CN115572567B - 一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶 - Google Patents

一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，属于水性鞋垫贴合胶制备技术领域，所述环保水性鞋垫贴合胶包括如下原料：共混料、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、新癸酸铋、乙二醇、丙酮、三乙胺和环氧基聚硅氧烷。本发明采用氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯作为主要原料，其制成品在日光长期照射下具有极耐黄变特性和优异的耐候性；加入了二羟甲基丙酸进行扩链，提高了反应体系中分子链的亲水性，亲水基团分布在水性胶表面形成稳定的双电层，增强了分子链之间的库仑作用力，提高了拉伸强度；加入了环氧基聚硅氧烷，将硅氧键引入分子链中，提高了分子链的柔顺程度，进一步提高了贴合胶的耐水洗性能。

Description

一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶
技术领域
本发明属于水性鞋垫贴合胶制备技术领域，具体地，涉及一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
背景技术
鞋垫是人们日常生活的必需品，不仅可以提高足部的舒适度，还可以避免对脚底板造成磨损，而鞋用胶是制鞋工业中消耗量较大的关键原材料之一，目前，我国鞋用胶仍以溶剂型为主，作为制鞋工业大国，每年直接排向环境的有机溶剂数量巨大，浪费资源，并严重污染环境，进而威胁人们健康。同时，随着人们生活水平的不断提升，人们越来越关注鞋垫的舒适性、功能性和耐黄、耐用性，理想化的鞋垫不仅要保证使用者有一定的舒适度，还需保证长久的使用周期，而长久的使用过程中无可避免有人会把鞋垫拿出来洗刷，这就进一步要求了鞋垫应具备一定的耐水洗性，以满足更多人的需求。
因此，提供一款耐黄、耐水洗且环保的水性鞋垫贴合胶具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，本发明采用氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯作为主要原料，其制成品在日光长期照射下具有极耐黄变特性和优异的耐候性；加入了二羟甲基丙酸进行扩链，提高了反应体系中分子链的亲水性，亲水基团分布在水性胶表面形成稳定的双电层，增强了分子链之间的库仑作用力，提高了拉伸强度；加入了环氧基聚硅氧烷，将硅氧键引入分子链中，提高了分子链的柔顺程度，进一步提高了贴合胶的耐水洗性能。
本发明要解决的技术问题：解决现有鞋垫贴合胶不具备一定的耐黄、耐水洗性和环保性问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，包括如下重量份原料：
进一步地，一种所述耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶由以下方法制得：
(1)控温70-85℃，称取共混料，加入丙酮、氢化苯基甲烷二异氰酸酯和新癸酸铋，搅拌20-25m i n，得到混合料A；
(2)向步骤(1)制得的混合料A中依次加入乙二醇、丙酮、三乙胺和环氧基聚硅氧烷，机械搅拌，得到混合料B；
(3)调节冷却系统温度，将步骤(2)制得的混合料B排入冷却系统，冷却完全后，罐装，密封保存，得到一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
进一步地，步骤(1)中所述共混料、丙酮、氢化苯基甲烷二异氰酸酯和新癸酸铋的重量份比为55-82：2-6：12-18：5-11；氢化苯基甲烷二异氰酸酯分两次加入，有效的避免凝胶现象的产生。
进一步地，步骤(2)中所述乙二醇、丙酮、三乙胺和环氧基聚硅氧烷的重量份比为15-21：14-26：3-8：13-23；由于水性环氧基聚硅氧烷通过环氧基开环，将硅氧键引入分子链中，而硅氧键具有柔顺性，因此提高了分子链的柔顺程度，从而进一步提高了贴合胶的耐水洗性能。
进一步地，步骤(2)中所述机械搅拌的转速为340-395rmp、搅拌时间为1-2h。
进一步地，步骤(3)中所述冷却系统温度为15-25℃。
进一步地，所述共混料的制备方法为：称取混合异氰酸酯，控温、真空脱水，降温至60-75℃，依次加入丙酮和二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌，再加入甲基吡咯烷酮和二羟甲基丙酸，搅拌10-15min，得到共混料；二羟甲基丙酸进行扩链，提高了反应体系中分子链的亲水性，亲水基团分布在水性胶表面形成稳定的双电层，随着离子基团的增加，分子链之间的库仑作用力增强，从而提高了拉伸强度。
进一步地，所述混合异氰酸酯、丙酮、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基吡咯烷酮和二羟甲基丙酸的重量份比为45-68：2-6：12-18：3-7：10-15。
进一步地，所述混合异氰酸酯为质量比为3-3.2：2-2.5：5-5.3的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸；采用氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯作为主要原料，由于它们属于脂环族二异氰酸酯类物质，具有无双键、无苯环存在的独特结构，所以其制成品在日光长期照射下具有极耐黄变的特性和优异的耐候性。
进一步地，所述控温的温度为110-130℃，所述真空脱水的时间为35-40min，所述搅拌的时间为1.5-3h。
本发明的有益效果：
