一種tpr材料表面處理劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種TPR材料表面處理劑的制備方法。該方法是將制備的重量份數(shù)為100份的SBS橡膠接枝共聚物乳液和重量份數(shù)為20～80份的氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻，然后加入重量份數(shù)為10～15份的聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻即得TPR材料水性表面處理劑。本發(fā)明方法制備的TPR材料表面處理劑不僅對(duì)TPR材料具有顯著的粘合促進(jìn)作用，同時(shí)環(huán)境友好。
【專利說明】—種TPR材料表面處理劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚合物材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種表面處理劑的制備方法，具體涉及冷粘制鞋中與鞋用膠粘劑配套使用的TPR鞋底材料的水性表面處理劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以對(duì)稱嵌段丁苯橡膠(SBS橡膠)為主體，配合其它材料加工制成的熱塑性彈性體(也稱熱塑性橡膠(Thermoplastic robber),是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性,在常溫下顯示橡膠高彈性，高溫下又能塑化成型的高分子材料，也是繼天然橡膠、合成橡膠之后的所謂第三代橡膠，縮寫為TPR。由于其耐磨、易加工和價(jià)格低廉性，被大量用作鞋底材料，尤其是中、高檔運(yùn)動(dòng)鞋底材料。但由于其極性較弱，在冷粘制鞋工業(yè)中，為了提高粘接強(qiáng)度，常常需要對(duì)TPR粘結(jié)材料進(jìn)行表面處理。表面處理方法一般為砂輪打磨使其具有粗糙的表面，或用表面處理劑改變鞋底材料的表面狀態(tài)，或二者同時(shí)進(jìn)行，以達(dá)到好的粘合效果。三氯異氰尿酸的甲苯溶液處理TPR后能起到好的粘結(jié)效果，但它不穩(wěn)定需要臨時(shí)配制，同時(shí)容易使材質(zhì)表面變黃影響美觀。李偉光研制了一種甲基丙烯酸甲酯和與SBS橡膠接枝共聚物溶液用于TPR鞋底材料的表面處理[粘接，2002,23 (3)19]，其中溶劑甲苯是一種中等毒性的溶劑，能在人體內(nèi)累積，長(zhǎng)期接觸會(huì)導(dǎo)致呼吸疾病、神經(jīng)疾病甚至白血病等，給生產(chǎn)和使用的工人的健康造成嚴(yán)重的危害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有表面處理技術(shù)的不足，提供一種TPR材料表面處理劑的制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:` 首先分別制備SBS橡膠接枝共聚物乳液和氯化聚丙烯接枝共聚物乳液，然后將重量份數(shù)為100份的SBS橡膠接枝共聚物乳液和重量份數(shù)為20~80份的氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻，最后加入重量份數(shù)為10~15份的聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻即得TPR材料水性表面處理劑。
[0005]制備SBS橡膠接枝共聚物乳液的具體方法是:
在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)釜中加入重量份數(shù)為100~130份的丁酮、20~30份的乙酸乙酯、20~40份的甲基丙烯酸甲酯和30~50份的SBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60~80°C ;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)釜內(nèi)充入氮?dú)?，升溫?5~85°C，采用滴加方式加入1.5~2.5份過氧化苯甲酰和20~40份丙烯酸單體的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3~4小時(shí)；降溫至50~60°C,減壓蒸懼除去50~80%的溶劑，然后加入中和劑至體系的PH值為6.5~8.5，反應(yīng)0.5~I小時(shí)；在高速攪拌下逐漸加入600~800份的去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液；
制備氯化聚丙烯接枝共聚物乳液的具體方法是:
在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)釜中加入重量份數(shù)為400~600份的甲苯、200~400份的乙酸乙酯和100份氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60~80°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)釜內(nèi)充入氮?dú)?，加?0~50份的甲基丙烯酸甲酯，升溫至75~85°C，采用滴加方式加入1.8~2.8份過氧化苯甲酰和10~50份丙烯酸單體的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3~5小時(shí)；降溫至50~60°C，減壓蒸餾除去50~80%的溶劑，然后加入中和劑至體系的PH值為6.5~8.5，成鹽反應(yīng)0.5~I小時(shí)；最后在高速攪拌下逐漸加入600~800份的去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0006]所述的中和劑為10 wt%三乙胺或二甲氨基乙醇的水溶液，所述的丙烯酸單體為甲基丙烯酸或丙烯酸。
[0007]本發(fā)明方法通過將SBS橡膠接枝共聚物乳液和氯化聚丙烯接枝共聚物乳液進(jìn)行復(fù)合，制備的TPR鞋底材料表面處理劑不僅處理效果好，能夠滿足制鞋工業(yè)的粘接要求，同時(shí)符合綠色環(huán)保的要求。粘結(jié)實(shí)驗(yàn)表明，各種商業(yè)TPR鞋底材料使用該表面處理劑處理后，采用聚氨酯膠粘劑，與真皮鞋面料粘合后，剝離時(shí)TPR鞋底材料被破壞。
【具體實(shí)施方式】
[0008]以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0009]首先制備SBS橡膠接枝共聚物乳液，如下:
實(shí)施例1-1.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入100g丁酮、20g乙酸乙酯、20g甲基丙烯酸甲酯和30gSBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60°C ;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，升溫?5°C，采用滴加方式加入1.5g過氧化苯甲酰和20g甲基丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3小時(shí)；降溫至50°C，減壓蒸餾除去體系50%的溶劑，然后加入10wt%的三乙胺水溶液至體系的PH值為6.5，反應(yīng)0.5小時(shí)；在高速攪拌下逐漸加入600g的去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液。
