專(zhuān)利名稱(chēng)：一種耐黃變聚氨酯鞋材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子材料，尤其涉及一種聚氨酯材料，主要用于制作鞋底。
背景技術(shù)：
聚氨酯是一種重要的合成樹(shù)脂，聚氨酯發(fā)泡材料因其優(yōu)異的耐磨性、耐油性、耐疲勞性及抗震動(dòng)性等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用十分廣泛，如用作鞋底材料。聚氨酯鞋材主要采用含有苯環(huán)與異氰酸基團(tuán)相鄰結(jié)構(gòu)的芳族異氰酸酯為原料，如甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)，在紫外光的照射下，苯環(huán)上的大鍵與臨近的異氰酸基團(tuán)共軛，形成有色的醌式結(jié)構(gòu)，該醌式結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)有顏色，所以導(dǎo)致白色的聚氨酯鞋材容易變黃。為了有效延緩白色聚氨酯鞋底的黃變現(xiàn)象，通常在材料中添加紫外線(xiàn)吸收劑。專(zhuān)利號(hào)為200880024867. 3的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種抗靜電熱塑性聚氨酯，該專(zhuān)利公開(kāi)的紫外(UV)吸收劑有肉桂酸酯類(lèi)、二苯基氰基丙烯酸酯類(lèi)、甲脒類(lèi)、亞芐基丙二酸酯類(lèi)、二芳基丁二烯類(lèi)、三嗪類(lèi)、苯并三·唑類(lèi)。這些有機(jī)紫外吸收劑雖然能達(dá)到較好的抗黃變效果，但是這些有機(jī)分子易遷移，持久性和穩(wěn)定性較差，且有機(jī)物具有一定的毒性和刺激性。最重要的是在高溫條件下對(duì)聚氨酯的抗黃變效果大大下降，而一些勞保鞋在清洗過(guò)程中通常有高溫干燥的程序，這使得UV吸收劑的效果大打折扣。聚氨酯發(fā)泡材料本身呈白色，黃變不僅影響其美觀(guān)，最主要的是變黃后顯得較臟不符合高級(jí)無(wú)塵室的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有白色聚氨酯鞋材在常溫下抗黃變性能不持久且在高溫條件下易變黃的缺陷，提供一種耐黃變性能持久且在高溫下耐黃變的聚氨酯鞋材及其制備方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題一種耐黃變聚氨酯鞋材，由原料A和原料B混合澆注而成，所述原料A包括多元醇100-105重量份、催化劑I. 62-1. 7重量份、發(fā)泡劑0. 04-0. 08重量份、金紅石型鈦白粉3_6重量份；所述金紅石型鈦白粉的粒徑為140 200nm ;所述原料B包括110-120重量份異氰酸和/或異氰酸酯預(yù)聚體，所述異氰酸酯是芳族異氰酸酯，所述異氰酸酯預(yù)聚體是芳族異氰酸酯與多元醇制成的預(yù)聚體。所述金紅石型鈦白粉經(jīng)聚馬來(lái)酸包覆預(yù)處理。所述金紅石型鈦白粉的包覆預(yù)處理包括以下步驟A.將聚馬來(lái)酸與稀釋劑按I : 5的質(zhì)量比溶解、混合，形成溶液；B.將鈦白粉與稀釋劑按I : 5的質(zhì)量比分散，形成漿液；C.上述兩種溶液混合，其中聚馬來(lái)酸用量為金紅石型鈦白粉質(zhì)量的1-10% ;磁力攪拌，陳化，將混合后的鈦白粉放入真空干燥箱中，烘干、研磨，完成包覆預(yù)處理。所述步驟A和B中的稀釋劑為乙醇、水或丙酮。所述多元醇是分子量1800-3000的聚酯多元醇,優(yōu)選分子量約為2000的聚酯多元醇。
所述多元醇是分子量1800-3000的聚醚多元醇，優(yōu)選分子量約為2000的聚醚多元醇。所述聚酯多元醇是聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯。所述聚醚多元醇是聚四氫呋喃醚二醇。所述芳族異氰酸酯是芳族單異氰酸酯、芳族二異氰酸酯或芳族三異氰酸酯，優(yōu)選芳族二異氰酸酯。所述芳族二異氰酸酯可以是甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。所述異氰酸酯預(yù)聚體是芳族二異氰酸酯-聚酯預(yù)聚體(即芳族二異氰酸酯與聚酯
