環(huán)保，這就要求廠商在鞋的運(yùn)動設(shè)計(jì)上要更人性化，要走在國際時(shí)尚的前沿才能跟隨流行的腳步，只有這樣才能滿足人們對于鞋的個(gè)性化要求。目前市場上主要的運(yùn)動鞋、休閑鞋品牌主要有國外的耐克、阿迪達(dá)斯、銳步和國內(nèi)的李寧、安踏、特步、361、匹克等，受消費(fèi)者購買力和消費(fèi)水平的影響，這些品牌有明顯的分區(qū)現(xiàn)象，大致可以分為三類品牌，耐克和阿迪達(dá)斯為一線品牌，李寧、安踏、特步等為二線品牌，其他為三線品牌。
[0003]運(yùn)動鞋、休閑鞋的面料主要有I3U彈性體、牛巴、超細(xì)纖維、天然皮、網(wǎng)布等幾大類，PU彈性體是目前市場上用的最多的鞋面材料之一，PU彈性體不同于發(fā)泡材料，前者的物理機(jī)械性能遠(yuǎn)高于后者，前者適合于生產(chǎn)圖案復(fù)雜、線條細(xì)密，對物性要求較高的鞋面材料，而后者多用于生產(chǎn)輕質(zhì)鞋底。PU彈性體鞋面依據(jù)所使用的多元醇可分為聚醚型和聚酯型材料，其中聚酯型材料強(qiáng)度高、與網(wǎng)布粘接性能好，但耐水性能和低溫耐折性能稍差?’聚醚型材料耐水性能優(yōu)異、低溫耐折性能好，工藝性能好，但與網(wǎng)布的粘接強(qiáng)度低于聚酯型材料，可按不同的使用要求選擇聚醚型或聚酯型材料用于一、二、三線品牌運(yùn)動鞋的生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種鞋面用聚氨酯彈性體的制備方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供上述制備方法獲得的鞋面用聚氨酯彈性體。
[0006]本發(fā)明的再一目的在于提供上述制備方法獲得的鞋面用聚氨酯彈性體的應(yīng)用。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種鞋面用聚氨酯彈性體的制備方法，其步驟為:將聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100: (60~160)的質(zhì)量比，在一定的溫度下混合均勻后澆注到已預(yù)熱的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)貼布加壓，加熱固化，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體；
[0009]其中所述聚氨酯預(yù)聚體包括100質(zhì)量份聚醚多元醇或聚酯多元醇,和60-140質(zhì)量份的二苯基甲燒二異氰酸酯；所述固化劑包括100-200質(zhì)量份聚醚多元醇、10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺，或是包括200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺,或是包括100-200質(zhì)量份聚醚多元醇、15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺，或是包括200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺；
[0010]所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二元醇或聚四亞甲基醚二元醇，所述聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇或聚己二酸丙二醇酯二元醇。
[0011]優(yōu)選的，所述聚氧化丙烯二元醇相對分子質(zhì)量為1000或2000 ;聚四亞甲基醚二元醇相對分子質(zhì)量為1000或2000 ;聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇相對分子質(zhì)量為1500或2000 ;聚己二酸丙二醇酯二元醇相對分子質(zhì)量為2000。
[0012]優(yōu)選的，所述聚氨酯預(yù)聚體通過如下步驟制得:
[0013]取100質(zhì)量份聚醚多元醇或聚酯多元醇邊攪拌邊加熱至105_120°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至50-70°C，加入60-140質(zhì)量份的二苯基甲烷二異氰酸酯，升溫至80_90°C，反應(yīng)1-2小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值10.0% -18.0 %后，停止加熱，降溫至50_60°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0014]優(yōu)選的,所述固化劑通過如下步驟制得:取100-200質(zhì)量份聚醚多元醇或200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、和擴(kuò)鏈劑邊攪拌邊加熱至100-115°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至60-700C，加入0.5-2.5質(zhì)量份的三乙烯二胺，攪拌10-15分鐘，放料，得到固化劑；所述擴(kuò)鏈劑為10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇或15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇。
[0015]優(yōu)選的，所述制備方法的具體操作步驟如下:將聚氨酯預(yù)聚體加熱至50_60°C，減壓除泡，把固化劑加熱至50-60°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100: (60~160)的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已預(yù)熱至75-95°C的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，75-95°C保溫7-10分鐘后出模，70-80°C加熱8_14小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0016]上述制備方法獲得的鞋面用聚氨酯彈性體。
[0017]上述制備方法獲得的鞋面用聚氨酯彈性體可以應(yīng)用在運(yùn)動鞋或休閑鞋鞋面材料領(lǐng)域。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0019]本發(fā)明鞋面用聚氨酯彈性體采用有機(jī)胺催化，可滿足鞋面用材料的對人體無危害要求，邵氏硬度A為55~85，拉伸強(qiáng)度達(dá)17MPa以上，斷裂伸長率不小于500%，能滿足運(yùn)動鞋或休閑鞋的鞋面材料的性能要求，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。下述實(shí)施例中所述份數(shù)均為質(zhì)量份數(shù)，所使用的三乙烯二胺為美國AirP1ducts公司的Dabco33-LV。實(shí)施例中力學(xué)性能測試方法如下所示:邵氏硬度A按《GB/T531-2008橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法》進(jìn)行測定；拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率按《GB/T528-1998硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》進(jìn)行測定；撕裂強(qiáng)度按《GB/T529-1999硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測定》進(jìn)行測定。