[0010]實(shí)施例1-2.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入130g丁酮、30g乙酸乙酯、40g甲基丙烯酸甲酯和50gSBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為80°C ;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，升溫?5°C，采用滴加方式加入2.5g過氧化苯甲酰和40g丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)4小時(shí)；降溫至60°C，減壓蒸餾除去體系80%的溶劑，然后加入10wt% 二甲氨基乙醇的水溶液至體系的PH值為8.5，反應(yīng)I小時(shí)；在高速攪拌下逐漸加入800g去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液。
[0011]實(shí)施例1-3.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入125g丁酮、25g乙酸乙酯、30g甲基丙烯酸甲酯和40gSBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為70°C;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，升溫?0 V，采用滴加方式加入2g過氧化苯甲酰和30g丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3.5小時(shí)；降溫至55°C，減壓蒸餾除去體系60%的溶劑，然后加入10 ?丨％三乙胺水溶液至體系的PH值為7.0，反應(yīng)40分鐘；在高速攪拌下逐漸加入700g去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液。
[0012]實(shí)施例1-4.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入IlOg丁酮、22g乙酸乙酯、35g甲基丙烯酸甲酯和45gSBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為65°C ;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，升溫?8°C，采用滴加方式加入1.8g過氧化苯甲酰和35g甲基丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)4小時(shí)；降溫至57°C，減壓蒸餾除去體系70 %的溶劑，然后加入10wt% 二甲氨基乙醇水溶液至體系的PH值為8.0，反應(yīng)50分鐘；在高速攪拌下逐漸加入650g去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液。
[0013]實(shí)施例1-5.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入重量為120g 丁酮、28g乙酸乙酯、25g甲基丙烯酸甲酯和35gSBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為75°C;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)猓郎刂?2°C，采用滴加方式加入2.2g過氧化苯甲酰和25g丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3小時(shí)；降溫至52°C，減壓蒸餾除去體系65%的溶劑，然后加入10 wt%S乙胺水溶液至體系的PH值為6.5，反應(yīng)0.5小時(shí)；在高速攪拌下逐漸加入750g去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液。
[0014]然后制備氯化聚丙烯接枝共聚物乳液，如下:
實(shí)施例2-1.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入400g甲苯、200g乙酸乙酯和100g氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，加入IOg甲基丙烯酸甲酯，升溫至75°C，采用滴加方式加入
1.Sg過氧化苯甲酰和IOg丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3小時(shí)；降溫至50°C，減壓蒸餾除去體系50%的溶劑，然后加入10 wt%的二甲氨基乙醇水溶液至體系的PH值為6.5，成鹽反應(yīng)0.5小時(shí)；最后在高速攪拌下逐漸加入600g去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0015]實(shí)施例2-2.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入600g甲苯、400g乙酸乙酯和100g氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為80°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)猓觍入50g甲基丙烯酸甲酯，升溫至85°C，采用滴加方式加入
2.Sg過氧化苯甲酰和50g甲基丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)5小時(shí)；降溫至60°C，減壓蒸餾除去體系80%的溶劑，然后加入10 wt%S乙胺水溶液至體系的PH值為8.5，成鹽反應(yīng)I小時(shí)；最后在高速攪拌下逐漸加入800g去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0016]實(shí)施例2-3.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入500g甲苯、300g乙酸乙酯和100g氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為70°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，加?0g甲基丙烯酸甲酯，升溫至80°C，采用滴加方式加入2.0g過氧化苯甲酰和30g丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)4小時(shí)；降溫至55°C，減壓蒸餾除去體系60%的溶劑，然后加入10 ?丨％二甲氨基乙醇水溶液至體系的PH值為7.5，成鹽反應(yīng)40分鐘；最后在高速攪拌下逐漸加入700g去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0017]實(shí)施例2-4.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入450g甲苯、250g乙酸乙酯和100g氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為65°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)?，加?0g甲基丙烯酸甲酯，升溫至78°C，采用滴加方式加入
