專利名稱：低密度高發泡聚氨酯鞋用樹脂配方的制作方法
技術領域：
本發明涉及高分子材料，具體地說是一種低密度高發泡聚氨酯鞋用樹脂配方，主要用于制鞋業。
背景技術：
由于聚氨酯的優異性能，在全球的聚氨酯制造業的發展十分迅速。如何使聚氨酯的優良物性指標得到合理的發揮，將成為聚氨酯制造業和科研相關部門的新任務。使科研轉化為生產力，做到物盡其用。
現有的普通低密度材料普遍存在以下問題①模具在常溫之下成型表面會大面積出現浮泡，模具必須要加熱到50℃以上。②A組分+C組分和B組分在成型機上高速混合時中心比例在工藝要求時間之內很難認定，制品初期3’30”硬度指標達不到。③制品在1′45～50″不可能完全離模。此外，利用現有的聚氨酯鞋用樹脂制鞋時，常規成型鞋材密度在0.5～0.65的指標之間，相對比較重，影響到穿著效果發明內容本發明的目的在于提供一種低密度高發泡聚氨酯鞋用樹脂配方，利用這種樹脂配方，可制成低密度材料，從而有效降低鞋材密度。
本發明的低密度聚氨酯鞋用樹脂主要由三個部份組成a、由聚酯多元醇樹脂混合物組分組成A組分；b、由異氰酸酯多元醇樹脂預聚物組分組成B組分；c、由復合胺、醇溶組分組成C組分；其中聚酯多元醇樹脂混合物組分由24.34～54.25％的聚酯多元醇216、17.5～36.33％的聚酯多元醇222、4.7～17％的聚酯多元醇220、4.5～9.5％的聚酯多元醇210、4.5～9.5％的聚酯多元醇320、6.1～7.3％的乙二醇、1.3～2.3％的1.4丁二醇、0.3～0.5％的表面活性劑L150、0～0.35的表面活性劑L880、0.5～0.7％的純水、0～0.4％的發泡劑M7056組成。
工藝物料混合反應，溫度指定在62～64℃。3小時在氮氣保護下混合。
異氰酸酯預聚物組分由55.1～59.7％的純二苯甲烷二異氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亞胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇樹脂、12.5～25.2％的244#改性樹脂、適量的阻聚劑組成。
工藝物料預聚反應溫度65±2℃，兩小時在氮氣保護下預聚至游離NCO＝227時為終點。
復合胺醇溶組分由C-1催化劑與(C-2)催化劑復合而成，(C-1)催化劑與(C-2)催化劑之比為1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化劑由27～38％的三乙烯二胺與62～73％的乙二醇組成；(C-2)催化劑由60～80％的雙一(2-甲基胺基乙醚)與20～40％的二丙二醇組成。
配制時，先將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.3～1.35％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89～91％。
本文的單位為重量百分數。
本發明是以聚氨酯材料的優良物性指標的合理發揮應用為前提，真正做到物盡其用。在近半年的開發中研究，經反復的試驗、證實，密度和聚合物多元醇的多種可變因素有關，和發泡體的泡孔骨架結構有關，和異氰酸酯的當量有關，和復合催化的凝膠速度有關，在研究試驗過程中不斷改進完善。成型鞋材密度在0.33～0.38，制品的物性指標超過了使用要求，保持行業標準參數。
下面為每種成份的作用。
聚酯多元醇，216#、222#、220#、210#、320#、254#、244#為聚氨酯組合的主劑；乙二醇、1.4丁二醇為擴鏈劑；硅油L150、L880為泡孔均勻和泡孔調整劑，用于改善泡孔結構；水和M705b為發泡劑；MDI和改性MDI聚氨酯組分的主劑C-1和C-2使(A+B)組成混合時加速反應，使結構穩定。
本發明的優點是由于在A組分中增加了①低分子量的聚酯多元醇210#與②硅油L150和L880，使泡孔均勻調整效果特別好，使泡孔結構骨架穩定。③、使用M705b發泡劑后，可提高混合時的發泡倍數比率。④、硅油L880調低了制品的成型溫度，達到節能目的。⑤、C-1、C-2復合催化使發泡平衡。⑥制成品可允許在1分45秒離模，保持良好的外型。
通過反復試驗、添加上列材料之后，使制品密度下降至0.33～0.38，品質穩定，制品成型溫度由原來的45～55℃，降低至常溫條件下工業化生產。
具體實施例方式
低密度高發泡鞋用樹脂的成型加工反應是A組分、B組分先在烘箱內預熱4～6小時，60±5℃，取出，將C組分加入A組分內，組成A組分混合物。a、手工操作秤量A組分混合物52.6、B組分47.4，在2500轉/分鐘的強力攪拌之下4秒～5秒完成，倒入模腔合模成型。
