一種用于鞋材的聚氨酯組合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚氨酯組合物，特別是涉及一種用于鞋材的聚氨酯組合物的制備 方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類，其原材料品種繁多，配方多種多樣， 可調(diào)范圍很大。由于其結(jié)構(gòu)具有軟、硬兩個(gè)鏈段，可以對其進(jìn)行分子設(shè)計(jì)而賦予材料高強(qiáng) 度、韌性好、耐磨、耐油等優(yōu)異性能，它既具有橡膠的高彈性又具有塑料的剛性，被稱為"耐 磨橡膠"。由于其極其優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、礦山開采、航空航天、電子、醫(yī)療 器械、體育制品等多個(gè)領(lǐng)域，成為極具發(fā)展前景的合成材料制品。聚氨酯彈性體根據(jù)其制造 方式可分為澆注型聚氨酯彈性體(簡稱CPU)，熱塑性彈性體(簡稱TPU)和混煉型彈性體(簡 稱MPU)。
[0003] 聚氨酯彈性體在鞋材領(lǐng)域已經(jīng)普遍應(yīng)用，由于其具有緩沖性能好、質(zhì)輕、耐磨、防 滑等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為制鞋工業(yè)中一種重要的配套材料，高爾夫球鞋、棒球鞋、足球鞋、滑雪 鞋、旅游鞋、安全鞋等許多鞋的鞋底、鞋跟、鞋頭、鞋墊等重要配件都是用聚氨酯彈性體制成 的，不僅美觀大方，而且舒適耐用，還能提高運(yùn)動(dòng)成績。近年來開發(fā)出許多易加工新品種，如 適于雙色成型、能增加透明性和高流動(dòng)、高回收的可提高加工生產(chǎn)效率型的聚氨酯彈性體， 擴(kuò)大了制鞋領(lǐng)域。而我國目前已成為全球制鞋基地，不僅對聚氨酯彈性體的需求大幅增加， 而且對其技術(shù)的改進(jìn)極為期望，在國家大力推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以及全球金融危機(jī)的大 環(huán)境下，對新型的環(huán)保、低毒、無害、低成本、高性能聚氨酯彈性體材料的需求越來越高。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于鞋材的聚氨酯組合物的制備方法，制備 出的聚氨酯組合物具有較好的生物降解性，而且壓縮強(qiáng)度較高。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種用于鞋材的聚氨酯組合物的制備方法，其步驟如下：
[0008] (1)將甘蔗皮加入粉碎機(jī)粉碎后得到甘蔗皮粗粉，將甘蔗皮粗粉加入50倍重量的 蒸餾水中，加熱至100 °C后恒溫1小時(shí)，更換蒸餾水后再加熱至100 °C后恒溫1小時(shí)，取出后用 蒸餾水洗凈，風(fēng)干后得到水煮甘蔗皮粗粉；
[0009] (2)將步驟(1)得到的水煮甘蔗皮粗粉加入質(zhì)量濃度為10 %的氨水溶液中，加熱至 100 °C后恒溫2小時(shí)，取出后加入質(zhì)量濃度為16 %的氫氧化鈉溶液中，加熱至100 °C后恒溫2 小時(shí)，取出后用蒸餾水洗滌至中性，置于烘箱中70°C下烘至絕干，粉碎后研磨，過60目篩后 得到甘蔗皮粉末并置于干燥器中備用；
[0010] (3)將步驟(2)得到的甘蔗皮粉末加入正辛醇中，然后加入質(zhì)量濃度為90%的濃硫 酸，超聲攪拌30分鐘，得到混合液，將混合液加入聚四氟乙烯反應(yīng)罐中，密封好后放入微波 反應(yīng)器中，將微波功率設(shè)置為500W，加熱至140°C后微波反應(yīng)15分鐘，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室 溫后得到甘蔗皮多元醇，其中，甘蔗皮粉末、正辛醇、濃硫酸的重量比為25:50:1;
[0011] ⑷將擴(kuò)鏈劑、防老劑、催化劑、發(fā)泡劑、勾泡劑、步驟(3)得到的甘蔗皮多元醇加入 反應(yīng)釜中，通氮?dú)?，加熱?0°C后攪拌2小時(shí)，待物料體系的粘度為5.5Pa. s/50°C時(shí)出料，得 到甲組份；
[0012] (5)將異氰酸酯、步驟(3)得到的甘蔗皮多元醇加入反應(yīng)釜，通氮?dú)?，加熱?0°C， 攪拌2小時(shí)，待物料體系的NC0值為18 %時(shí)出料，得到乙組份；
[0013] (6)將步驟(5)得到的甲組份、步驟(6)得到的乙組份混合，注入聚氨酯發(fā)泡機(jī)的模 具中發(fā)泡成型，脫模后70°C下熟化24小時(shí)，用于鞋材的聚氨酯組合物。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，按重量份數(shù)計(jì)，擴(kuò)鏈劑3-6份，防老劑0.5-1份，催 化劑1-2份，發(fā)泡劑0.1-0.6份，勻泡劑1-1.5份，甘蔗皮多元醇84-90份。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(5)中，按重量份數(shù)計(jì)，異氰酸酯50-60份，甘蔗皮多元醇 40-50份。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述甲組份、乙組份的重量比為4:3。
