CN109280206A - 改性水性聚氨酯及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了改性水性聚氨酯及其应用，其特征在于：由以下组分制成：水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂；利用改性水性聚氨酯生产的鞋垫，包括鞋垫正面和鞋垫反面，所述鞋垫正面设置有防滑花纹，所述鞋垫反面设置有缓震结构。改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性，利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。
Description
技术领域
本发明涉及鞋材领域。
背景技术
鞋垫是人们日常生活的必需品，不仅可以提高足部的舒适度，还可以避免对脚底板造成磨损。随着人们生活水平的不断提升，人们越来越关注鞋垫的舒适性和功能性。传统鞋垫用的较多的材料主要是两种，一种是EVA，另一种是聚氨酯。单纯的EVA材料制成的鞋垫具有重量轻、成本低的特点，但是由于材料本身性能特点的不足，往往在穿着一段时间后，受力比较大的后跟和前掌部位就会失去弹性，形成凹坑，起不到防震的功能。聚氨酯鞋垫有质量轻、弹性好、耐压缩、透气性良好以及鞋垫发泡生产工艺简单等特点，所以聚氨酯鞋垫被越来越多的人们接受，但是传统的聚氨酯鞋垫基本属于微孔发泡工艺，产品结皮较厚，在一定程度上影响了产品的舒适性。
聚氨酯为现代工业中常用的高分子材料，其是指于主链中包含胺基甲酸酯结构的聚合物，是由异氰酸酯与二元醇或多元醇反应制得。所制得的聚氨酯可溶于有机溶剂中进行后续应用或加工，常见的有机溶剂包括二甲基甲酰胺、甲苯、乙酸乙酯、丁酮、环己酮等。然而，使用溶于有机溶剂形式的聚氨酯最大的问题在于会产生挥发性有机物(VOC)，对人体的危害非常大，并且会造成环境污染与资源浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供改性水性聚氨酯及其应用，改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性，利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了改性水性聚氨酯，由以下组分制成：水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂。
其中，上述组分的重量份为：水性聚氨酯预聚体乳液90－95份、橡胶乳液5－8份、发泡剂0.1－0.5份、稳泡剂0.05－0.2份、催化剂0.1－0.3份、硬化剂0.5－1份。
其中，所述橡胶乳液为天然橡胶乳液，发泡剂为有机改性发泡剂，稳泡剂为烷基醇酰胺，催化剂为二元胺，硬化剂为短链二元醇。
第二方面，本发明还提供了利用改性水性聚氨酯生产的鞋垫，包括鞋垫正面和鞋垫反面，所述鞋垫正面设置有防滑花纹，所述鞋垫反面设置有缓震结构。
进一步，所述缓震结构为蜂窝状凸起结构。
本发明中的至少一个实施例具有如下有益效果是：改性水性聚氨酯由水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂组成；水性聚氨酯预聚体乳液作为材料本体，橡胶乳液是用来对水性聚氨酯预聚体乳液进行改变特性，通过在水性聚氨酯预聚体乳液中添加橡胶乳液，使得制成的鞋垫具有更加良好的弹性、耐磨性和尺寸稳定的特点；发泡剂的作用就是对材料进行发泡处理；稳泡剂主要起到稳泡的作用；催化剂主要起到催化作用，加快化学反应的进行；硬化剂主要使得生产出来的鞋垫得到硬化；改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性；鞋垫的正面设置有防滑花纹，可以很好地防止穿着者脚底打滑，并且不需要再像往常那样利用胶水将布料黏贴到鞋垫的正面上，从而很好地节省资源；鞋垫的反面设置有缓震结构，从而使得鞋垫具有良好的回弹性和吸震性；利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例三提供的改性水性聚氨酯生产的鞋垫的正面结构示意图；
图2是本发明实施例三提供的改性水性聚氨酯生产的鞋垫的反面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。
