一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，屬于制鞋【技術(shù)領(lǐng)域】。該工藝以六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和聚己二酸-1,4-丁二醇酯為基本原料,以二氨基苯磺酸鈉為親水?dāng)U鏈劑、二羥甲基丙酸為內(nèi)乳化劑，通過(guò)丙酮法制備出高固含量( 50%以上)、不含有機(jī)溶劑和儲(chǔ)存穩(wěn)定的鞋用水性聚氨酯膠粘劑。該工藝路線方便易操作，生產(chǎn)成本低，為開(kāi)發(fā)新型鞋用高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑提供了一條新途徑。
【專利說(shuō)明】一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鞋用膠粘劑的制備工藝，具體涉及一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，具體涉及用預(yù)聚體分散法生產(chǎn)鞋用水性聚氨酯膠黏劑工藝，屬于鞋用膠粘劑生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]上世紀(jì)30年代以來(lái)，以氯丁膠粘劑為代表的第一代鞋用膠粘劑為制鞋工業(yè)化作出了巨大的貢獻(xiàn)，然而隨著PVC人造革、合成革在制鞋業(yè)中大量使用，傳統(tǒng)氯丁膠粘劑以不能滿足需要。而后出現(xiàn)的以甲基丙烯酸甲酯接枝的氯丁膠粘劑和溶劑型聚氨酯膠粘劑為代表的第二代鞋用膠粘劑對(duì)合成材料粘接性能優(yōu)良，成為制鞋行業(yè)所用膠粘劑的主要品種。但由于使用了苯系溶劑，對(duì)全球環(huán)境造成巨大的污染，同時(shí)造成大量制鞋工人職業(yè)病多發(fā)。這一問(wèn)題隨著環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)的加強(qiáng)，日益引起人們的重視。相繼出現(xiàn)了不含苯系物溶劑的第三代氯丁膠、接枝氯丁膠和聚氨酯膠粘劑，然而仍不能無(wú)法根本解決膠粘劑使用有機(jī)溶劑造成的有機(jī)物揮發(fā)問(wèn)題。
[0003]水性聚氨酯膠黏劑是以水作為分散介質(zhì)的膠黏劑，既具有良好的綜合性能，又具有無(wú)污染、運(yùn)輸安全、氣味小和用后殘留物易清理等特點(diǎn)，屬環(huán)保型膠黏劑。然而，它與傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯膠黏劑相比，干燥緩慢，耐水性差，初粘力低等缺點(diǎn)。這實(shí)際上就是要求制備出固含量更高、粘度可預(yù)設(shè)、親水性組分含量更低和對(duì)各種外加助劑依賴更少的水性聚氨酯。
[0004]國(guó)外對(duì)高固含量水性聚氨酯的研究起步比較早，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。如拜耳DISPERC0LL系列水性聚氨酯產(chǎn)品的固含量大都設(shè)計(jì)在50%左右。而國(guó)內(nèi)對(duì)高固含量水性聚氨酯的開(kāi)發(fā)起步較晚，與國(guó)外產(chǎn)品相比，整體上還存在一定的差距，很少有工廠能生產(chǎn)出穩(wěn)定性好、性能優(yōu)異及固含量高的水性聚氨酯。
[0005]中國(guó)發(fā)明:201310015021.6，提供了水性聚氨酯膠粘劑及其制備方法，聚氨酯是由聚(碳酸酯-醚)二元醇和三羥甲基丙烷、二異氰酸酯、二羥基甲基丙酸、乙二醇和二甲基乙醇胺反應(yīng)得到，聚(碳酸酯-醚)二元醇同時(shí)具有聚酯結(jié)構(gòu)以及聚醚結(jié)構(gòu)，克服了聚酯耐水性差以及聚醚機(jī)械性能差的缺點(diǎn)，通過(guò)共聚反應(yīng)使得制備得到的聚氨酯主鏈同時(shí)具有聚酯單元和聚醚單元，增加了其粘結(jié)性能。
[0006]我國(guó)制鞋業(yè)現(xiàn)已成為以出口型為主導(dǎo)的行業(yè)，歐美國(guó)家對(duì)進(jìn)口鞋類的綠色技術(shù)壁壘已顯現(xiàn)，要想順利過(guò)關(guān)，制鞋業(yè)生產(chǎn)中必須實(shí)行無(wú)害化生產(chǎn)，使用無(wú)毒害膠粘劑，提供環(huán)保產(chǎn)品滿足消費(fèi)者的要求。高固含量水性聚氨酯以其優(yōu)異的粘接性能及對(duì)環(huán)境友好的特點(diǎn)，在制鞋工業(yè)中將逐步取代溶劑型膠粘劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，采用預(yù)聚體分散法制備出高固含量不含有機(jī)溶劑的鞋用水性聚氨酯膠粘劑，本工藝操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可廣泛應(yīng)用于各種制鞋廠。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
以六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和聚己二酸-1，4- 丁二醇酯為基本原料，以復(fù)配二氨基苯磺酸鈉和二羥甲基丙酸為內(nèi)乳化劑，通過(guò)預(yù)聚體分散法制備出高固含量不含有機(jī)溶劑的鞋用水性聚氨酯膠粘劑。具體制備工藝如下:
一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，包括如下步驟:
(1)200g聚己二酸丁二醇酯加入80-150 °C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至60-100°C后，反應(yīng) 5-20 min ；
(2)加入50-240g六亞甲基二異氰酸酯和200-330g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下65-105 °C攪拌反應(yīng)時(shí)間1-4 h ；
(3)降溫至30-650C ,加入20-80ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)5_25min ;
(4)滴加10-45ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比1-10:1)，攪拌反應(yīng) 5-30min ；
(5)滴加乙20-30ml5-9% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)5_30min ；
(6)4000-10000r/min剪切乳化3_10min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料，得到固含量水性聚氨酯膠液；利用添加三乙胺丙酮溶液法制備固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑；聚氨酯膠液合成中的以剪切乳化的方法；以二氨基苯磺酸鈉和二羥甲基丙酸為內(nèi)乳化劑。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用預(yù)聚體分散法制備出高固含量不含有機(jī)溶劑的鞋用水性聚氨酯膠粘劑，本工藝操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可廣泛應(yīng)用于各種制鞋廠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑制備工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)例僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0012]實(shí)施例1
(1)200g聚己二酸丁二醇酯加入80 °C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至60°C ；
(2)加入10g六亞甲基二異氰酸酯和200g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下65°C攪拌反應(yīng)時(shí)間3 h ；