(1)本发明制备的贴合胶具有优异的耐黄化和耐候性能。本发明采用氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯作为主要原料，它们属于脂环族二异氰酸酯类物质，是无双键、无苯环存在的独特结构，所以其制成品在日光长期照射下具有极耐黄变特性和优异的耐候性。
(2)本发明加入了二羟甲基丙酸进行扩链，提高了反应体系中分子链的亲水性，加以作为小分子扩链剂的乙二醇，使得亲水基团分布在水性胶表面形成稳定的双电层，随着离子基团的增加，分子链之间的库仑作用力增强，因此拉伸强度相应提高。
(3)本发明中的氢化苯基甲烷二异氰酸酯分两次加入，有效的避免凝胶现象的产生，反应体系中控制的初始温度保证了反应的成功率，后期升温提高了反应效率，进一步保证了制得的贴合胶产品性能。
(4)本发明制备的贴合胶具有优异耐水洗性能。本发明加入了环氧基聚硅氧烷，由于水性环氧基聚硅氧烷通过环氧基开环，将硅氧键引入分子链中，而硅氧键具有柔顺性，因此提高了分子链的柔顺程度，从而进一步提高了贴合胶的耐水洗性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
共混料的制备，包括如下步骤：
称取45重量份质量比为3：2：5的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸的混合异氰酸酯，控温110℃，真空脱水35min，脱水后降温至68℃，依次加入2重量份丙酮和12重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌2h，再加入3重量份甲基吡咯烷酮和10重量份二羟甲基丙酸搅拌10min，得到共混料。
实施例2
共混料的制备，包括如下步骤：
称取51重量份质量比为3.1：2.3：5.2的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸的混合异氰酸酯，控温120℃，真空脱水37min，脱水后降温至68℃，依次加入4重量份丙酮和15重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌2h，再加入5重量份甲基吡咯烷酮和13重量份二羟甲基丙酸搅拌12min，得到共混料。
实施例3
共混料的制备，包括如下步骤：
称取68重量份质量比为3.2：2.5：5.3的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸的混合异氰酸酯，控温130℃，真空脱水40min，脱水后降温至68℃，依次加入6重量份丙酮和18重量份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌2h，再加入7重量份甲基吡咯烷酮和15重量份二羟甲基丙酸搅拌15min，得到共混料。
对比例1
与实施例3相比，添加43重量份混合异氰酸酯，其余步骤和参数均相同。
对比例2
与实施例3相比，添加70重量份混合异氰酸酯，其余步骤和参数均相同。
对比例3
与实施例3相比，添加质量比为2.8：1.8：4.8的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸的混合异氰酸酯，其余步骤和参数均相同。
对比例4
与实施例3相比，添加质量比为3.4：2.7：5.5的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸的混合异氰酸酯，其余步骤和参数均相同。
对比例5
与实施例3相比，添加8重量份二羟甲基丙酸，其余步骤和参数均相同。
对比例6
与实施例3相比，添加17重量份二羟甲基丙酸，其余步骤和参数均相同。
实施例4
一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶的制备，包括如下步骤：
(1)控温78℃，称取55重量份实施例3制得的共混料，加入2重量份丙酮、12重量份氢化苯基甲烷二异氰酸酯和5重量份新癸酸铋，搅拌23min，得到混合料A；
(2)向步骤(1)制得的混合料A中依次加入15重量份乙二醇、14重量份丙酮、3重量份三乙胺和13重量份环氧基聚硅氧烷，控制转速为367rmp，机械搅拌1h，得到混合料B；
(3)调节冷却系统温度为15℃，将步骤(2)制得的混合料B排入冷却系统，冷却完全后，罐装，密封保存，得到一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
实施例5
一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶的制备，包括如下步骤：
(1)控温78℃，称取69重量份实施例3制得的共混料，加入4重量份丙酮、15重量份氢化苯基甲烷二异氰酸酯和8重量份新癸酸铋，搅拌23min，得到混合料A；
(2)向步骤(1)制得的混合料A中依次加入18重量份乙二醇、20重量份丙酮、6重量份三乙胺和18重量份环氧基聚硅氧烷，控制转速为367rmp，机械搅拌1.5h，得到混合料B；
(3)调节冷却系统温度为15℃，将步骤(2)制得的混合料B排入冷却系统，冷却完全后，罐装，密封保存，得到一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
实施例6
一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶的制备，包括如下步骤：
(1)控温78℃，称取82重量份实施例3制得的共混料，加入6重量份丙酮、18重量份氢化苯基甲烷二异氰酸酯和11重量份新癸酸铋，搅拌23min，得到混合料A；
(2)向步骤(1)制得的混合料A中依次加入21重量份乙二醇、26重量份丙酮、8重量份三乙胺和23重量份环氧基聚硅氧烷，控制转速为367rmp，机械搅拌2h，得到混合料B；