鞋垫是人们日常生活的必需品，不仅可以提高足部的舒适度，还可以避免对脚底板造成磨损。随着人们生活水平的不断提升，人们越来越关注鞋垫的舒适性和功能性。传统鞋垫用的较多的材料主要是两种，一种是EVA，另一种是聚氨酯。单纯的EVA材料制成的鞋垫具有重量轻、成本低的特点，但是由于材料本身性能特点的不足，往往在穿着一段时间后，受力比较大的后跟和前掌部位就会失去弹性，形成凹坑，起不到防震的功能。聚氨酯鞋垫有质量轻、弹性好、耐压缩、透气性良好以及鞋垫发泡生产工艺简单等特点，所以聚氨酯鞋垫被越来越多的人们接受，但是传统的聚氨酯鞋垫基本属于微孔发泡工艺，产品结皮较厚，在一定程度上影响了产品的舒适性。
聚氨酯为现代工业中常用的高分子材料，其是指于主链中包含胺基甲酸酯结构的聚合物，是由异氰酸酯与二元醇或多元醇反应制得。所制得的聚氨酯可溶于有机溶剂中进行后续应用或加工，常见的有机溶剂包括二甲基甲酰胺、甲苯、乙酸乙酯、丁酮、环己酮等。然而，使用溶于有机溶剂形式的聚氨酯最大的问题在于会产生挥发性有机物(VOC)，对人体的危害非常大，并且会造成环境污染与资源浪费。
基于此，本发明提供改性水性聚氨酯及其应用，改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性，利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例一
本发明实施例一提供了改性水性聚氨酯，由以下组分制成：水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂。改性水性聚氨酯由水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂组成；水性聚氨酯预聚体乳液作为材料本体，橡胶乳液是用来对水性聚氨酯预聚体乳液进行改变特性，通过在水性聚氨酯预聚体乳液中添加橡胶乳液，使得制成的鞋垫具有更加良好的弹性、耐磨性和尺寸稳定的特点；发泡剂的作用就是对材料进行发泡处理；稳泡剂主要起到稳泡的作用；催化剂主要起到催化作用，加快化学反应的进行；硬化剂主要使得生产出来的鞋垫得到硬化；改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性；利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。
其中，上述组分的重量份为：水性聚氨酯预聚体乳液90－95份、橡胶乳液5－8份、发泡剂0.1－0.5份、稳泡剂0.05－0.2份、催化剂0.1－0.3份、硬化剂0.5－1份。水性聚氨酯预聚体乳液重量份为90－95份，水性聚氨酯预聚体乳液作为制成改性水性聚氨酯的材料本体，具有加工黏度容易调整，没有有机溶剂排放的特点，使得材料更加健康和环保；橡胶乳液可以进一步提高水性聚氨酯材料的弹性、耐磨性、吸湿性、透气性，从而可以开发出更加健康、更加舒适、更加耐用的鞋垫；发泡剂可以在制备改性水性聚氨酯的时候可以起到发泡的作用；稳泡剂起到了稳定发泡的作用；催化剂起到加快制备改性水性聚氨酯材料时候的反应速率；硬化剂可以在制备改性水性聚氨酯的时候使得材料得到硬化。
其中，所述橡胶乳液为天然橡胶乳液，发泡剂为有机改性发泡剂，稳泡剂为烷基醇酰胺，催化剂为二元胺，硬化剂为短链二元醇。天然橡胶乳液是一种生物合成的高聚物水基型胶体体系，以聚顺式1.4－异戊烯为主体，并有十几种组分的物质，其主要成分为橡胶烃、水、非胶物质，其中非胶物质主要由蛋白质、类脂物、丙酮溶物、水溶物、无机盐等组成，天然胶乳因其成膜性好，凝胶强度高，可用于制造浸浸渍制品；发泡剂就是使对象物质成孔的物质，它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类；化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体，并在聚合物组成中形成细孔的化合物；物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化，即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的；发泡剂均具有较高的表面活性，能有效降低液体的表面张力，并在液膜表面双电子层排列而包围空气，形成气泡，再由单个气泡组成泡沫；稳泡剂是指具有延长和稳定泡沫保持长久性能的表面活性剂。用在液体香波中的稳泡剂主要有：烷基醇酰胺、氧化胺等；烷基醇酰胺在酸、碱中稳定。润湿力、乳化力大。混人肥皂中，可提高起泡力、洗净力、耐硬水性；催化剂是指在化学反应里能改变反应物化学反应速率而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质，二元胺能够使聚氨类热熔性粘合剂的弹性得到改善，延长其空中暴露时间，使得反应物具有不同反应活性；硬化剂，在树脂、塑料、胶粘剂和涂料工业中，又称固化剂；能使高聚物分子间产生交联的物质；短链二元醇又称链增长剂，是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质，常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。