[0021]實(shí)施例1
[0022]按以下步驟制備鞋面用聚氨酯彈性體:
[0023](I)聚氨酯預(yù)聚體的制備
[0024]稱取相對分子質(zhì)量為2000的聚氧化丙烯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至105°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至60°C，加入65份的MDI，升溫至85°C，反應(yīng)1.5小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值10.4%后，停止加熱，降溫至55°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0025](2)固化劑的制備
[0026]稱取I，4-丁二醇12.5份、相對分子質(zhì)量為2000的聚四亞甲基醚二元醇107份邊攪拌邊加熱至105°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至70°C，加入0.5份的Dabco33-LV溶液，攪拌10分鐘，放料，得到固化劑。
[0027](3)鞋面用聚氨酯彈性體的制備
[0028]將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體加熱至50°C，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑加熱至50°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:73的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已90°C已預(yù)熱好的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，90°C保溫7分鐘后出模，80°C加熱12小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0029]經(jīng)檢測本實(shí)施例所得的鞋面用聚氨酯彈性體物理性能如下:邵氏硬度A為66，拉伸強(qiáng)度為20MPa，斷裂伸長率為680%，撕裂強(qiáng)度為55kN/m。
[0030]實(shí)施例2
[0031]按以下步驟制備鞋面用聚氨酯彈性體:
[0032](I)聚氨酯預(yù)聚體的制備
[0033]稱取相對分子質(zhì)量為1000的聚氧化丙烯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至110°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至55°C，加入110份的MDI，升溫至80°C，反應(yīng)1.0小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值13.1 %后，停止加熱，降溫至55°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0034](2)固化劑的制備
[0035]稱取I，4-丁二醇17份、相對分子質(zhì)量為1000的聚四亞甲基醚二元醇126份邊攪拌邊加熱至110°c，減壓除水2小時(shí)，降溫至60°C，加入1.0份的Dabco33-LV溶液，攪拌12分鐘，放料，得到固化劑。
[0036](3)鞋面用聚氨酯彈性體的制備
[0037]將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體加熱至55°C，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑加熱至55°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:69的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已80°C已預(yù)熱好的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，80°C保溫8分鐘后出模，80°C加熱10小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0038]經(jīng)檢測本實(shí)施例所得的鞋面用聚氨酯彈性體物理性能如下:邵氏硬度A為75，拉伸強(qiáng)度為22MPa，斷裂伸長率為520%，撕裂強(qiáng)度為65kN/m。
[0039]實(shí)施例3
[0040]按以下步驟制備鞋面用聚氨酯彈性體:
[0041](I)聚氨酯預(yù)聚體的制備
[0042]稱取相對分子質(zhì)量為1500的聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至115 °C，減壓除水2小時(shí)，降溫至50°C，加入120份的MD I，升溫至75 °C，反應(yīng)1.5小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值15.2%后，停止加熱，降溫至60°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0043](2)固化劑的制備
[0044]稱取1，4_ 丁二醇22份、相對分子質(zhì)量為1500的聚己二酸乙二醇二甘醇酯196份邊攪拌邊加熱至115°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至60°C，加入2.0份的Dabco33-LV溶液，攪拌13分鐘，放料，得到固化劑。
[0045](3)鞋面用聚氨酯彈性體的制備
[0046]將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體加熱至60°C，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑加熱至60°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:100的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已85°C已預(yù)熱好的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，85°C保溫8分鐘后出模，80°C加熱10小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0047]經(jīng)檢測本實(shí)施例所得的鞋面用聚氨酯彈性體物理性能如下:邵氏硬度A為70，拉伸強(qiáng)度為33MPa，斷裂伸長率為700%，撕裂強(qiáng)度為60kN/m。
[0048]實(shí)施例4
[0049]按以下步驟制備鞋面用聚氨酯彈性體:
[0050](I)聚氨酯預(yù)聚體的制備
[0051]稱取相對分子質(zhì)量為2000的聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至110°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至55°C，加入100份的MDI，升溫至80°C，反應(yīng)2.0小時(shí)，取樣測定-NCO含量， 達(dá)到預(yù)定值14.3%后，停止加熱，降溫至60°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0052](2)固化劑的制備
[0053]稱取一縮二乙二醇18份、相對分子質(zhì)量為2000的聚己二酸乙二醇二甘醇酯280份邊攪拌邊加熱至110°c，減壓除水2小時(shí)，降溫至60°C，加入2.0份的Dabco33-LV溶液，攪拌12分鐘，放料，得到固化劑。