b、機械操作A組分混合物加入鞋機A罐內通過計量泵在系統內循環，澆注操作時計量。B組分加入鞋機B罐內通過計量泵在系統內循環，澆注操作時計量。
c、A組分的混合當量≈204.3B組分的NCO當量≈227A/B＝100/90d、A泵壓力0.35～0.4Mpa，料溫43～45℃B泵壓力0.25～0.3Mpa，料溫39～42℃A/B以100∶90的計量泵出料量經機頭4500r/min的高速成混合以每秒鐘60-65g的吐出量澆注制品低密度高發泡一次完成。
具體配方如下a、由聚酯多元醇樹脂混合物組分組成A組分；b、由異氰酸酯多元醇樹脂預聚物組分組成B組分；c、由復合胺、醇溶組分組成C組分；其中聚酯多元醇樹脂混合物組分由24.34～54.25％的聚酯多元醇216、17.5～36.33％的聚酯多元醇222、4.7～17％的聚酯多元醇220、4.5～9.5％的聚酯多元醇210、4.5～9.5％的聚酯多元醇320、6.1～7.3％的乙二醇、1.3～2.3％的1.4丁二醇、0.3～0.5％的表面活性劑L150、0～0.35的表面活性劑L880、0.5～0.7％的純水、0～0.4％的發泡劑M7056組成。
工藝物料混合反應，溫度指定在62～64℃。三小時在氮氣保護下混合。
異氰酸酯預聚物組分由55.1～59.7％的純二苯甲烷二異氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亞胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇樹脂、12.5～25.2％的244#改性樹脂、適量的阻聚劑組成。
工藝物料預聚反應溫度65±2℃，3小時在氮氣保護下預聚至游離NCO＝227時為終點。
復合胺醇溶組分由C-1催化劑與(C-2)催化劑復合而成，(C-1)催化劑與(C-2)催化劑之比為1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化劑由27～38％的三乙烯二胺與61～73％的乙二醇組成；(C-2)催化劑由60～80％的雙一(2-甲基胺基乙醚)與20～40％的二丙二醇組成。
配制時，先將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.3～1.35％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89～91％。
低密度高發泡材料關鍵決定于A組分，如A組分比例改變時將會影響密度、發泡率和成型溫度。表一共列出了6種配方，即舉了6個實施例。
表一
表中各組分的成分加起來是100％，然后將各組分按下述比例及一定的先后次序混合。單位為重量百分數。
下面對各組分尤其是A組分用料改變時對成品的影響進行敘述，同時將各組分間的比例關系及加料順序進行敘述①號配方A組分密度在1.17±0.01g/cm3，物料粘度1105cps.40℃，操作時，先將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.3％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89％，經機械高速混合澆注，自由發泡密度0.176g/cm3，起發時間7～9秒，不粘手時間49～56秒，回彈出現時間1分55秒，澆注制品的成型密度0.3348～0.3628g/cm3。制品成型模具溫度26～30℃；成型品外觀光滑平整，材料流動性好，型腔充滿度完整。
②號配方將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.31％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89％。A組分密度在1.174g/cm3，物料粘度1280cps.40℃，經機械高速混合澆注，自由發泡密度0.169g/cm3，起發時間7～8秒，不粘手時間46～53秒，回彈出現時間1分55秒，注成制品的表面密度0.329～0.364g/cm3，制品成型模具溫度32～34℃可以，常溫模具有小量氣泡外露。模溫25～30℃，外觀光滑平整，材料流動性略差，型腔充滿率完整。
③號配方將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.32％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89.5％。A組分密度在1.178g/cm3，物料粘度1170cps.40℃，經機械高速混合澆注，自由密度0.171g/cm3，起發時間6秒～8秒，不粘手時間，40～50秒，回彈時間1分50秒，注成制品的表面密度0.33-0.368g/cm3，制品成型模具溫度28～33℃，制品外觀光滑平整，材料流動性正常，型腔充滿。
