鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料；其中，預聚體組分由二異氰酸酯、聚烯丙胺樹脂、二羥基聚醚和擴鏈劑組成；低聚物組分由三羥基聚醚、端羥基聚丁二烯、擴鏈劑、水、勻泡劑、催化劑和可選的添加劑構成。本發明所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料不僅具有150~350g/L的超低密度，而且還保留了優異的尺寸穩定性和良好的力學性能，耐水解性能優異。
【專利說明】鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沬材料
【技術領域】
[0001]本發明涉及鞋用材料的【技術領域】，更具體地說，本發明涉及一種鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料。
【背景技術】
[0002]聚氨酯彈性體是一類在分子主鏈中含有較多氨基甲酸酯基團(-NHC00-)的彈性聚合物，是典型的多嵌段共聚物材料。聚氨酯彈性體通常以聚合物多元醇、異氰酸酯、擴鏈劑、交聯劑和少量助劑為原料進行加聚反應而制得。聚氨酯彈性體是一種介于橡膠和塑料之間的高分子聚合材料，具有很高的強度和伸長率，同時它的硬度范圍廣，具有良好的機械性能、耐磨性能和回彈性能。在現有技術中，具有致密表面和多孔中心的彈性聚氨酯模制品即所謂的軟質聚氨酯泡沫已經廣泛應用于各個領域中，一種常規的用途是作為鞋底用于運動鞋、休閑鞋、涼鞋或靴子中；而軟質聚氨酯整皮泡沫可以用于制造外底、中底、內底和模壓底。出于舒適和成本原因，降低成形聚氨酯制品的密度是努力的方向。但是低密度的軟質聚氨酯整皮泡沫，同時也伴隨著硬度和彈性的降低，尤其是以水作為發泡劑的低密度的軟質聚氨酯其性能更加難以滿足實際應用要求。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種適用于鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料。
[0004]為了實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案如下:
一種鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料；其中，預聚體組分由二異氰酸酯、聚烯丙胺樹脂、二羥基聚醚和擴鏈劑組成；低聚物組分由三羥基聚醚、端羥基聚丁二烯、擴鏈劑、水、勻泡劑、催化劑和可選的添加劑構成。
[0005]其中，所述的聚氨酯泡沫材料的密度為150-350g/L。
[0006]其中，所述預聚體組分中含有25~30重量份的二異氰酸酯、8.5^10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12~15重量份的二羥基聚醚和2.5^3.5重量份的擴鏈劑組成；并且其中-NCO的含量為預聚體組分總重量的18- 20%。
[0007]其中，所述低聚物組分含有:6~8重量份的三羥基聚醚，2.5^3.5重量份的端羥基聚丁二烯，3-5重量份的擴鏈劑，0.3^0.6重量份的勻泡劑，0.1-0.2重量份的催化劑，
0.8^1.0重量份的去尚子水。
[0008]其中，所述二異氰酸酯是選自MD1、TDI或二者的混合物。
[0009]其中，所述聚烯丙胺樹脂的分子量為1000~3000。
[0010]其中，所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，并且其羥基為105~115mgK0H/g。
[0011]其中，所述擴鏈劑是指含有兩個官能團的化合物，通常是小分子二元醇、二元胺、乙醇胺等。所述擴鏈劑優選為1，4_ 丁二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、對雙羥乙基苯酚、3，5-二甲硫基甲苯二胺或3，5_ 二乙基甲苯二胺中的至少一種。
[0012]其中，所述三羥基聚醚是由甘油與環氧丙烷在堿性條件下聚合而成的三羥基聚醚。
[0013]其中，所述的添加劑根據需要，例如表面活性劑、抗氧劑、水解穩定劑、著色劑和脫
豐吳劑等。
[0014]與現有技術相比，本發明所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料具有以下突出的有益效果:
本發明所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料不僅具有15(T350g/L的超低密度，而且還保留了優異的尺寸 穩定性和良好的力學性能，耐水解性能優異。
【具體實施方式】
[0015]以下將結合具體實施例對本發明所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料做進一步的闡述，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解；需要指出的是實施例中有關原料、材料、工藝以及性能等的描述都是示例性的，而并不是指對發明保護范圍的限制。