(3)调节冷却系统温度为15℃，将步骤(2)制得的混合料B排入冷却系统，冷却完全后，罐装，密封保存，得到一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
对比例7
与实施例6相比，添加对比例1制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例8
与实施例6相比，添加对比例2制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例9
与实施例6相比，添加对比例3制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例10
与实施例6相比，添加对比例4制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例11
与实施例6相比，添加对比例5制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例12
与实施例6相比，添加对比例6制得的共混料，其余步骤和参数均相同。
对比例13
与实施例6相比，在步骤(2)中添加11重量份环氧基聚硅氧烷，其余步骤和参数均相同。
对比例14
与实施例6相比，在步骤(2)中添加25重量份环氧基聚硅氧烷，其余步骤和参数均相同。
性能检测
(1)耐黄变测试：将贴合胶平铺，在50℃下烘干24小时，在365nm波长下的紫外光条件下进行照射，240小时之后观察黄变情况，以此对实施例4-6和对比例7-10制得的贴合胶进行耐黄变测试，其结果如表1所示。
(2)耐候性能测试：将贴合胶平铺于3cm×30cm×0.3cm的模具中，在50℃下烘干24小时，将烘干后的贴合胶取出，放置于高低温试验箱中，湿度保持60％，在-30℃-80℃条件下进行高低温实验，一个温度循环周期为1小时，进行100小时实验，实验结束后测试拉伸强度，以此反应实施例4-6和对比例7-12制得的贴合胶的耐候性能，其结果如表1所示。
(3)拉伸强度测试：将贴合胶平铺于3cm×30cm×0.3cm的模具中，在50℃下烘干24小时，将烘干后的贴合胶取出，采用型号为DS-218B的电子拉力机，设置拉伸速率为100mm/min，以此测试实施例4-6和对比例7-12制得的贴合胶断裂时的拉伸强度，其结果如表1所示。
(4)耐水洗性测试：将实施例4-6、对比例13-14制得的贴合胶和市售鞋垫贴合胶1-3涂于鞋垫表面，待其干燥后，进行高强度冲洗，冲洗时间为2h，观察表面贴合胶脱落时的水洗次数，即为耐洗次数，以此对产品的耐水洗性进行测试，其结果如表2所示。
表1
表2
由表1可知，本发明制备的贴合胶具有优异的耐黄化和耐候性能。本发明采用氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯作为主要原料，它们属于脂环族二异氰酸酯类物质，是无双键、无苯环存在的独特结构，所以其制成品在日光长期照射下具有极其耐黄变的特性和优异的耐候性；
其次，本发明加入了二羟甲基丙酸进行扩链，提高了反应体系中分子链的亲水性，亲水基团分布在水性胶表面形成稳定的双电层，随着离子基团的增加，分子链之间的库仑作用力增强，因此拉伸强度相应提高。
由表2可知，本发明制备的贴合胶具有优异耐水洗性能。本发明加入了环氧基聚硅氧烷，由于水性环氧基聚硅氧烷通过环氧基开环，将硅氧键引入分子链中，而硅氧键具有柔顺性，因此提高了分子链的柔顺程度，从而进一步提高了贴合胶的耐水洗性能。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，其特征在于，所述环保水性鞋垫贴合胶包括如下重量份原料：
共混料 55重量份
氢化苯基甲烷二异氰酸酯 12重量份
新癸酸铋 5重量份
乙二醇 15重量份
丙酮 16重量份
三乙胺 3重量份
环氧基聚硅氧烷 13重量份；
所述共混料的制备方法为：称取混合异氰酸酯，控温、真空脱水，降温至68℃，依次加入丙酮和二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌，再加入甲基吡咯烷酮和二羟甲基丙酸，搅拌15min，得到共混料；
所述混合异氰酸酯、丙酮、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲基吡咯烷酮和二羟甲基丙酸的重量份比为68：6：18：7：15；
所述混合异氰酸酯为质量比为3.2：2.5：5.3的氢化苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸；
所述耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶由以下方法制得：
（1）控温78℃，称取共混料，加入丙酮、氢化苯基甲烷二异氰酸酯和新癸酸铋，搅拌23min，得到混合料A；
（2）向步骤（1）制得的混合料A中依次加入乙二醇、丙酮、三乙胺和环氧基聚硅氧烷，机械搅拌，得到混合料B；
（3）调节冷却系统温度，将步骤（2）制得的混合料B排入冷却系统，冷却完全后，罐装，密封保存，得到一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶。
2.根据权利要求1所述的一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，其特征在于，步骤（2）中所述机械搅拌的转速为367rmp、搅拌时间为1h。
3.根据权利要求1所述的一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，其特征在于，步骤（3）中所述冷却系统温度为15℃。
4.根据权利要求1所述的一种耐水洗的环保水性鞋垫贴合胶，其特征在于，所述控温的温度为130℃，所述真空脱水的时间为40min，所述搅拌的时间为2h。
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