聚氨酯胶黏剂在制鞋业中应用.ppt

鞋用聚氨酯胶粘剂 鞋用聚氨酯胶粘剂简介 我国是一个制鞋大国，鞋用胶粘剂的发展经历3代后，随着全球性环保意识的提高，以及石油危机的加剧，促使第4代环保无溶剂型和水基型鞋用粘胶剂的出现。近年来，水性聚氨酯的制备工艺已日趋成熟。对于一些低极性鞋材如SBS等材质的粘接，聚氨酯胶粘剂的剥离强度达不到要求。通过添加增粘树脂等进行改性，可开发出具有结晶度高、结晶速度快、内聚强度大和剥离强度较理想的聚氨酯鞋用胶粘剂。 传统鞋用胶黏剂 目前我国制鞋工业中95%使用氯丁胶粘剂，聚氨酯用量较少。氯丁胶粘剂初粘性好、可冷粘、价格便宜等是其优点，但不耐增塑剂渗透，对软PVC、热塑性橡胶、PU革等新型鞋用材料粘接性差此外，必须应用的苯类为有毒溶剂，这是致使的弱点，已不适应制鞋工业发展的要求。 水性聚氨酯胶粘剂 水性聚氨酯胶不含NCO基团，而含有羧基、羟基等基团，在适宜条件下，例如在水性异氰酸酯存在时，可使胶粘剂的分子产生交联反应。大多数水性聚氨酯胶是靠分子内极性基团产生内聚力和粘附力进行固化。水性聚氨酯具有极性基团，如氨酯健，脲键、离子键等，因此，对许多合成材料，尤其是极性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。 水性聚氨酯胶粘剂 水性聚氨酯胶的研究始于20世纪50年代，真正受到人们所重视是在60-70年代，但当时的水性聚氨酯胶粘剂粘合强度不高，多用于包装用胶及一些低粘合强度的场合。70年代中期开始出现用于粘合鞋底的水性聚氨酯胶，因性能欠佳，加上环保法规不严格，到80年代末，基本上仍处于试验阶段。90年代初，欧美各国环保法规日趋严厉，对鞋厂VOC量开始控制，水性聚氨酯分散体合成和应用工艺的研究力度得到了加强，水性聚氨酯胶粘剂的性能上基本上可以满足制鞋的要求。 拜耳公司生产的Dispercoll U配以Desmodur D在耐克、阿迪达斯等公司品牌运动鞋的使用已达到工业化规模。使用水性聚氨酯胶生产皮鞋仍处于批量试生产中，也在一些皮鞋跨国公司中进行，如Bally公司、Bata公司、Clarks公司等均在批量试用，据说已取得重大进展。 皮鞋用水性聚氨酯胶落后于运动鞋，其原因大致为：运动鞋鞋底基本上都是新材料，材质品质相对均一，且运动鞋厂规模大，人员素质和设备水平在鞋业界均性上乘；而皮鞋底材质复杂，难以保证都用新材料，规模小，皮鞋产品较强调个性化，即使是大厂所生产的产品也不象运动鞋产品的批量那么大。 水性聚氨酯胶粘剂的缺点 水性聚氨酯胶需较长的干燥时间和较高的干燥温度，干燥工艺条件要求严格，因此要对现有工艺设备进行适当改造。一定程度上影响了其应用的快速普及。此外，水性聚氨酯胶价格较有机溶剂型聚氨酯胶高近4倍，而其固含量仅高3倍，相比之下，价格仍较贵。 水性聚氨酯胶粘剂的制备 水性聚氨酯的制备方法分为外乳化法和自乳化法。比较而言，外乳化法制备的乳液中，由于亲水性小分子乳化剂的残留，影响固化后聚氨酯胶膜的性能，而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。 自乳化法，主要分为预聚体法、丙酮法及熔融分散法三种。 目前，鞋用水性PU胶工业上比较成熟的制备方法是预聚体分散法。这种技术通常使用活性较低的脂肪族二异氰酸酯作为原料，合成含有可离子化基的预聚体物，然后加以离子化，再分散于水中，同时加入乙二胺扩链。制备时需加入少量丙酮，以降低黏度，便于分散。 预聚体分散法 原料： 六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，工业品;聚己二酸一1，4一丁二醇酯(PBA)，工业品;二羟甲基丙酸0DMPA)，工业品;二月桂酸二丁基锡，分析纯;丙酮，工业品;新戊二醇，分析纯;三乙胺，工业品。 制备工艺： 将100g PBA与6.7g DMPA加入装有温度计、搅拌器与导气管的500ml三口烧瓶中，在110～120~C、O.53～1.07kPa压力下脱水1h，冷却至60~C时分别加入几滴催化剂及22.1g HDI，在70～80~C下反应数小时制成聚氨酯预聚体。然后添加约70ml丙酮搅匀，于50~C左右加入2.5g新戊二醇后开始加热回流，并在62℃左右反应数小时进行扩链，冷却至50℃时在强烈搅拌下加入三乙胺水溶液，得到均匀聚氨酯水分散体。 水性聚氨酯胶粘剂的使用 a.调胶 b.上胶 c.干燥 d.粘合 e.加压 f.整理 调胶 (1)水性PU胶的密度为1.1g.cm-3左右，当储存较长时间后，有可能出现沉淀分层。故使用前须摇匀。根据可使用时问约2 h来确定调胶量，以避免浪费。 (2)清洁调胶容器及搅拌器，正确称量水性PU胶及固化剂并置于容器中，2者质量比为100：5-6。 (3