[发明专利]一种鞋用湿固化反应型聚氨酯热熔胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯胶粘剂技术领域，具体涉及一种鞋用聚氨酯热熔胶的制备方法。

背景技术

各种鞋用胶粘剂当中，以粘外底胶为至关重要，胶粘性能要求最高，也是制鞋企业、胶粘剂生产企业最为关注的胶粘剂品种。目前，粘外底的胶粘剂基本上是以聚氨酯、氯丁胶为主。但是，由于聚氯乙烯(PVC)人造革、热塑性橡胶、聚氨酯(PU)合成革在制鞋工业得到大量使用，第一代普通氯丁胶粘剂已无法满足对这些材料的粘接，难以适应制鞋工业发展的要求，聚氨酯胶粘剂则以其优良的性能被认为是最有发展潜力的胶粘剂之一。在发达国家，鞋用胶粘剂已全部使用聚氨酯，而我国还仅用于出口鞋和少量高档鞋。另外，随着世界对环境污染的要求，传统的有机溶剂性胶粘剂会被逐渐淘汰，从而走向热熔性和水性胶粘剂。因此，大力发展环保型的热熔性和水性聚氨酯胶粘剂将成为我国鞋用胶粘剂行业的主要发展趋势。

水性聚氨酯胶粘剂不含NCO基团，而含有极性基团，如羧基、羟基、氨酯健，脲键、离子键等，因此，对许多合成材料，尤其是极性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。水性聚氨酯胶的固化大多数是依靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力。水性聚氨酯胶与溶剂聚氨酯胶比较，水性聚氨酯胶没有溶剂臭味，无毒、无污染、操作方便，残胶易清理，固体含量高，贮运安全方便，但是水性胶需较长的干燥时间和较高的干燥温度，干燥工艺条件要求严格，以保证水份的挥发彻底。水性胶对基材润湿能力差，胶粘剂中水溶性高分子增稠剂会降低耐水性，此外，目前尚未开发出配套使用的水性表面处理剂，仍需使用溶剂型表面处理剂，因此，即使使用水性大底胶，目前仍不能做到根除有机溶剂。

聚氨酯热熔胶一般有两类，一类是热塑性聚氨酯弹性体，它是分子量较大的线型或少量支链的端羟基聚氨酯，可加热熔融涂胶，而后冷却固化而起到粘接作用。热塑性聚氨酯胶本身无反应性基团，只靠氢键、分子间力而形成一定粘接强度、存在粘接强度低的缺点，同时交联度低造成耐热性、耐溶剂性能差。并且使用温度高，涂敷困难，因此应用范围受到限制。另一类是湿固化反应型聚氨酯热熔胶(PUR)，其低温热熔，易于涂敷，浸润性好，室温固化，耐热性好，是当代理想的一类鞋用胶粘剂。

湿固化反应型聚氨酯热熔胶的制备大多采用聚酯多元醇，因其有一定的结晶度和是极性分子，能成倍增加粘接层的内聚力和粘接力，可提高初始粘接强度和最终粘接强度，但由于含有酯键，容易水解，所以聚酯型的聚氨酯胶粘剂耐水性较差；如采用聚醚多元醇，由于醚键结构单元属于柔性链，而且醚键不易水解，故比相应的聚酯多元醇有较好的柔软性、耐水解性与耐低温性，但醚键的极性不如酯键，所以其粘接强度太低。

发明内容

本发明的目的是提供一种鞋用湿固化反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，该方法制备的聚氨酯热熔胶粘接强度高、耐水解性能好、环保。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种鞋用湿固化反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)原料的选取：原材料按照下列重量份称量：端羟基液体橡胶60-70份，聚醚二元醇10-20份，甲苯二异氰酸酯10-15份，三羟甲基丙烷(交联剂)3-5份，增粘树脂10-15份，催化剂0.2-0.3份；

2)将端羟基液体橡胶和聚醚二元醇混合，加热升温至100-110℃，在真空度小于0.67kPa下，脱水1-2小时；

3)降温至80-90℃，滴加甲苯二异氰酸酯并反应2-3小时；

4)降温至40-50℃，加入三羟甲基丙烷、增粘树脂和催化剂，继续搅拌20-30分钟；

5)当检测到异氰酸酯基含量在6％-8％(质量)，粘度在800-1000厘泊时，降温停止反应，再次真空脱气30分钟，在氮气保护下出料，密封包装即得鞋用湿固化反应型聚氨酯热熔胶。

所述的端羟基液体橡胶为端羟基聚丁二烯、端羟基聚丁二烯-丙烯腈或端羟基聚氯丁二烯。(端羟基聚丁二烯，羟值89，相对分子量1550；端羟基聚丁二烯-丙烯腈，羟值69，相对分子量2400；端羟基聚氯丁二烯，羟值74，相对分子量1800。)。

所述的聚醚二元醇为聚醚二元醇(N210)或聚四氢呋喃二醇。(聚醚二元醇，羟值56，相对分子量2000)。

所述的甲苯二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯中的任意一种或二种混合，二种混合时，2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的质量比例为80/20。

所述的增粘树脂为萜烯树脂、古马隆树脂、松香系树脂或C₅石油树脂。

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡或叔胺。