2.5g過氧化苯甲酰和40g甲基丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3.5小時(shí)；降溫至52°C，減壓蒸餾除去體系70%的溶劑，然后加入10 wt%S乙胺水溶液至體系的PH值為7.0，成鹽反應(yīng)50分鐘；最后在高速攪拌下逐漸加入650g去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0018]實(shí)施例2-5.在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)燒瓶中加入550g甲苯、350g乙酸乙酯和100g氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為75V ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)燒瓶?jī)?nèi)充入氮?dú)猓尤?0g甲基丙烯酸甲酯，升溫至82°C，采用滴加方式加入
2.6g過氧化苯甲酰和45g丙烯酸的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)4.5小時(shí)；降溫至58°C，減壓蒸餾除去體系75%的溶劑，然后加入10 ?丨％二甲氨基乙醇水溶液至體系的PH值為8，成鹽反應(yīng)I小時(shí)；最后在高速攪拌下逐漸加入750g去離子水，攪拌均勻即得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
[0019]最后，采用實(shí)施例1-1~1-5中得到的任一種SBS橡膠接枝共聚物乳液和實(shí)施例2-1~2-5中得到的任一種氯化聚丙烯接枝共聚物乳液制備TPR材料水性表面處理劑，如下:
實(shí)施例3-1.將100g SBS橡膠接枝共聚物乳液和20g氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻后，加入IOg聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，即得130gTPR材料水性表面處理劑。
[0020]實(shí)施例3 -2.將100g SBS橡膠接枝共聚物乳液和80g氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻后，加入15g聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，即得195gTPR材料水性表面處理劑。
[0021]實(shí)施例3-3.將100g SBS橡膠接枝共聚物乳液和50g氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻后，加入12g聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，即得162gTPR材料水性表面處理劑。
[0022]實(shí)施例3-4.將100g SBS橡膠接枝共聚物乳液和35g氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻后，加入13g聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，即得148gTPR材料水性表面處理劑。
[0023]實(shí)施例3-5.將100g SBS橡膠接枝共聚物乳液和65g氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻后，加入14g聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻，即得179gTPR材料水性表面處理劑。
[0024]上述實(shí)施例并非是對(duì)于本發(fā)明的限制，本發(fā)明并非僅限于上述實(shí)施例，只要符合本發(fā)明要求，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種TPR材料表面處理劑的制備方法，其特征在于該方法是: 首先分別制備SBS橡膠接枝共聚物乳液和氯化聚丙烯接枝共聚物乳液，然后將重量份數(shù)為100份的SBS橡膠接枝共聚物乳液和重量份數(shù)為20~80份的氯化聚丙烯接枝共聚物乳液攪拌均勻，最后加入重量份數(shù)為10~15份的聚乙烯吡咯烷酮攪拌均勻即得TPR材料水性表面處理劑； 制備SBS橡膠接枝共聚物乳液的具體方法是: 在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)釜中加入重量份數(shù)為100~130份的丁酮、20~30份的乙酸乙酯、20~40份的甲基丙烯酸甲酯和30~50份的SBS橡膠，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60~80°C ;待SBS橡膠完全溶解后向反應(yīng)釜內(nèi)充入氮?dú)?，升溫?5~85°C，采用滴加方式加入1.5~2.5份過氧化苯甲酰和20~40份丙烯酸單體的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3~4小時(shí)；降溫至50~60°C,減壓蒸懼除去50~80%的溶劑，然后加入中和劑至體系的PH值為6.5~8.5，反應(yīng)0.5~I小時(shí)；在高速攪拌下加A 600~800份的去離子水，攪拌均勻即得SBS橡膠接枝共聚物乳液； 制備氯化聚丙烯接枝共聚物乳液的具體方法是: 在裝有溫度計(jì)、通氮裝置、機(jī)械攪拌裝置、抽真空裝置和冷凝管的反應(yīng)釜中加入重量份數(shù)為400~600份的甲苯、200~400份的乙酸乙酯和100份氯化聚丙烯，進(jìn)行攪拌，控制溫度為60~80°C ;待氯化聚丙烯完全溶解后向反應(yīng)釜內(nèi)充入氮?dú)猓尤?0~50份的甲基丙烯酸甲酯，升溫至75~85°C，采用滴加方式加入1.8~2.8份過氧化苯甲酰和10~50份丙烯酸單體的混合溶液，進(jìn)行聚合反應(yīng)3~5小時(shí)；降溫至50~60°C，減壓蒸餾除去50~80%的溶劑，然后加入中和劑至體系的PH值為6.5~8.5，成鹽反應(yīng)0.5~I小時(shí)；最后在高速攪拌下加入600~800份的去離子水，攪拌均勻即`得氯化聚丙烯接枝共聚物乳液。
2.如權(quán)利要求1所述的一種TPR材料表面處理劑的制備方法，其特征在于中和劑為10wt%三乙胺或二甲氨基乙醇的水溶液。
3.如權(quán)利要求1所述的一種TPR材料表面處理劑的制備方法，其特征在于丙烯酸單體為甲基丙烯酸或丙烯酸。
【文檔編號(hào)】C08F220/06GK103755892SQ201410009847
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】袁求理 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)