[發明專利]一種抗撕裂輕質聚氨酯鞋材及制備方法

有效

• 申請號: 202010413813.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111500052B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 鮑維江
• 申請（專利權）人: 莆田市三海鞋材有限公司
• 主分類號: C08L75/06
• 分類號: C08L75/06;C08L9/08;C08K9/10;C08K7/14;C08K3/04;C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08J9/08;A43B1/00
• 代理公司: 泉州市興博知識產權代理事務所(普通合伙) 35238
• 代理人: 王成紅

本發明涉及聚氨酯材料領域，公開一種抗撕裂輕質聚氨酯鞋材及制備方法。具體的，利用聚乙二醇作為分散劑使玻璃纖維短切絲被劈開，并在玻璃纖維短切絲的表面均勻裹覆一層聚乙二醇，從而在制備A料時在聚酯多元醇形成中均勻分散玻璃纖維短切絲；以MDI預聚體為B料；進一步的，將氧化石墨烯與橡膠乳液超聲分散，并通過水合肼還原氧化石墨烯，使石墨烯結合在橡膠粒子，從而形成的漿料中石墨烯包覆橡膠粒子，以此作為C料，C料用于A料和B料的發泡鞋材。本發明通過原液的改造，使得聚氨酯發泡鞋材在輕質化的同時保持良好的抗撕裂性和耐磨性，對設備要求較低，無需對目前成熟的鞋材發泡設備改造，工藝易控，易于規模化推廣使用。

技術領域

本發明涉及聚氨酯材料領域，特別涉及用于鞋材的聚氨酯材料，進一步具體涉及一種抗撕裂輕質聚氨酯鞋材及制備方法。

背景技術

聚氨酯是一種多功能多用途的合成高分子材料，通常是由低聚物多元醇、多異氰酸酯和擴鏈劑/交聯劑反應制得。與金屬材料相比，聚氨酯具有重量輕、噪音低、耐損耗、加工費用低及耐酸腐蝕等優點。與塑料相比，有高韌性、高耐磨性等優點。與一般橡膠相比，聚氨酯具有耐磨、耐切割、耐撕裂、高承載性，耐臭氧等優點，并且制造簡單，可灌封、澆注，硬度范圍廣。由于原料選擇和反應成型工藝的不同可以制備成如硬泡保溫材料、軟泡墊材、彈性體材料、微孔彈性體鞋材、高彈纖維、織物及革涂層、涂料、粘接劑、密封膠等。由于產品形態和制作工藝的多樣化，其應用領域極為廣泛，在保溫、冷鏈、交通、建筑、家居、鞋制品、機械配件、體育器材等均有應用。這相比于傳統的熱塑性聚合物聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等具有更為廣闊的應用。

聚氨酯鞋材主要是利用聚氨酯原液澆筑成型而成。隨著社會經濟的發展與人們生活水平不斷提高，鞋底材料的質量不斷提高，選擇性也越來越多。傳統鞋底大多采用皮革、NR等天然材料。聚氨酯作為鞋底材料具備質量輕、彈性好、強度高、耐磨、穿著舒適等特點。同樣作為輕量化的鞋底材料，聚氨酯與EVA相比回彈性和耐磨性更好，在運動鞋、安全鞋等品類中有獨特的優勢。聚氨酯用于鞋材，解決了目前塑料底和再生橡膠底容易斷底等問題和橡膠底容易開膠的問題。特別是聚氨酯的澆筑模具成型工藝對制備各種外形的鞋更方便，成型工藝和外觀設計，使鞋的各項安全性能更穩定。如聚氨酯鞋底最初只用于日常生活穿著用鞋，隨著耐沖擊性、防穿孔性和防滑性的改善，擴展到工作鞋和防護安全鞋。聚氨酯鞋材一般通過反應注射成型工藝制得，反應注射成型又稱反應注塑模制RIM(ReactionInjection Moulding)，是由分子量不大的物質以液態形式進行計量，瞬間混合的同時注入模具，而在模腔中迅速反應，材料分子量急劇擴鏈增加，以極快的速度生產含有新的特性基團結構的全新聚合物的工藝，這種工藝加工簡單快捷，成本低。特別是聚氨酯鞋材可以形成微發泡從而輕質化。

聚氨酯的耐磨性和抗撕裂性一直在鞋材中表現優秀，起初，其產品都以高密生產(大約0.65g/cm³以上)，其耐磨測試可達100％(NBS測試)以上。其耐磨性超出了橡膠的耐磨性。因為其環保，較橡膠等產品又輕便，所以PU鞋材產品在鞋業界及消費者中成為一代寵兒。隨著聚氨酯技術的不斷更新，市場對PU的要求更加輕便與休閑，以及生產廠家對成本降低的要求，聚氨酯鞋底由原來的高密度降到現在0.45g/cm³左右。在產品密度降低的同時、成本也降低，但隨之出現的問題是發泡輕質化后，撕裂強度降低，耐磨性由100％(NBS)以上降到現在30％(NBS)。隨著人們運動和休閑的需要，目前各種運動鞋都優先采用微發泡聚氨酯鞋底。為了追求彈性減震、輕質化，微發泡的微孔聚氨酯鞋底成為發展的主流，聚氨酯微孔彈性體在鞋材已成為制鞋工業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制成的。在保持聚氨酯鞋底優良物性的情況下，降低模塑制品密度，是聚氨酯鞋底市場的兩個主要需求。微孔發泡聚氨酯鞋材在追求輕量化的同時，往往發泡過度，使得聚氨酯鞋材耐磨性降低，強度降低，特別是抗撕裂性降低明顯，這對運動鞋的發展極為不利。如何將輕質化與抗撕裂、耐磨協同對進一步推動聚氨酯在鞋材領域的發展尤為重要。這也是目前聚氨酯鞋材企業進行產品升級的關鍵所在。

發明內容