多元醇制成的預(yù)聚體)或芳族二異氰酸酯-聚醚預(yù)聚體(即芳族二異氰酸酯與聚醚多元醇制成的預(yù)聚體)；所述預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。所述異氰酸酯預(yù)聚體是MDI-聚酯預(yù)聚體，即二苯基甲烷二異氰酸酯與聚酯多元醇的預(yù)聚體，優(yōu)選聚酯多元醇的分子量約為2000，進(jìn)一步優(yōu)選地，預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94.7%。所述異氰酸酯預(yù)聚體是TDI-聚酯預(yù)聚體，即甲苯二異氰酸酯與聚酯多元醇的預(yù)聚體，優(yōu)選聚酯多元醇的分子量約為2000，進(jìn)一步優(yōu)選地，預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。所述異氰酸酯預(yù)聚體是MDI-聚醚預(yù)聚體，即二苯基甲烷二異氰酸酯與聚醚多元醇的預(yù)聚體，優(yōu)選聚醚多元醇的分子量約為2000，進(jìn)一步優(yōu)選地，預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94.7%。所述異氰酸酯預(yù)聚體是TDI-聚醚預(yù)聚體，即甲苯二異氰酸酯與聚醚多元醇的預(yù)聚體，優(yōu)選聚醚多元醇的分子量約為2000，進(jìn)一步優(yōu)選地，預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。所述催化劑是有機(jī)胺和有機(jī)錫的混合物。所述發(fā)泡劑是水。所述耐黃變聚氨酯鞋材還包括抗靜電劑6. 25-6. 5重量份。所述耐黃變聚氨酯鞋材還包括擴(kuò)鏈劑I. 7-2. 5重量份。所述擴(kuò)鏈劑是乙二醇、丙三醇和1，4_ 丁二醇中的至少一種。本發(fā)明還提供上述耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法，包括如下步驟(I)、烘料將多元醇和異氰酸酯分別在60-70°C條件下烘烤7-10小時(shí)，其中烘烤后的異氰酸酯制成原料B ;(2)、配料將催化劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑以及擴(kuò)鏈劑加入步驟(I)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ；(3)、澆注成型將原料A和原料B混合加熱到40_45°C澆注成型，制得聚氨酯鞋材。所述步驟(I)中的異氰酸酯可以是異氰酸酯預(yù)聚體和/或者異氰酸酯本體；所述異氰酸酯預(yù)聚體是異氰酸酯與多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。所述步驟(2)之前還包括金紅石型鈦白粉的包覆預(yù)處理，包括以下步驟A.將聚馬來(lái)酸與稀釋劑按I : 5質(zhì)量比例溶解、混合，形成溶液；B.將鈦白粉與稀釋劑按I : 5質(zhì)量比例分散，形成漿液；
C.上述兩種溶液混合，聚馬來(lái)酸用量為金紅石型鈦白粉質(zhì)量的1-10%;磁力攪拌，陳化，將混合后的鈦白粉放入真空干燥箱中在70-100°C下干燥，然后研磨，完成包覆預(yù)處理。所述預(yù)處理的A步中的稀釋劑為乙醇、水或丙酮。本發(fā)明由于采用了 140_200nm的金紅石型鈦白粉，聚氨酯鞋材的抗黃變效果大大提高，在常溫下可達(dá)到有機(jī)抗黃變劑相同的技術(shù)效果，高溫下則比有機(jī)抗黃劑的抗黃變效果更突出。且本發(fā)明對(duì)金紅石型鈦白粉預(yù)處理后，可提高聚氨酯鞋材在高溫條件下的抗黃變性能。本發(fā)明抗黃變鞋材的制備方法簡(jiǎn)單，易操作。
具體實(shí)施例方式一種耐黃變聚氨酯鞋材，由原料A和原料B混合澆注而成，原料A包括多元醇100-105重量份、催化劑I. 62-1. 7重量份、發(fā)泡劑0. 04-0. 08重量份、金紅石型鈦白粉3_6重量份；金紅石型鈦白粉的粒徑為140 200nm ;原料B包括110-120重量份異氰酸和/或
異氰酸酯預(yù)聚體，異氰酸酯是芳族異氰酸酯，異氰酸酯預(yù)聚體是芳族異氰酸酯與多元醇制成的預(yù)聚體。金紅石型鈦白粉經(jīng)聚馬來(lái)酸包覆預(yù)處理。其預(yù)處理包括以下步驟A.將聚馬來(lái)酸與稀釋劑按I : 5的質(zhì)量比溶解、混合，形成溶液；B.將鈦白粉與稀釋劑按I : 5的質(zhì)量比分散，形成漿液；C.上述兩種溶液混合，其中聚馬來(lái)酸用量為金紅石型鈦白粉質(zhì)量的1-10% ;磁力攪拌，陳化，將混合后的鈦白粉放入真空干燥箱中，烘干、研磨，完成包覆預(yù)處理。步驟A和B中的稀釋劑為乙醇、水或丙酮。多元醇是分子量1800-3000的聚酯多元醇或聚醚多元醇。