[发明专利]鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水性聚氨酯胶黏剂领域，具体涉及一种鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法。

背景技术

高近几年，中国每年生产各种鞋超过65亿双左右，占全球制鞋总量的一半以上，仅福建地区就有2千多家鞋厂，20多万工人，有近800条成型线及近2000个家庭作坊，产量达4亿双各类凉鞋、运动鞋、休闲鞋，庞大的制鞋数量带动着与之配套的鞋用胶行业的快速发展。目前我国鞋用胶黏剂仍以溶剂型的聚氨酯为主，固含量在12～20％之间，大量溶剂的无组织排放严重污染了环境，同时对制鞋从业人员的健康造成了严重威胁，相关安全事故频有发生。另外，随着鞋业竞争的加剧，尤其是打入国际市场的鞋品，必将面临各种严格指标要求，其中环境友好产品将会越加受到欢迎，环保型鞋用胶粘剂的普及应用将是大势所趋。

目前鞋用胶黏剂正朝着多品种、多功能、低消耗的方向发展，经历了一个由低端向高端、由非环保向环保方向的发展过程。水性PU胶与传统油性PU胶相比，具有三大特点：环保，不含或少含VOC(有机挥发物)，对人体和生态环境无危害；不易燃易爆，储藏安全，无消防隐患；高固含量(50％左右),是传统油性产品的3-4倍，因此可以达到高于油性产品的后期粘合效果，且很多鞋材刷一遍胶即可，性价比更高。从源头上杜绝污染，对于制鞋行业来讲已是迫在眉睫。每年仅从我国出口到国外的4大名牌鞋企所用的水性PU胶达2万吨，若整个制鞋行业都采用水性PU胶，此市场前景将非常广阔。

水性聚氨酯胶黏剂是以水为分散介质，呈乳白蓝色，经干燥和红外活化，呈透明状，具有不黄变、不燃烧、气味少、无毒、不污染环境、操作使用方便等优点。与溶剂型聚氨酯胶黏剂一样，水性聚氨酯胶黏剂还具有硬度可调、耐低温、柔韧性好、粘结强度大等特点，是其它水性胶黏剂所不能及的。但是，目前水性PU胶仍存在初粘力低、耐水性差、粘性维持时间短等问题；同时高固含量会导致乳液粘度急剧提高，粘度过高不利于乳液的进一步改性、调胶和加工，且损耗增大。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，制备出环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂，所得产品基本不含有机溶剂，不污染环境，具有突出的初粘力、剥离强度、耐水性和热蠕变性能等。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，聚合，先将10质量份～20质量份的聚酯多元醇、2质量份～8质量份的聚醚多元醇和2质量份～6质量份双羟基磺酸盐分散体投入到反应器中，在100℃～120℃的温度下真空脱水2小时，脱水完毕后，降温至80℃，再将2质量份～10质量份的二异氰酸酯、0.2质量份～3.5质量份的小分子扩链剂、0.01质量份～0.2质量份的有机金属催化剂加入到反应器中逐步加温到90℃，在反应器中90℃下聚合反应2小时，然后再加入0.5质量份～1.5质量份的亲水扩链剂继续保持90℃反应2小时～4小时，取样，采用二正丁胺法测定NCO值，指标合格后将反应器内的温度降至55℃以下，加入10质量份～30质量份丙酮降粘，然后再向反应器内投入0.3质量份～1质量份的三乙胺进行中和，中和完毕后，向反应器内滴加0.5质量份～2质量份的乙二胺基磺酸钠和0.1质量份～0.8质量份的端氨基硅烷偶联剂，即得水性聚氨酯预聚物；

第二步，乳化，在获得的预聚物中加入25质量份～50质量份的去离子水，高速剪切乳化20分钟～60分钟，加入0.2质量份～1.0质量份二胺类扩链剂，采用冰盐水进行循环冷却，在乳化过程中乳化和扩链同时进行，乳化结束后升温到40℃～60℃，抽真空脱丙酮，检测固体含量；

第三步，调胶，在制得的乳液中加入0.5质量份～3质量份的固化剂，在反应器中搅拌将固化剂分散均匀，分散均匀后，再加入0.5质量份～3质量份的环保型助剂，继续搅拌2小时，搅拌完成后，检测粘度和固体含量，合格后即得高固含水性聚氨酯胶黏剂。

进一步的，上述的鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，第一步中的聚酯多元醇为聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己二酸酯多元醇当中的任意一种或任意组合。

进一步的，上述的鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，第一步中的聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚多元醇、环氧乙烷聚醚多元醇、环氧丙烷聚醚多元醇、聚三亚甲基醚二醇当中的任意一种或任意组合。

进一步的，上述的鞋用环保型高性能水性聚氨酯胶黏剂的制备方法，第一步中的异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯当中的任意一种任意组合。