[0017] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，擴(kuò)鏈劑為1，4_丁二醇。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，防老劑為防老劑BHT。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，催化劑為三乙烯二胺。
[0020] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，發(fā)泡機(jī)為水。
[0021] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(4)中，勻泡劑為二甲基硅氧烷。
[0022]優(yōu)選地，本發(fā)明所述步驟(5)中，異氰酸酯為IPDI。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0024] 1)甘蔗皮是人們食用甘蔗時(shí)去除并丟棄的部分，含有木質(zhì)素、纖維素等多羥基成 分，本發(fā)明先將甘蔗皮粉碎制得粗粉，然后將其通過水煮去除表面的水溶物，再通過氨水溶 液蒸煮去除果膠物質(zhì)，并通過氫氧化鈉溶液蒸煮去除半纖維素，烘干、粉碎、研磨、過篩后制 得幾乎只含有木質(zhì)素和纖維素的甘蔗皮粉，然后以硫酸為催化劑、正辛醇為液化劑并通過 微波加熱對甘蔗皮粉進(jìn)行降解液化反應(yīng)，將甘蔗皮粉中的木質(zhì)素、纖維素液化為羥值較高 的甘蔗皮多元醇，正辛醇中的羥基與木質(zhì)素、纖維素的官能團(tuán)結(jié)合，從而促進(jìn)木質(zhì)素、纖維 素的降解液化過程，提高甘蔗皮多元醇的含量，甘蔗皮多元醇由甘蔗皮制得，具有很好的生 物降解性能，且羥值較高，有利于提高聚氨酯組合物的壓縮強(qiáng)度，因此以該甘蔗皮多元醇與 異氰酸酯等其他組份一起制得的聚氨酯組合物具有較好的生物降解性和較高的壓縮強(qiáng)度；
[0025] 2)微波加熱是通過被加熱體內(nèi)部的分子的高頻往復(fù)運(yùn)動(dòng)摩擦生熱，升溫速度較快 且均勻，因此利用微波加熱可有效加速甘蔗皮的降解液化反應(yīng)，縮短甘蔗皮的降解液化時(shí) 間，提高效率，降低生產(chǎn)成本，還有利于提高甘蔗皮多元醇的羥值，進(jìn)而提高聚氨酯組合的 性能。
【具體實(shí)施方式】：
[0026]下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0027] 實(shí)施例1
[0028]按照以下步驟制備用于鞋材的聚氨酯組合物：
[0029] (1)將甘蔗皮加入粉碎機(jī)粉碎后得到甘蔗皮粗粉，將甘蔗皮粗粉加入50倍重量的 蒸餾水中，加熱至100 °C后恒溫1小時(shí)，更換蒸餾水后再加熱至100 °C后恒溫1小時(shí)，取出后用 蒸餾水洗凈，風(fēng)干后得到水煮甘蔗皮粗粉；
[0030] (2)將步驟(1)得到的水煮甘蔗皮粗粉加入質(zhì)量濃度為10%的氨水溶液中，加熱至 100 °C后恒溫2小時(shí)，取出后加入質(zhì)量濃度為16 %的氫氧化鈉溶液中，加熱至100 °C后恒溫2 小時(shí)，取出后用蒸餾水洗滌至中性，置于烘箱中70°C下烘至絕干，粉碎后研磨，過60目篩后 得到甘蔗皮粉末并置于干燥器中備用；
[0031] (3)將步驟(2)得到的甘蔗皮粉末加入正辛醇中，然后加入質(zhì)量濃度為90%的濃硫 酸，超聲攪拌30分鐘，得到混合液，將混合液加入聚四氟乙烯反應(yīng)罐中，密封好后放入微波 反應(yīng)器中，將微波功率設(shè)置為500W，加熱至140°C后微波反應(yīng)15分鐘，將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室 溫后得到甘蔗皮多元醇，其中，甘蔗皮粉末、正辛醇、濃硫酸的重量比為25:50:1;
[0032] (4)將3.5重量份1，4_ 丁二醇、0.6重量份防老劑BHT、1.4重量份催化劑三乙烯二 胺、0.1重量份水、1.5重量份二甲基硅氧烷、86重量份步驟(3)得到的甘蔗皮多元醇加入反 應(yīng)釜中，通氮?dú)?，加熱?0°C后攪拌2小時(shí)，待物料體系的粘度為5.5Pa. s/50°C時(shí)出料，得到 甲組份；
[0033] (5)將52重量份IPDI、48重量份步驟(3)得到的甘蔗皮多元醇加入反應(yīng)釜，通氮?dú)猓?加熱至80 °C，攪拌2小時(shí)，待物料體系的NC