聚酯多元醇通常是由有機(jī)二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二醇)縮合(或酯交換)或由內(nèi)酯與多元醇聚合而成，種類(lèi)很多。本發(fā)明優(yōu)選由己二酸與二元醇縮合制得的聚酯多元醇，如聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯等。聚醚多元醇可以是聚氧化丙烯多元醇和聚四氫呋喃醚多元醇等，優(yōu)選聚四氫呋喃醚二醇。芳族異氰酸酯是芳族單異氰酸酯、芳族二異氰酸酯或芳族三異氰酸酯，優(yōu)選芳族二異氰酸酯，如甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。異氰酸酯預(yù)聚體可以是異氰酸酯-聚酯預(yù)聚體，如MDI-聚酯預(yù)聚體或TDI-聚酯預(yù)聚體，MDI-聚酯預(yù)聚體優(yōu)選二苯基甲烷二異氰酸酯與分子量為約2000的聚酯多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7% ;TDI-聚酯預(yù)聚體優(yōu)選甲苯二異氰酸酯與分子量為約2000的聚酯多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。異氰酸酯預(yù)聚體也可以是異氰酸酯-聚醚預(yù)聚體，如MDI-聚醚預(yù)聚體或TDI-聚醚預(yù)聚體，MDI-聚醚預(yù)聚體優(yōu)選二苯基甲烷二異氰酸酯與分子量為約2000的聚醚多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7% ;TDI-聚醚預(yù)聚體優(yōu)選甲苯二異氰酸酯與分子量為約2000的聚醚多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。催化劑是聚氨酯發(fā)泡材料常用的催化劑，優(yōu)選有機(jī)胺和有機(jī)錫的混合物。發(fā)泡劑是水或者化學(xué)發(fā)泡劑，優(yōu)選水。耐黃變聚氨酯鞋材還包括抗靜電劑6. 25-6. 5重量份?？轨o電劑可以是非離子型抗靜電劑、陽(yáng)離子型抗靜電劑或陰離子型抗靜電劑等，優(yōu)選季銨鹽類(lèi)陽(yáng)離子型抗靜電劑。耐黃變聚氨酯鞋材還包括擴(kuò)鏈劑I. 7-2. 5重量份，擴(kuò)鏈劑是乙二醇、丙三醇以及1,4- 丁二醇中的至少一種。上述耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法包括如下步驟(I)、烘料將多元醇和異氰酸酯分別在60-70°C條件下烘烤7-10小時(shí)，其中烘烤后的異氰酸酯制成原料B ;(2)、配料將催化劑、發(fā)泡劑、鈦白粉、抗靜電劑以及擴(kuò)鏈劑加入步驟(I)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ；(3)、澆注成型將原料A和原料B混合加熱到40_45°C澆注成型，制得聚氨酯鞋材。所述步驟(I)中的異氰酸酯可以是異氰酸酯預(yù)聚體和/或者異氰酸酯本體；所述異氰酸酯預(yù)聚體是異氰酸酯與多元醇的預(yù)聚體，其中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%。所述步驟(I)之前還包括金紅石型鈦白粉的包覆預(yù)處理，包括以下步驟A.將聚馬來(lái)酸與稀釋劑按I : 5質(zhì)量比例溶解、混合,形成溶液；B.將鈦白粉與稀釋劑按I : 5質(zhì)量比例分散，形成漿液；C.上述兩種溶液混合，其中聚馬來(lái)酸用量為金紅石型鈦白粉質(zhì)量的1-10% ;磁力攪拌，陳化，將混合后的鈦白粉放入真空干燥箱中在70-100°C下干燥，然后研磨，完成包覆預(yù)處理。所述預(yù)處理的A步中的稀釋劑為乙醇、水或丙酮。下面結(jié)合幾個(gè)具體的實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。實(shí)施例中的抗靜電劑SN是十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽，抗靜電劑LS是(3-月桂酰胺丙基)三甲基銨硫酸甲酯鹽。對(duì)比實(shí)施例-I對(duì)比實(shí)施例-I的鞋材由原料A和原料B混合澆注而成，所述原料A和原料B的組成成分和含量分別如下表所示(單位重量份)
權(quán)利要求
