专利名称：耐磨抗静电聚氨酯材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，特别是一种耐磨抗静电聚氨酯材料制 备方法及其制成的鞋材。
背景技术：
微孔聚氨酯鞋材是发展较快的一种鞋用合成树脂，具有手感柔软，穿着舒适，保 暖，富有弹性，防滑，并且加工成型也比较简单，受到越来越多人的青睐。但由于聚氨酯材料 的绝缘性，摩擦时会产生静电积累，导致吸尘、电子器件击穿、电击等现象，我们需要对聚氨 酯制品采用抗静电处理以提高其导电性。中国专利CN200510109891. 5公开了一种通过向聚氨酯原液中添加抗静电组分达 到抗静电的目的的技术方案，添加的抗静电组分包括至少一个具有特定分子式的四烷基铵 单烷基硫酸盐和至少一种化合物。这种方法的优点是抗静电剂和聚氨酯原液的相容性好， 不需要表面处理，但是有机抗静电剂存在毒性大、易分解、抗静电性能受温湿度影响大等缺 点ο中国专利CN200780011270.0公开了一种抗静电性聚氨酯，这种聚氨酯是以离子 性液体作为抗静电添加剂，这种离子性液体虽然性能比较稳定，但是存在合成复杂，耐磨性 不好的问题。中国专利CN200810220010.0公开了 一种纳米改性耐磨聚氨酯清漆，通过添加 2-10%的纳米填料提高聚氨酯清漆的抗机械摩擦性能和耐候性能，这种方法比较环保而且 能够起到良好的装饰效果，但是不能消除摩擦时产生的静电。所以，针对上述存在的问题，本发明提供一种环保、抗静电性能稳定且耐磨性比较 好的聚氨酯材料。
发明内容
本发明针对现有技术的抗静电聚氨酯材料的耐磨性差，以及有机抗静电剂性能不 稳定、受温湿度影响大、不绿色环保等缺陷，提供一种耐磨性好，并能有效地释放人体产生 的静电荷的聚氨酯材料。为了实现上述目的，本发明提供一种耐磨抗静电聚氨酯材料，其由原料A和原料 B混合浇注而成，其中所述原料A包括质量百分比为30%-45%的多元醇，3%-9%的扩链剂， 0. 5%-0· 9%的催化剂，0. 05%-0· 2%的发泡剂，0. 05%_0· 1%的整泡剂，0. 5%_1%的抗氧剂，以及 1%-10%的无机导电粉体；所述B料是质量百分比为40%-55%的异氰酸酯。优选的，所述多 元醇是聚醚多元醇或者是聚酯多元醇。所述异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯或六亚甲基 二异氰酸酯。优选的，所述扩链剂是乙二醇、丙三醇以及1，4-丁二醇中的一种或几种；所述发 泡剂是水；所述整泡剂是油酸二乙胺、硬脂酸二乙醇胺以及十二烷基苯二磺酸中的一种 或几种；所述抗氧剂是2，6-叔丁基-4-甲基苯酚。所述无机导电粉体是导电二氧化钛粉
3体、导电硫酸钡粉体以及导电云母粉中的一种或几种。 优选的，所述催化剂是有机胺类和有机锡类的混合物；所述的有机胺类是三乙烯 二胺、三乙胺、三丁胺、二甲基苄基胺以及五甲基二亚乙基三胺中的一种或几种；所述的有 机锡类是辛酸亚锡、乙酸锡、辛酸锡、二月桂酸二丁基锡以及月桂酸锡中的一种或几种。
优选的，所述无机导电粉体包覆有一层憎水性偶联剂。进一步的，所述偶联剂是钛酸酯、磷酸酯、硼酸酯或铝酸酯中的一种或几种。本发明还提供一种制备上述耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其包括如下步骤 制备而成
(1)将制备多元醇和异氰酸酯分别放在烘箱中烘烤，备用；
(2)在上述烘烤后的多元醇中加入扩链剂、催化剂、发泡剂、整泡剂、抗氧剂、以及无机 导电粉体，并混合均勻形成A料；
(3)将A料和B料异氰酸酯混合浇注成型，制得耐磨抗静电聚氨酯材料。为了改善无机导电粉体与有机聚合物的亲和性，所述无机导电粉体采用偶联剂进 行包覆预处理。使其由亲水性变为憎水性，从而改善导电粉体与聚合物之间的界面粘结，改 善无机导电粉体的分散效果。优选的，所述无机导电粉体采用偶联剂进行如下步骤的包覆 预处理
A、将偶联剂和稀释剂按照1:5的比例溶解、混合；
B、将无机导电粉体加入上述溶液中混合均勻；
C、将混合后的无机导电粉体放入真空干燥箱中烘烤完成包覆预处理。优选的，偶联剂的用量为无机导电粉体质量的0. 5-3%。优选的，所述稀释剂为乙醇、甲苯或二甲苯。优选的，所述偶联剂溶液与无机导电粉体采用超声波混合。由上述方法制得的聚氨酯抗静电鞋底具体是通过如下方法获得
(1)预处理将聚醚多元醇或聚酯多元醇，异氰酸酯放在烘箱中在70-80°C下烘7-10h；
(2)配料将各种原料、助剂和包覆预处理过的无机导电粉体按配方定量进行配比；
(3)浇注成型将A料和B料分别加入PU浇注机中的A，B料桶中，加热到40-45°C浇 注成型，经过1-5分钟的熟化即得聚氨酯鞋底。本发明所提供的与现有技术相比具有如下优点
