CN104497948A

CN104497948A - 一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺

Info

Publication number: CN104497948A
Application number: CN201410713165.3A
Authority: CN
Inventors: 黄朝阳
Original assignee: Foshan Ming Qian Science And Technology Ltd
Current assignee: Foshan Ming Qian Science And Technology Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-04-08

Abstract

本发明公开了一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，属于制鞋技术领域。该工艺以六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和聚己二酸-1,4-丁二醇酯为基本原料,以二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂、二羟甲基丙酸为内乳化剂，通过丙酮法制备出高固含量( 50%以上)、不含有机溶剂和储存稳定的鞋用水性聚氨酯胶粘剂。该工艺路线方便易操作，生产成本低，为开发新型鞋用高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂提供了一条新途径。

Description

一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种鞋用胶粘剂的制备工艺，具体涉及一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，具体涉及用预聚体分散法生产鞋用水性聚氨酯胶黏剂工艺，属于鞋用胶粘剂生产技术领域。

背景技术

上世纪30年代以来，以氯丁胶粘剂为代表的第一代鞋用胶粘剂为制鞋工业化作出了巨大的贡献，然而随着PVC人造革、PU合成革在制鞋业中大量使用，传统氯丁胶粘剂以不能满足需要。而后出现的以甲基丙烯酸甲酯接枝的氯丁胶粘剂和溶剂型聚氨酯胶粘剂为代表的第二代鞋用胶粘剂对合成材料粘接性能优良，成为制鞋行业所用胶粘剂的主要品种。但由于使用了苯系溶剂, 对全球环境造成巨大的污染, 同时造成大量制鞋工人职业病多发。这一问题随着环保意识和安全意识的加强, 日益引起人们的重视。相继出现了不含苯系物溶剂的第三代氯丁胶、接枝氯丁胶和聚氨酯胶粘剂，然而仍不能无法根本解决胶粘剂使用有机溶剂造成的有机物挥发问题。

水性聚氨酯胶黏剂是以水作为分散介质的胶黏剂, 既具有良好的综合性能, 又具有无污染、运输安全、气味小和用后残留物易清理等特点，属环保型胶黏剂。然而，它与传统的溶剂型聚氨酯胶黏剂相比，干燥缓慢，耐水性差，初粘力低等缺点。这实际上就是要求制备出固含量更高、粘度可预设、亲水性组分含量更低和对各种外加助剂依赖更少的水性聚氨酯。

国外对高固含量水性聚氨酯的研究起步比较早, 并且已经实现了工业化。如拜耳DISPERCOLL系列水性聚氨酯产品的固含量大都设计在50%左右。而国内对高固含量水性聚氨酯的开发起步较晚，与国外产品相比, 整体上还存在一定的差距, 很少有工厂能生产出稳定性好、性能优异及固含量高的水性聚氨酯。

中国发明：201310015021.6，提供了水性聚氨酯胶粘剂及其制备方法，聚氨酯是由聚（碳酸酯-醚）二元醇和三羟甲基丙烷、二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸、乙二醇和二甲基乙醇胺反应得到，聚（碳酸酯-醚）二元醇同时具有聚酯结构以及聚醚结构，克服了聚酯耐水性差以及聚醚机械性能差的缺点，通过共聚反应使得制备得到的聚氨酯主链同时具有聚酯单元和聚醚单元，增加了其粘结性能。

我国制鞋业现已成为以出口型为主导的行业，欧美国家对进口鞋类的绿色技术壁垒已显现, 要想顺利过关，制鞋业生产中必须实行无害化生产, 使用无毒害胶粘剂, 提供环保产品满足消费者的要求。高固含量水性聚氨酯以其优异的粘接性能及对环境友好的特点, 在制鞋工业中将逐步取代溶剂型胶粘剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，采用预聚体分散法制备出高固含量不含有机溶剂的鞋用水性聚氨酯胶粘剂，本工艺操作简单，生产成本低，可广泛应用于各种制鞋厂。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

以六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和聚己二酸-1,4-丁二醇酯为基本原料, 以复配二氨基苯磺酸钠和二羟甲基丙酸为内乳化剂, 通过预聚体分散法制备出高固含量不含有机溶剂的鞋用水性聚氨酯胶粘剂。具体制备工艺如下：

一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，包括如下步骤：

（1）200g聚己二酸丁二醇酯加入80-150 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至60-100℃后，反应5-20 min；

（2）加入50-240g 六亚甲基二异氰酸酯和200-330g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N2保护下65-105 ℃搅拌反应时间1-4 h；

（3）降温至30-65 ℃, 加入20-80ml 20%三乙胺丙酮溶液, 搅拌中和反应5-25min；

（4）滴加10-45ml 加入2, 2- 二羟甲基丙酸和10%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比1-10:1），搅拌反应5-30min；

（5）滴加乙20-30ml 5-9% 二胺水溶液继续搅拌反应5-30min；

（6）4000-10000r/min剪切乳化3-10min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料，得到固含量水性聚氨酯胶液；利用添加三乙胺丙酮溶液法制备固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂；聚氨酯胶液合成中的以剪切乳化的方法；以二氨基苯磺酸钠和二羟甲基丙酸为内乳化剂。