(3)降溫至450C ,加入50ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)15min;
(4)滴加25ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比4:1),攪拌反應(yīng)1min;
(5)滴加乙20ml6% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min ;
(6)6000r/min剪切乳化8min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料得到固含量水性聚氨酯膠液。
[0013]目的產(chǎn)品水性聚氨酯膠液對(duì)真皮與真皮剝離強(qiáng)度為4.2kN/m、真皮與橡膠剝離強(qiáng)度為2.3kN/m、PU與PU剝離強(qiáng)度為4.0 kN/m,P0V與PU剝離強(qiáng)度為2.9 kN/m，外觀為無(wú)色透明，黏度3.1PaS。
[0014]實(shí)施例2
(1)200g聚己二酸丁二醇酯加入80 °C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min,降溫至50°C ；
(2)加入180g六亞甲基二異氰酸酯和300g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下85°C攪拌反應(yīng)時(shí)間I h ；
(3)降溫至650C ,加入40ml 10%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)12min;
(4)滴加21ml加入2，2-二羥甲基丙酸和8%二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比6:1)，攪拌反應(yīng)12min;
(5)滴加乙17ml8% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)18min ；
(6)8000r/min剪切乳化5min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料得到固含量水性聚氨酯膠液。
[0015]實(shí)施例3
(1)200g聚己二酸丁二醇酯加入80°C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至60°C后，反應(yīng)5 min ；
(2)加入50g六亞甲基二異氰酸酯和200g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下65V攪拌反應(yīng)時(shí)間Ih ；
(3)降溫至30V，加入20ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)5min ；
(4)滴加1ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比1-10:1)，攪拌反應(yīng) 5min ；
(5)滴加乙20ml5% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)5min ;
(6)4000r/min剪切乳化3min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料，得到固含量水性聚氨酯膠液。
[0016]實(shí)施例4
(1)200g聚己二酸丁二醇酯加入150°C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至100°C后，反應(yīng) 20 min ；
(2)加入240g六亞甲基二異氰酸酯和330g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下105V攪拌反應(yīng)時(shí)間4 h ；
(3)降溫至65V，加入80ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)25min ；
(4)滴加45ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比1-10:1)，攪拌反應(yīng) 30min ；
(5)滴加乙30ml9% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)30min ;
(6)10000r/min剪切乳化lOmin，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料，得到固含量水性聚氨酯膠液。
[0017]實(shí)施例5
(1)聚己二酸丁二醇酯加入100°C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至80°C后，反應(yīng)15min ；
(2)加入200g六亞甲基二異氰酸酯和300g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下80V攪拌反應(yīng)時(shí)間2 h ；
(3)降溫至45V，加入60ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)15min ；
(4)滴加30ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比1-10:1)，攪拌反應(yīng) 20min ；
(5)滴加乙25ml6% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)20min ;
(6)6000r/min剪切乳化6min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料，得到固含量水性聚氨酯膠液。
[0018]目的產(chǎn)品水性聚氨酯膠液對(duì)真皮與真皮剝離強(qiáng)度為4.5kN/m、真皮與橡膠剝離強(qiáng)度為2.2kN/m、PU與PU剝離強(qiáng)度為4.1 kN/m, POV與PU剝離強(qiáng)度為2.9 kN/m，外觀為無(wú)色透明，黏度3.2Pa.S。
[0019]由此，黏膠適用于TO、PVC、P0V、橡膠和真皮等材質(zhì)鞋的粘接。
【權(quán)利要求】
1.一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其特征在于:包括如下步驟: (1)200g聚己二酸丁二醇酯加入80-150 °C反應(yīng)釜抽真空脫水30 min，降溫至60-100°C后，反應(yīng) 5-20 min ； (2)加入50-240g六亞甲基二異氰酸酯和200-330g異佛爾酮二異氰酸酯，在N2保護(hù)下65-105 °C攪拌反應(yīng)時(shí)間1-4 h ；(3)降溫至30-65°C，加入20-80ml 20%三乙胺丙酮溶液，攪拌中和反應(yīng)5_25min ; (4)滴加10-45ml加入2，2-二羥甲基丙酸和10% 二氨基苯磺酸水溶液(質(zhì)量體積比1-10:1)，攪拌反應(yīng) 5-30min ； (5)滴加乙20-30ml5-9% 二胺水溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)5_30min ； (6)4000-10000r/min剪切乳化3_10min，50°C下減壓脫除丙酮，冷卻出料，得到固含量水性聚氨酯膠液。
2.一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其特征在于:利用添加三乙胺丙酮溶液法制備固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑。
3.一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其特征在于:聚氨酯膠液合成中的以剪切乳化的方法。
4.一種高固含量鞋用水性聚氨酯膠粘劑的制備工藝，其特征在于:以二氨基苯磺酸鈉和二羥甲基丙酸為內(nèi)乳化劑。
【文檔編號(hào)】C08J3/03GK104497948SQ201410713165
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】黃朝陽(yáng) 申請(qǐng)人:佛山銘乾科技有限公司