[發(fā)明專利]一種高固含量鞋用水性膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310648.X
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN102827570A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王磊;沈一丁;賴小娟;岳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J175/06
• 分類號(hào): C09J175/06;C09J175/08;C09J123/08;C09J131/04;C09J113/02;C08G18/66;C08G18/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鞋用膠黏劑領(lǐng)域，具體涉及一種高固含量鞋用水性膠黏劑及其制備方法。

技術(shù)背景：

我國是世界上最大的制鞋產(chǎn)業(yè)國，每年有近70億雙鞋生產(chǎn)，大部分廠家采用膠黏劑生產(chǎn)鞋，膠黏劑組要分為溶劑型和水性鞋用膠黏劑兩大類。每年鞋用膠黏劑用量可達(dá)20多萬噸，但均以溶劑型鞋膠為主，隨著人類環(huán)保意識(shí)的日益提高，相關(guān)法律的健全，環(huán)境友好型水性鞋用膠黏劑將逐步取代溶劑型鞋膠。水性聚氨酯鞋用膠，因具有經(jīng)濟(jì)、安全(不燃不爆)、無毒、無污染、氣味小和用后殘留物易清理等優(yōu)點(diǎn)，成為研究熱點(diǎn)。

國外對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DISPERCOLL系列水性聚氨酯產(chǎn)品的固含量大都設(shè)計(jì)在50%左右。而國內(nèi)對高固含量水性聚氨酯的開發(fā)起步較晚，與國外產(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鞋用膠黏劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高固含量、低成本、性能優(yōu)異的高固含量鞋用水性膠黏劑及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的高固含量鞋用水性膠黏劑按重量百分比包括4-10%的異氰酸酯、8-20%的多元醇、1-6%的親水?dāng)U鏈劑、0.6-1.2%的交聯(lián)劑、0.8-1.1%的中和劑、0.1-0.3%的催化劑、40-60%的水性樹脂乳液、1-6%的溶劑，余量為去離子水。

所述的異氰酸酯為異氟爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯中的一種或兩種任意比例的混合物。

所述的多元醇是數(shù)均相對分子質(zhì)量為1000-3000的聚己內(nèi)酯二醇、聚碳酸酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二元醇、聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、聚酯多醇中的一種或一種以上任意比例的混合物。

所述的親水?dāng)U鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸、2,2-二羥甲基丁酸、乙二胺基乙磺酸鈉或1,4-丁二醇-2-磺酸鈉。

所述的交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷、季戊四醇、二鄰氯二苯胺甲烷或蔗糖。

所述的中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、三乙胺、三甲胺或三乙醇胺。

所述的催化劑為二月桂酸二丁錫或辛酸亞錫或三乙胺。

所述的水性樹脂乳液為水性聚氨酯乳液、乙烯-乙酸乙烯共聚物乳液或羧基丁苯膠乳液。

所述的溶劑為丙酮、甲乙酮、二氧六環(huán)、N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

該高固含量鞋用水性膠黏劑的制備方法包括如下步驟：

1）預(yù)聚：將多元醇、異氰酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至70-90℃再加入催化劑，反應(yīng)1-3h；

2）擴(kuò)鏈：在70-90℃再加入親水?dāng)U鏈劑和交聯(lián)劑反應(yīng)1-2h；

3）中和：降溫到30-40℃后加中和劑使pH值為7-9；

4）乳化：高速攪拌下向其中加入去離子水和水性樹脂乳液乳化攪拌均勻得到高固含量鞋用水性膠黏劑。本發(fā)明的高固含量鞋用水性膠黏劑可用于聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、橡膠和真皮的粘合，技術(shù)指標(biāo)符合《鞋和箱包用膠黏劑GB?19340-2003》的要求。

本發(fā)明的高固含量鞋用水性膠黏劑具有以下優(yōu)勢：

1、提高了鞋用水性聚氨酯膠黏劑的固含量。國內(nèi)水性聚氨酯膠黏劑的固含量一般在30-40%之間，而國外著名品牌的水性聚氨酯乳液固含量一般在50%左右，本發(fā)明利用水性樹脂與去離子水復(fù)配對聚氨酯預(yù)聚體進(jìn)行乳化，可使鞋用水性膠黏劑固含量提高到60-70%，固含量的提高可改善水性鞋用膠黏劑的干燥速度，在流水線生產(chǎn)時(shí)與溶劑型膠黏劑的工藝流程相近，無需變更生產(chǎn)設(shè)備，有利于制鞋企業(yè)的生產(chǎn)及使用。

2、本發(fā)明的高固含量鞋用水性膠黏劑具有卓越的耐低溫、耐水、耐油、粘接強(qiáng)度高、柔韌性好等性能。而且本發(fā)明鞋用膠黏劑中無苯環(huán)和大π鍵結(jié)構(gòu)，聚氨酯膠黏劑不會(huì)存在黃變問題，不會(huì)影響到粘接制品的美觀，可用于旅游鞋、運(yùn)動(dòng)鞋等高級(jí)鞋制品。

綜上所述，本發(fā)明的高固含量鞋用水性膠黏劑具有高固含量、性能優(yōu)異和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可取代溶劑型膠黏劑。本發(fā)明促進(jìn)了水性聚氨酯膠黏劑的技術(shù)研發(fā)，拓寬了鞋用膠黏劑市場。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

1）按重量百分比取4%的異氰酸酯、10%的多元醇、3%的親水?dāng)U鏈劑、1.0%的交聯(lián)劑、0.8%的中和劑、0.1%的催化劑、50%的水性樹脂乳液、3%的溶劑，余量為去離子水；

2）預(yù)聚：將多元醇、異氰酸酯加入反應(yīng)釜中，升溫至70℃再加入催化劑，反應(yīng)3h；

3）擴(kuò)鏈：在70℃再加入親水?dāng)U鏈劑和交聯(lián)劑反應(yīng)2h；

4）中和：降溫到30℃后加中和劑；