专利名称：低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料，具体地说是一种低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方，主要用于制鞋业。
背景技术：
由于聚氨酯的优异性能，在全球的聚氨酯制造业的发展十分迅速。如何使聚氨酯的优良物性指标得到合理的发挥，将成为聚氨酯制造业和科研相关部门的新任务。使科研转化为生产力，做到物尽其用。
现有的普通低密度材料普遍存在以下问题①模具在常温之下成型表面会大面积出现浮泡，模具必须要加热到50℃以上。②A组分+C组分和B组分在成型机上高速混合时中心比例在工艺要求时间之内很难认定，制品初期3’30”硬度指标达不到。③制品在1′45～50″不可能完全离模。此外，利用现有的聚氨酯鞋用树脂制鞋时，常规成型鞋材密度在0.5～0.65的指标之间，相对比较重，影响到穿着效果发明内容本发明的目的在于提供一种低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方，利用这种树脂配方，可制成低密度材料，从而有效降低鞋材密度。
本发明的低密度聚氨酯鞋用树脂主要由三个部份组成a、由聚酯多元醇树脂混合物组分组成A组分；b、由异氰酸酯多元醇树脂预聚物组分组成B组分；c、由复合胺、醇溶组分组成C组分；其中聚酯多元醇树脂混合物组分由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％的表面活性剂L150、0～0.35的表面活性剂L880、0.5～0.7％的纯水、0～0.4％的发泡剂M7056组成。
工艺物料混合反应，温度指定在62～64℃。3小时在氮气保护下混合。
异氰酸酯预聚物组分由55.1～59.7％的纯二苯甲烷二异氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亚胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇树脂、12.5～25.2％的244#改性树脂、适量的阻聚剂组成。
工艺物料预聚反应温度65±2℃，两小时在氮气保护下预聚至游离NCO＝227时为终点。
复合胺醇溶组分由C-1催化剂与(C-2)催化剂复合而成，(C-1)催化剂与(C-2)催化剂之比为1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化剂由27～38％的三乙烯二胺与62～73％的乙二醇组成；(C-2)催化剂由60～80％的双一(2-甲基胺基乙醚)与20～40％的二丙二醇组成。
配制时，先将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.3～1.35％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89～91％。
本文的单位为重量百分数。
本发明是以聚氨酯材料的优良物性指标的合理发挥应用为前提，真正做到物尽其用。在近半年的开发中研究，经反复的试验、证实，密度和聚合物多元醇的多种可变因素有关，和发泡体的泡孔骨架结构有关，和异氰酸酯的当量有关，和复合催化的凝胶速度有关，在研究试验过程中不断改进完善。成型鞋材密度在0.33～0.38，制品的物性指标超过了使用要求，保持行业标准参数。
下面为每种成份的作用。
聚酯多元醇，216#、222#、220#、210#、320#、254#、244#为聚氨酯组合的主剂；乙二醇、1.4丁二醇为扩链剂；硅油L150、L880为泡孔均匀和泡孔调整剂，用于改善泡孔结构；水和M705b为发泡剂；MDI和改性MDI聚氨酯组分的主剂C-1和C-2使(A+B)组成混合时加速反应，使结构稳定。
本发明的优点是由于在A组分中增加了①低分子量的聚酯多元醇210#与②硅油L150和L880，使泡孔均匀调整效果特别好，使泡孔结构骨架稳定。③、使用M705b发泡剂后，可提高混合时的发泡倍数比率。④、硅油L880调低了制品的成型温度，达到节能目的。⑤、C-1、C-2复合催化使发泡平衡。⑥制成品可允许在1分45秒离模，保持良好的外型。
通过反复试验、添加上列材料之后，使制品密度下降至0.33～0.38，品质稳定，制品成型温度由原来的45～55℃，降低至常温条件下工业化生产。
具体实施例方式
低密度高发泡鞋用树脂的成型加工反应是A组分、B组分先在烘箱内预热4～6小时，60±5℃，取出，将C组分加入A组分内，组成A组分混合物。a、手工操作秤量A组分混合物52.6、B组分47.4，在2500转/分钟的强力搅拌之下4秒～5秒完成，倒入模腔合模成型。
b、机械操作A组分混合物加入鞋机A罐内通过计量泵在系统内循环，浇注操作时计量。B组分加入鞋机B罐内通过计量泵在系统内循环，浇注操作时计量。
c、A组分的混合当量≈204.3B组分的NCO当量≈227A/B＝100/90d、A泵压力0.35～0.4Mpa，料温43～45℃B泵压力0.25～0.3Mpa，料温39～42℃A/B以100∶90的计量泵出料量经机头4500r/min的高速成混合以每秒钟60-65g的吐出量浇注制品低密度高发泡一次完成。
具体配方如下a、由聚酯多元醇树脂混合物组分组成A组分；b、由异氰酸酯多元醇树脂预聚物组分组成B组分；c、由复合胺、醇溶组分组成C组分；其中聚酯多元醇树脂混合物组分由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％的表面活性剂L150、0～0.35的表面活性剂L880、0.5～0.7％的纯水、0～0.4％的发泡剂M7056组成。
工艺物料混合反应，温度指定在62～64℃。三小时在氮气保护下混合。
异氰酸酯预聚物组分由55.1～59.7％的纯二苯甲烷二异氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亚胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇树脂、12.5～25.2％的244#改性树脂、适量的阻聚剂组成。
工艺物料预聚反应温度65±2℃，3小时在氮气保护下预聚至游离NCO＝227时为终点。
复合胺醇溶组分由C-1催化剂与(C-2)催化剂复合而成，(C-1)催化剂与(C-2)催化剂之比为1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化剂由27～38％的三乙烯二胺与61～73％的乙二醇组成；(C-2)催化剂由60～80％的双一(2-甲基胺基乙醚)与20～40％的二丙二醇组成。