此外，实施例一还提供了改性水性聚氨酯，改性水性聚氨酯由水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂组成；水性聚氨酯预聚体乳液作为材料本体，橡胶乳液是用来对水性聚氨酯预聚体乳液进行改变特性，通过在水性聚氨酯预聚体乳液中添加橡胶乳液，使得制成的鞋垫具有更加良好的弹性、耐磨性和尺寸稳定的特点；发泡剂的作用就是对材料进行发泡处理；稳泡剂主要起到稳泡的作用；催化剂主要起到催化作用，加快化学反应的进行；硬化剂主要使得生产出来的鞋垫得到硬化；改性水性聚氨酯具有加工黏度容易调整、无有机溶剂排放、健康环保等特性；利用改性水性聚氨酯作为鞋垫原材料，生产出来的鞋垫具有良好的弹性、耐磨性、吸湿性和透气性，从而给穿着者带来了更加舒适的体验。其中，各组分的重量比分为：水性聚氨酯预聚体乳液90－95份、橡胶乳液5－8份、发泡剂0.1－0.5份、稳泡剂0.05－0.2份、催化剂0.1－0.3份、硬化剂0.5－1份；水性聚氨酯预聚体乳液重量份为90－95份，水性聚氨酯预聚体乳液作为制成改性水性聚氨酯的材料本体，具有加工黏度容易调整，没有有机溶剂排放的特点，使得材料更加健康和环保；橡胶乳液可以进一步提高水性聚氨酯材料的弹性、耐磨性、吸湿性、透气性，从而可以开发出更加健康、更加舒适、更加耐用的鞋垫；发泡剂可以在制备改性水性聚氨酯的时候可以起到发泡的作用；稳泡剂起到了稳定发泡的作用；催化剂起到加快制备改性水性聚氨酯材料时候的反应速率；硬化剂可以在制备改性水性聚氨酯的时候使得材料得到硬化。其中，所述橡胶乳液为天然橡胶乳液，发泡剂为有机改性发泡剂，稳泡剂为烷基醇酰胺，催化剂为二元胺，硬化剂为短链二元醇。
实施例2
本发明实施例二提供了改性水性聚氨酯，由以下组分制成：水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂。室温下，将9kg提前制备好的水性聚氨酯预聚体乳液和800g天然橡胶乳液搅拌混合均匀；并在维持搅拌的条件下，依次加入30g发泡剂、10g稳泡剂、20g催化剂、60g硬化剂，得到发泡液备用。根据不同的回弹性、透气性和耐磨性要求，调整发泡液中各组分的配比。
实施例3
参照图1－2，本发明实施例三提供了改性水性聚氨酯生产的鞋垫，包括鞋垫正面1和鞋垫反面2，所述鞋垫正面1设置有防滑花纹，所述鞋垫反面2设置有缓震结构21。鞋垫正面1设置有防滑花纹，从而很好地防止穿着者脚底打滑，并且不需要像往常那样在鞋垫的正面通过胶水黏贴防滑布料，进而节省了材料；鞋垫反面2设置有缓震结构21，使得鞋垫具有良好的回弹性和吸震性，使得穿着者感觉更加舒适。
其中，所述缓震结构21为蜂窝状凸起结构。缓震结构为蜂窝状凸起结构，蜂窝状为六边性，具有良好的回弹、吸震的作用，使得穿着者双脚感觉舒服。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.改性水性聚氨酯，其特征在于：由以下组分制成：水性聚氨酯预聚体乳液、橡胶乳液、发泡剂、稳泡剂、催化剂和硬化剂。
2.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯，其特征在于：上述组分的重量份为：水性聚氨酯预聚体乳液90－95份、橡胶乳液5－8份、发泡剂0.1－0.5份、稳泡剂0.05－0.2份、催化剂0.1－0.3份、硬化剂0.5－1份。
3.根据权利要求1所述的改性水性聚氨酯，其特征在于：所述橡胶乳液为天然橡胶乳液，发泡剂为有机改性发泡剂，稳泡剂为烷基醇酰胺，催化剂为二元胺，硬化剂为短链二元醇。
4.应用权利要求1－3任一所述改性水性聚氨酯生产的鞋垫，其特征在于：包括鞋垫正面和鞋垫反面，所述鞋垫正面设置有防滑花纹，所述鞋垫反面设置有缓震结构。
5.根据权利要求4所述鞋垫，其特征在于：所述缓震结构为蜂窝状凸起结构。
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