④號配方將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.33％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的90％。A組分密度在1.18g/cm3，物料粘度1130cps.40℃，經機械高速混合澆注，自由密度0.173g/cm3，起發時間6～8秒，不粘手時間45～50秒，回彈時間1分50秒，注成制品的表面密度0.33～0.36g/m3，制品成型模具溫度29～34℃。
⑤號配方將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.34％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的90.5％。A組分密度在1.17g/cm3，物料粘度1120cps.40℃，經機械高速混合澆注，自由密度0.165g/cm3，起發時間6～8秒，不粘手時間45～55秒，回彈時間1分45秒，注成制品的表面密度0.32-0.35g/m3，制品成型模具溫度大于39℃，當低于39℃時，有較多達到影泡，制品表面略見粗糙，光滑度欠佳。
⑥號配方將A組分與C組分相混合，組成混合物，其中，C組分占A組分的1.35％，再將B組分加入混合物內，B組分占A組分的89％。A組分密度在1.175g/cm3，物料粘度1230cps.40℃，經機械高速混合澆注，自由密度0.182g/cm3，起發時間7～9秒，不粘手時間50～55秒，回彈時間1分55秒，注成制品的表面密度0.35～0.38g/m3，制品表面光滑，組分流動性佳，反應性尚可，澆注時模具溫度26～31℃。
權利要求
1.低密度高發泡聚氨酯鞋用樹脂配方，包括A組分聚酯多元醇樹脂混合物，B組分異氰酸酯多元醇樹脂預聚物及C組分復合胺醇溶組分；其特征是聚酯多元醇樹脂混合物組分由24.34～54.25％的聚酯多元醇216、17.5～36.33％的聚酯多元醇222、4.7～17％的聚酯多元醇220、4.5～9.5％的聚酯多元醇210、4.5～9.5％的聚酯多元醇320、6.1～7.3％的乙二醇、1.3～2.3％的1.4丁二醇、0.3～0.5％的表面活性劑L150、0～0.35的表面活性劑L880、0.5～0.7％的純水、0～0.4％的發泡劑M7056組成，單位為重量百分數。
2.根據權利要求1所述的樹脂配方，其特征是異氰酸酯預聚物組分由55.1～59.7％的純二苯甲烷二異氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亞胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇樹脂、12.5～25.2％的244#改性樹脂、適量的阻聚劑組成，單位為重量百分數。
3.根據權利要求1所述的樹脂配方，其特征是復合胺醇溶組分由C-1催化劑與(C-2)催化劑復合而成，(C-1)催化劑與(C-2)催化劑之比為1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化劑由27～38％的三乙烯二胺與62～73％的乙二醇組成；(C-2)催化劑由60～80％的雙一(2-甲基胺基乙醚)與20～40％的二丙二醇組成，單位為重量百分數。
4.根據權利要求1所述的樹脂配方，其特征是C組分占A組分的1.3～1.35％，B組分占A組分的89～91％，單位為重量百分數。
全文摘要
本發明涉及高分子材料，具體地說是一種低密度高發泡聚氨酯鞋用樹脂配方，主要用于制鞋業。本發明的配方包括A組分聚酯多元醇樹脂混合物，B組分異氰酸酯多元醇樹脂預聚物及C組分復合胺醇溶組分；其特征是聚酯多元醇樹脂混合物組分由24.34～54.25％的聚酯多元醇216、17.5～36.33％的聚酯多元醇222、4.7～17％的聚酯多元醇220、4.5～9.5％的聚酯多元醇210、4.5～9.5％的聚酯多元醇320、6.1～7.3％的乙二醇、1.3～2.3％的1.4丁二醇、0.3～0.5％的表面活性劑L150、0～0.35的表面活性劑L880、0.5～0.7％的純水、0～0.4％的發泡劑M7056組成。利用這種樹脂配方，可制成低密度材料，從而有效降低鞋材密度。
文檔編號C08G18/00GK1590427SQ03152959
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月5日 優先權日2003年9月5日
發明者徐清榮 申請人:無錫雙象化學工業有限公司