[0016]在本發明中，所述的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，密度為15(T350g/L主要用于鞋底的制備，其是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料。所述預聚體組分中含有25~30重量份的二異氰酸酯、8.5^10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12~15重量份的二羥基聚醚和2.5^3.5重量份的擴鏈劑組成；并且其中-NCO的含量為預聚體組分總重量的If 20%。所述低聚物組分含有:6~8重量份的三羥基聚醚，2.5^3.5重量份的端羥基聚丁二烯，3飛重量份的擴鏈劑，0.3^0.6重量份的勻泡劑，
0.0.2重量份的催化劑，0.8^1.0重量份的去離子水。所述的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，可采用包括以下步驟的制備方法得到:(1)將6~8重量份的三羥基聚醚，2.5~3.5重量份的端羥基聚丁二烯，3飛重量份的擴鏈劑，0.3^0.6重量份的勻泡劑，0.0.2重量份的催化劑，0.8^1.0重量份的去離子水置于反應釜中，在35飛(TC下充分混合f 2小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；(2) 25^30重量份的二異氰酸酯、8.5^10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12~15重量份的二羥基聚醚和2.5^3.5重量份的擴鏈劑置于反應釜中，然后在5(T70°C條件下反應2~3小時，然后降溫至4(T50°C，并且控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的If 20%得到預聚體組分，出料后密封保存；(3)將上述低聚物組分和預聚體組分在4(T50°C的溫度下按照I 1.2的質量比混勻，然后注入到6(T80°C的密封的模具中，成型后脫模、熟化即可得到所述聚氨酯泡沫材料。
[0017]在以下實施例和比較例中:
所述的二異氰酸酯為碳化二亞胺-脲酮亞胺改性的MDI (液化MDI )，煙臺萬華聚氨酯股份有限公司，牌號為Wannate MD1-100HL。
[0018]所述的二羥基聚醚為以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，羥基為105~115mgK0H/g，牌號為 Voranol 220-110N。
[0019]所述的三羥基聚醚是由甘油與環氧丙烷在堿性條件下聚合而成的三羥基聚醚，其羥基為54.5~57.5mgK0H/g，牌號為高橋石化的MN-3050。[0020]所述的聚烯丙胺樹脂為PAA-Ol，分子量為1000(日本紡績株式會社Nitto BosekiC0.Ltd.)。
[0021]所述的端羥基聚丁二烯的牌號為Poly bd R-15HT (Cray Valley公司)。
[0022]實施例1
本實施例的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料，可采用包括以下步驟的制備方法得到:(I)將6重量份的三羥基聚醚，2.5重量份的端羥基聚丁二烯，3重量份的I，4- 丁二醇，0.5重量份的勻泡劑DC3043，0.12重量份的二月桂酸二丁基錫，0.8重量份的去離子水置于反應釜中，在40°C下充分混合I小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；(2)25重量份的二異氰酸酯、10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12重量份的二羥基聚醚和2.5重量份的1，4_ 丁二醇置于反應釜中，然后在60°C條件下反應2~3小時，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的18%得到預聚體組分，出料后密封保存；(3)將上述低聚物組分和預聚體組分在50°C的溫度下按照1:1.2的質量比混勻，然后注入到80°C的密封的模具中，成型后脫模、之后把制品放入100°C烘箱熟化12小時后即可得到所述聚氨酯泡沫材料。
[0023]實施例2
本實施例的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料，可采用包括以下步驟的制備方法得到:(I)將8重量份的三羥基聚醚，3.5重量份的端羥基聚丁二烯，4重量份的I，4- 丁二醇，0.5重量份的勻泡劑DC3043，0.12重量份的二月桂酸二丁基錫，0.8重量份的去離子水置于反應釜中，在40°C下充分混合I小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；(2)30重量份的二異氰酸酯、8.5重量份的 聚烯丙胺樹脂、15重量份的二羥基聚醚和3.5重量份的1，4_ 丁二醇置于反應釜中，然后在60°C條件下反應2~3小時，然后降溫至40°C，并且控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的20%得到預聚體組分，出料后密封保存；(3)將上述低聚物組分和預聚體組分在50°C的溫度下按照1:1.1的質量比混勻，然后注入到80°C的密封的模具中，成型后脫模、之后把制品放入100°C烘箱熟化12小時后即可得到所述聚氨酯泡沫材料。