本发明的有益效果是：本发明采用预聚体分散法制备出高固含量不含有机溶剂的鞋用水性聚氨酯胶粘剂，本工艺操作简单，生产成本低，可广泛应用于各种制鞋厂。

附图说明

图1为高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂制备工艺流程图。

具体实施方式

下面通过实例对本发明做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

实施例1

（1）200g 聚己二酸丁二醇酯加入80 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至60℃；

（2）加入100g 六亚甲基二异氰酸酯和200g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N₂保护下65℃搅拌反应时间3 h；

（3）降温至45 ℃, 加入50ml 20%三乙胺丙酮溶液，搅拌中和反应15min;

（4）滴加25ml 加入2, 2- 二羟甲基丙酸和10%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比4:1），搅拌反应10min;

（5）滴加乙20ml 6% 二胺水溶液继续搅拌反应20min；

（6）6000r/min剪切乳化8min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料得到固含量水性聚氨酯胶液。

目的产品水性聚氨酯胶液对真皮与真皮剥离强度为4.2kN/m、真皮与橡胶剥离强度为2.3kN/m、PU与PU剥离强度为4.0 kN/m，POV与PU剥离强度为2.9 kN/m，外观为无色透明，黏度3.1PaS。

实施例2

（1）200g 聚己二酸丁二醇酯加入80 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至50℃；

（2）加入180g 六亚甲基二异氰酸酯和300g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N₂保护下85℃搅拌反应时间1 h；

（3）降温至65 ℃, 加入40ml 10%三乙胺丙酮溶液，搅拌中和反应12min;

（4）滴加21ml 加入2, 2-二羟甲基丙酸和8%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比6:1），搅拌反应12min;

（5）滴加乙17ml 8% 二胺水溶液继续搅拌反应18min；

（6）8000r/min剪切乳化5min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料得到固含量水性聚氨酯胶液。

实施例3

（1）200g聚己二酸丁二醇酯加入80 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至60℃后，反应5 min；

（2）加入50g 六亚甲基二异氰酸酯和200g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N₂保护下65 ℃搅拌反应时间1h；

（3）降温至30 ℃, 加入20ml 20%三乙胺丙酮溶液, 搅拌中和反应5min；

（4）滴加10ml 加入2, 2- 二羟甲基丙酸和10%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比1-10:1），搅拌反应5min；

（5）滴加乙20ml 5% 二胺水溶液继续搅拌反应5min；

（6）4000r/min剪切乳化3min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料，得到固含量水性聚氨酯胶液。

实施例4

（1）200g聚己二酸丁二醇酯加入150 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至100℃后，反应20 min；

（2）加入240g 六亚甲基二异氰酸酯和330g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N₂保护下105 ℃搅拌反应时间4 h；

（3）降温至65 ℃, 加入80ml 20%三乙胺丙酮溶液, 搅拌中和反应25min；

（4）滴加45ml 加入2, 2- 二羟甲基丙酸和10%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比1-10:1），搅拌反应30min；

（5）滴加乙30ml 9% 二胺水溶液继续搅拌反应30min；

（6）10000r/min剪切乳化10min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料，得到固含量水性聚氨酯胶液。

实施例5

（1）聚己二酸丁二醇酯加入100 ℃反应釜抽真空脱水30 min，降温至80℃后，反应15min；

（2）加入200g 六亚甲基二异氰酸酯和300g 异佛尔酮二异氰酸酯，在N₂保护下80 ℃搅拌反应时间2 h；

（3）降温至45 ℃, 加入60ml 20%三乙胺丙酮溶液, 搅拌中和反应15min；

（4）滴加30ml 加入2, 2- 二羟甲基丙酸和10%二氨基苯磺酸水溶液（质量体积比1-10:1），搅拌反应20min；

（5）滴加乙25ml 6% 二胺水溶液继续搅拌反应20min；

（6）6000r/min剪切乳化6min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料，得到固含量水性聚氨酯胶液。

目的产品水性聚氨酯胶液对真皮与真皮剥离强度为4.5kN/m、真皮与橡胶剥离强度为2.2kN/m、PU与PU剥离强度为4.1 kN/m，POV与PU剥离强度为2.9 kN/m，外观为无色透明，黏度3.2Pa·S。

由此，黏胶适用于PU、PVC、POV、橡胶和真皮等材质鞋的粘接。

Claims

1.一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（5）滴加乙20-30ml 5-9% 二胺水溶液继续搅拌反应5-30min；

（6）4000-10000r/min剪切乳化3-10min，50℃下减压脱除丙酮, 冷却出料，得到固含量水性聚氨酯胶液。

2.一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，其特征在于：利用添加三乙胺丙酮溶液法制备固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂。

3.一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，其特征在于：聚氨酯胶液合成中的以剪切乳化的方法。

4.一种高固含量鞋用水性聚氨酯胶粘剂的制备工艺，其特征在于：以二氨基苯磺酸钠和二羟甲基丙酸为内乳化剂。