1.一種耐黃變聚氨酯鞋材，由原料A和原料B混合澆注而成，其特征在于，所述原料A包括多元醇100-105重量份、催化劑I. 62-1. 7重量份、發(fā)泡劑0. 04-0. 08重量份、金紅石型鈦白粉3-6重量份；所述金紅石型鈦白粉的粒徑為140 200nm ;所述原料B包括110-120重量份異氰酸和/或異氰酸酯預(yù)聚體，所述異氰酸酯是芳族異氰酸酯，所述異氰酸酯預(yù)聚體是芳族異氰酸酯與多元醇制成的預(yù)聚體。
2.如權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于，所述金紅石型鈦白粉經(jīng)聚馬來(lái)酸包覆預(yù)處理。
3.如權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于，所述多元醇是分子量1800-3000的聚酯多元醇或聚醚多元醇。
4.如權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于，所述多元醇是分子量為2000的聚酯或聚醚多元醇。
5.如權(quán)利要求4所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于，所述聚酯多元醇是聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯；所述聚醚多元醇是聚四氫呋喃醚二醇。
6.如權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于，所述芳族異氰酸酯是芳族二異氰酸酯；所述芳族二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。
7.如權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材，其特征在于所述異氰酸酯預(yù)聚體是芳族二異氰酸酯-聚酯預(yù)聚體或芳族二異氰酸酯-聚醚預(yù)聚體；所述預(yù)聚體中異氰酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94. 7%0
8.權(quán)利要求I所述的耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法，所述方法包括如下步驟 (1)、烘料將多元醇、異氰酸酯和/或異氰酸酯預(yù)聚體分別在60-70°C條件下烘烤7-10小時(shí)，其中烘烤后的異氰酸酯和/或異氰酸酯預(yù)聚體制成原料B ； (2)、配料將催化劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、金紅石型鈦白粉以及擴(kuò)鏈劑加入步驟(I)烘烤后的多元醇中，混合均勻形成原料A ； (3)、澆注成型將原料A和原料B混合加熱到40-45°C澆注成型，制得聚氨酯鞋材。
9.如權(quán)利要求8所述的耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)前還包括以下的金紅石型鈦白粉的預(yù)處理步驟 A.將聚馬來(lái)酸與稀釋劑按I: 5質(zhì)量比例溶解、混合，形成溶液； B.將鈦白粉與稀釋劑按I: 5質(zhì)量比例分散，形成漿液； C.上述兩種溶液混合，磁力攪拌，陳化，將混合后的鈦白粉放入真空干燥箱中在70-100 V下干燥，然后研磨，完成包覆預(yù)處理。
10.如權(quán)利要求9所述的耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法，其特征在于，所述聚馬來(lái)酸用量為金紅石型鈦白粉質(zhì)量的1_10%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐黃變聚氨酯鞋材，其原料A和原料B混合澆注而成，所述原料A包括多元醇100-105重量份、催化劑1.62-1.7重量份、發(fā)泡劑0.04-0.08重量份、金紅石型鈦白粉3-6重量份；所述原料B包括110-120重量份異氰酸和/或異氰酸酯預(yù)聚體，所述異氰酸酯是芳族異氰酸酯，所述異氰酸酯預(yù)聚體是芳族異氰酸酯與多元醇制成的預(yù)聚體。本發(fā)明的聚氨酯鞋材耐黃變效果好，尤其是高溫下耐黃變效果佳。本發(fā)明還提供一種耐黃變聚氨酯鞋材的制備方法，包括烘料、配料、澆注成型等步驟，該方法簡(jiǎn)單、易操作，提供一種耐黃變尤其是一種在高溫下耐黃變的聚氨酯鞋材。
文檔編號(hào)A43B13/04GK102786792SQ201210279099
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者張強(qiáng), 管映亭, 陳斌 申請(qǐng)人:深圳市新綸科技股份有限公司