[0024]比較例I
本比較例的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料，可采用包括以下步驟的制備方法得到:
(I)將8重量份的三羥基聚醚，3重量份的1，4_ 丁二醇，0.5重量份的勻泡劑DC3043，0.12重量份的二月桂酸二丁基錫，0.8重量份的去離子水置于反應釜中，在40°C下充分混合I小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；(2)25重量份的二異氰酸酯、10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12重量份的二羥基聚醚和2.5重量份的I，4- 丁二醇置于反應釜中，然后在60°C條件下反應2~3小時，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的18%得到預聚體組分，出料后密封保存；(3)將上述低聚物組分和預聚體組分在50°C的溫度下按照1:1.2的質量比混勻，然后注入到80°C的密封的模具中，成型后脫模、之后把制品放入100°C烘箱熟化12小時后即可得到所述聚氨酯泡沫材料。
[0025]比較例2
本比較例的軟質低密度聚氨酯泡沫材料，是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料，可采用包括以下步驟的制備方法得到:(I)將6重量份的三羥基聚醚，2.5重量份的端羥基聚丁二烯，3重量份的I，4- 丁二醇，0.5重量份的勻泡劑DC3043，0.12重量份的二月桂酸二丁基錫，0.8重量份的去離子水置于反應釜中，在40°C下充分混合I小時后得到低聚物組分，出料后密封保存；(2) 25重量份的二異氰酸酯、12重量份的二羥基聚醚和2.5重量份的1，4_ 丁二醇置于反應釜中，然后在60°C條件下反應2~3小時，然后降溫至40°C，控制-NCO的含量為預聚體組分總重量的18%得到預聚體組分，出料后密封保存；(3)將上述低聚物組分和預聚體組分在50°C的溫度下按照1:1.2的質量比混勻，然后注入到80°C的密封的模具中，成型后脫模、之后把制品放入100°C烘箱熟化12小時后即可得到所述聚氨酯泡沫材料。
[0026]實施例f 2以及比較例f 2得到的聚氨酯泡沫材料的整體密度都在27(T280g/L之間。
[0027]性能測試
各實施例以及比較例的樣品均提供兩組，一組未經過水解，一組經過水解；所述的水解條件如下:在RH為90%，溫度為80°C的條件下保持5天。試驗所得到的測試結果如表1和表2所示:
表1 (未水解樣)
【權利要求】
1.一種鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:是由預聚體組分和低聚物組分混合以得到混合物，并在模具中固化而得到的聚氨酯泡沫材料；其中，預聚體組分由二異氰酸酯、聚烯丙胺樹脂、二羥基聚醚和擴鏈劑組成；低聚物組分由三羥基聚醚、端羥基聚丁二烯、擴鏈劑、水、勻泡劑、催化劑和可選的添加劑構成。
2.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述的聚氨酯泡沫材料的密度為15(T350g/L。
3.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述預聚體組分中含有25~30重量份的二異氰酸酯、8.5~10.0重量份的聚烯丙胺樹脂、12~15重量份的二羥基聚醚和2.5~3.5重量份的擴鏈劑組成；并且其中-NCO的含量為預聚體組分總重量的I8~20%。
4.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述低聚物組分含有:6~8重量份的三羥基聚醚，2.5^3.5重量份的端羥基聚丁二烯，3飛重量份的擴鏈劑，0.3^0.6重量份的勻泡劑，0.0.2重量份的催化劑，0.8^1.0重量份的去離子水。
5.根據 權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述二異氰酸酯是選自MD1、TDI或二者的混合物。
6.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述聚烯丙胺樹脂的分子量為1000-3000。
7.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述二羥基聚醚是以丙二醇為起始劑的二羥基聚醚，并且羥基為105~115mgK0H/g。
8.根據權利要求1所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料，其特征在于:所述三羥基聚醚是由甘油與環氧丙烷在堿性條件下聚合而成的三羥基聚醚。
9.一種鞋底制品，其特征在于:由權利要求8任一項所述的鞋底用軟質低密度聚氨酯泡沫材料制成。
【文檔編號】C08G18/66GK103965433SQ201410224520
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月24日 優先權日:2014年5月24日
【發明者】王振滔, 溫媛瑛, 羅賢忠, 劉玲 申請人:浙江奧康鞋業股份有限公司