[0054](3)鞋面用聚氨酯彈性體的制備
[0055]將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體加熱至58°C，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑加熱至58°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:150的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已80°C已預(yù)熱好的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，80°C保溫10分鐘后出模，70°C加熱12小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0056]經(jīng)檢測本實(shí)施例所得的鞋面用聚氨酯彈性體物理性能如下:邵氏硬度A為60，拉伸強(qiáng)度為18MPa，斷裂伸長率為650%，撕裂強(qiáng)度為42kN/m。
[0057]實(shí)施例5
[0058]按以下步驟制備鞋面用聚氨酯彈性體:
[0059](I)聚氨酯預(yù)聚體的制備
[0060]稱取相對分子質(zhì)量為2000的聚己二酸丙二醇酯二元醇100份，邊攪拌邊加熱至I10C,減壓除水2小時(shí)，降溫至55°C，加入135份的MDI，升溫至85°C，反應(yīng)1.5小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值17.0%后，停止加熱，降溫至55°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
[0061](2)固化劑的制備
[0062]稱取一縮二乙二醇36份、相對分子質(zhì)量為2000的聚己二酸丙二醇酯226份邊攪拌邊加熱至110°c，減壓除水2小時(shí)，降溫至55°C，加入1.0份的Dabco33-LV溶液，攪拌13分鐘，放料，得到固化劑。
[0063](3)鞋面用聚氨酯彈性體的制備
[0064]將步驟(1)得到的聚氨酯預(yù)聚體加熱至50°C，減壓除泡，把步驟(2)得到的固化劑加熱至50°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:112的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已95°C已預(yù)熱好的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，95°C保溫10分鐘后出模，80°C加熱14小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
[0065]經(jīng)檢測本實(shí)施例所得的鞋面用聚氨酯彈性體物理性能如下:邵氏硬度A為80，拉伸強(qiáng)度為35MPa，斷裂伸長率為570%，撕裂強(qiáng)度為70kN/m。
[0066]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式 ，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鞋面用聚氨酯彈性體的制備方法，其特征在于，所述制備方法的步驟為:將聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:(60~160)的質(zhì)量比，在一定的溫度下混合均勻后澆注到已預(yù)熱的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)貼布加壓，加熱固化，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體； 其中所述聚氨酯預(yù)聚體包括100質(zhì)量份聚醚多元醇或聚酯多元醇,和60-140質(zhì)量份的二苯基甲燒二異氰酸酯；所述固化劑包括100-200質(zhì)量份聚醚多元醇、10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇 和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺，或是包括200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺,或是包括100-200質(zhì)量份聚醚多元醇、15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺，或是包括200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇和0.5-2.5質(zhì)量份三乙烯二胺； 所述聚醚多元醇為聚氧化丙烯二元醇或聚四亞甲基醚二元醇，所述聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇或聚己二酸丙二醇酯二元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚氧化丙烯二元醇相對分子質(zhì)量為1000或2000 ;聚四亞甲基醚二元醇相對分子質(zhì)量為1000或2000 ;聚己二酸乙二醇二甘醇酯二元醇相對分子質(zhì)量為1500或2000 ;聚己二酸丙二醇酯二元醇相對分子質(zhì)量為2000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚氨酯預(yù)聚體通過如下步驟制得: 取100質(zhì)量份聚醚多元醇或聚酯多元醇邊攪拌邊加熱至105-120°c,減壓除水2小時(shí)，降溫至50-70°C，加入60-140質(zhì)量份的二苯基甲烷二異氰酸酯，升溫至80_90°C，反應(yīng)1_2小時(shí)，取樣測定-NCO含量，達(dá)到預(yù)定值10.0% -18.0 %后，停止加熱，降溫至50-60°C，放料，得到聚氨酯預(yù)聚體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述固化劑通過如下步驟制得:取100-200質(zhì)量份聚醚多元醇或200-300質(zhì)量份聚酯多元醇、和擴(kuò)鏈劑邊攪拌邊加熱至100-115°C，減壓除水2小時(shí)，降溫至60-70°C，加入0.5-2.5質(zhì)量份的三乙烯二胺，攪拌10-15分鐘，放料，得到固化劑；所述擴(kuò)鏈劑為10-25質(zhì)量份1，4- 丁二醇或15-40質(zhì)量份一縮二乙二醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法的具體操作步驟如下:將聚氨酯預(yù)聚體加熱至50-60°C，減壓除泡，把固化劑加熱至50-60°C，減壓除泡，聚氨酯預(yù)聚體和固化劑按100:(60~160)的質(zhì)量比，混合均勻后澆注到已預(yù)熱至75-95°C的模具中，然后減壓除泡，凝膠點(diǎn)時(shí)貼布加壓，75-95°C保溫7-10分鐘后出模，70-80°C加熱8-14小時(shí)，得到所述鞋面用聚氨酯彈性體。
6.一種鞋面用聚氨酯彈性體，其特征在于，由權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述制備方法獲得。
7.權(quán)利要求6所述鞋面用聚氨酯彈性體在運(yùn)動鞋或休閑鞋鞋面材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【文檔編號】C08G18/42GK104072723SQ201410333538
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】黎艷飛, 鄒明清 申請人:廣州華工百川科技股份有限公司