上述聚氨酯材料制作鞋底的加工工艺简单，性能优异，对环境友好，尤其是兼顾了聚氨 酯鞋底的抗静电性能和耐磨性能，而且由于导电材料为无机材料，其抗静电性能与添加抗 静电剂的聚氨酯鞋底相比受温湿度的影响小，且对环境友好。
具体实施方案下面结合几个具体的实施例，进一步说明本发明所提供的耐磨抗静电聚氨酯材料 的制备方法，以及结合现有普通聚氨酯材料说明通过本发明所提供的制备方法所得到的聚 氨酯材料在抗静电性能、耐磨性能上的优势。对比实施例(所有组份均以质量百分比计)
其原料配比如下_
权利要求
一种耐磨抗静电聚氨酯材料，由原料A和原料B混合浇注而成，其特征在于，所述原料A包括质量百分比为30% 45%的多元醇，3% 9%的扩链剂，0.5% 0.9%的催化剂，0.05% 0.2%的发泡剂，0.05% 0.1%的整泡剂，0.5% 1%的抗氧剂，以及1% 10%的无机导电粉体；所述B料是质量百分比为40% 55%的异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的耐磨抗静电聚氨酯材料，其特征在于，所述扩链剂是乙二醇、 丙三醇以及1，4-丁二醇中的一种或几种；所述发泡剂是水；所述整泡剂是油酸二乙胺、硬 脂酸二乙醇胺以及十二烷基苯二磺酸中的一种或几种；所述抗氧剂是2，6-叔丁基-4-甲基 苯酚。
3.根据权利要求1所述的耐磨抗静电聚氨酯材料，其特征在于，所述催化剂是有机胺 类和有机锡类的混合物，所述的有机胺类是三乙烯二胺、三乙胺、三丁胺、二甲基苄基胺以 及五甲基二亚乙基三胺中的一种或几种；所述的有机锡类是辛酸亚锡、乙酸锡、辛酸锡、二 月桂酸二丁基锡以及月桂酸锡中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的耐磨抗静电聚氨酯材料，所述无机导电粉体是导电二氧化钛 粉体、导电硫酸钡粉体以及导电云母粉中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的耐磨抗静电聚氨酯材料，其特征在于，所述无机导电粉体包 覆有一层憎水性偶联剂。
6.根据权利要求5所述的耐磨抗静电聚氨酯材料，其特征在于所述偶联剂是钛酸酯、 磷酸酯、硼酸酯或铝酸酯中的一种或几种。
7.权利要求1所述耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其包括如下步骤(1)将多元醇和异氰酸酯分别放在烘箱中烘烤，备用；(2)在上述烘烤后的多元醇中加入扩链剂、催化剂、发泡剂、整泡剂、抗氧剂、以及无机 导电粉体，并混合均勻形成A料；(3)将A料和B料异氰酸酯混合浇注成型，制得耐磨抗静电聚氨酯材料。
8.根据权利要求7所述的耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其特征在于，所述无机 导电粉体采用偶联剂进行如下步骤的包覆预处理A、将偶联剂和稀释剂按照1:5的比例溶解、混合；B、将无机导电粉体加入上述溶液中混合均勻；C、将混合后的无机导电粉体放入真空干燥箱中烘烤完成包覆预处理。
9.根据权利要求8所述的耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其特征在于偶联剂的 用量为无机导电粉体质量的0. 5-3%。
10.根据权利要求8所述的耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其特征在于所述稀释 剂为乙醇、甲苯或二甲苯。
11.根据权利要求8所述的耐磨抗静电聚氨酯材料的制备方法，其特征在于所述偶联 剂溶液与无机导电粉体采用超声波混合。
全文摘要
本发明涉及一种高分子材料及其制备方法，特别是一种耐磨抗静电聚氨酯材料制备方法及其制成的鞋材。这种耐磨抗静电聚氨酯材料，由原料A和原料B混合浇注而成，其特征在于，所述原料A包括质量百分比为30%-45%的多元醇，3%-9%的扩链剂，0.5%-0.9%的催化剂，0.05%-0.2%的发泡剂，0.05%-0.1%的整泡剂，0.5%-1%的抗氧剂，以及1%-10%的无机导电粉体；所述B料是质量百分比为40%-55%的异氰酸酯。上述聚氨酯材料制作鞋底的加工工艺简单，性能优异，对环境友好，尤其是兼顾了聚氨酯鞋底的抗静电性能和耐磨性能，而且与添加抗静电剂的聚氨酯鞋底相比对环境友好，抗静电性能受温湿度的影响小。
文档编号C08K3/30GK101974219SQ20101052318
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者岑非非, 张原 , 管映亭 申请人:深圳市新纶科技股份有限公司;苏州新纶超净技术有限公司