配制时，先将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.3～1.35％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89～91％。
低密度高发泡材料关键决定于A组分，如A组分比例改变时将会影响密度、发泡率和成型温度。表一共列出了6种配方，即举了6个实施例。
表一
表中各组分的成分加起来是100％，然后将各组分按下述比例及一定的先后次序混合。单位为重量百分数。
下面对各组分尤其是A组分用料改变时对成品的影响进行叙述，同时将各组分间的比例关系及加料顺序进行叙述①号配方A组分密度在1.17±0.01g/cm3，物料粘度1105cps.40℃，操作时，先将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.3％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89％，经机械高速混合浇注，自由发泡密度0.176g/cm3，起发时间7～9秒，不粘手时间49～56秒，回弹出现时间1分55秒，浇注制品的成型密度0.3348～0.3628g/cm3。制品成型模具温度26～30℃；成型品外观光滑平整，材料流动性好，型腔充满度完整。
②号配方将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.31％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89％。A组分密度在1.174g/cm3，物料粘度1280cps.40℃，经机械高速混合浇注，自由发泡密度0.169g/cm3，起发时间7～8秒，不粘手时间46～53秒，回弹出现时间1分55秒，注成制品的表面密度0.329～0.364g/cm3，制品成型模具温度32～34℃可以，常温模具有小量气泡外露。模温25～30℃，外观光滑平整，材料流动性略差，型腔充满率完整。
③号配方将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.32％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89.5％。A组分密度在1.178g/cm3，物料粘度1170cps.40℃，经机械高速混合浇注，自由密度0.171g/cm3，起发时间6秒～8秒，不粘手时间，40～50秒，回弹时间1分50秒，注成制品的表面密度0.33-0.368g/cm3，制品成型模具温度28～33℃，制品外观光滑平整，材料流动性正常，型腔充满。
④号配方将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.33％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的90％。A组分密度在1.18g/cm3，物料粘度1130cps.40℃，经机械高速混合浇注，自由密度0.173g/cm3，起发时间6～8秒，不粘手时间45～50秒，回弹时间1分50秒，注成制品的表面密度0.33～0.36g/m3，制品成型模具温度29～34℃。
⑤号配方将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.34％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的90.5％。A组分密度在1.17g/cm3，物料粘度1120cps.40℃，经机械高速混合浇注，自由密度0.165g/cm3，起发时间6～8秒，不粘手时间45～55秒，回弹时间1分45秒，注成制品的表面密度0.32-0.35g/m3，制品成型模具温度大于39℃，当低于39℃时，有较多达到影泡，制品表面略见粗糙，光滑度欠佳。
⑥号配方将A组分与C组分相混合，组成混合物，其中，C组分占A组分的1.35％，再将B组分加入混合物内，B组分占A组分的89％。A组分密度在1.175g/cm3，物料粘度1230cps.40℃，经机械高速混合浇注，自由密度0.182g/cm3，起发时间7～9秒，不粘手时间50～55秒，回弹时间1分55秒，注成制品的表面密度0.35～0.38g/m3，制品表面光滑，组分流动性佳，反应性尚可，浇注时模具温度26～31℃。
权利要求
1.低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方，包括A组分聚酯多元醇树脂混合物，B组分异氰酸酯多元醇树脂预聚物及C组分复合胺醇溶组分；其特征是聚酯多元醇树脂混合物组分由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％的表面活性剂L150、0～0.35的表面活性剂L880、0.5～0.7％的纯水、0～0.4％的发泡剂M7056组成，单位为重量百分数。
2.根据权利要求1所述的树脂配方，其特征是异氰酸酯预聚物组分由55.1～59.7％的纯二苯甲烷二异氰酸酯、2.9～3.3％的改性碳化二亚胺、21.42～26.5％的254#聚酯多元醇树脂、12.5～25.2％的244#改性树脂、适量的阻聚剂组成，单位为重量百分数。
3.根据权利要求1所述的树脂配方，其特征是复合胺醇溶组分由C-1催化剂与(C-2)催化剂复合而成，(C-1)催化剂与(C-2)催化剂之比为1∶0.3～0.5，其中，(C-1)催化剂由27～38％的三乙烯二胺与62～73％的乙二醇组成；(C-2)催化剂由60～80％的双一(2-甲基胺基乙醚)与20～40％的二丙二醇组成，单位为重量百分数。
4.根据权利要求1所述的树脂配方，其特征是C组分占A组分的1.3～1.35％，B组分占A组分的89～91％，单位为重量百分数。
全文摘要
本发明涉及高分子材料，具体地说是一种低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方，主要用于制鞋业。本发明的配方包括A组分聚酯多元醇树脂混合物，B组分异氰酸酯多元醇树脂预聚物及C组分复合胺醇溶组分；其特征是聚酯多元醇树脂混合物组分由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％的表面活性剂L150、0～0.35的表面活性剂L880、0.5～0.7％的纯水、0～0.4％的发泡剂M7056组成。利用这种树脂配方，可制成低密度材料，从而有效降低鞋材密度。
文档编号C08G18/00GK1590427SQ03152959
公开日2005年3月9日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者徐清荣 申请人:无锡双象化学工业有限公司