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直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法

阅读：1025发布：2020-05-15

专利汇可以提供直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。本发明所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，包括A组分和B组分，A组分中包括聚醚多元醇1、聚醚酯多元醇2、聚醚聚合物多元醇3及其他助剂，B组分包括聚醚酯多元醇2、聚醚多元醇4、异氰酸酯和储存稳定剂10-30ppm。本发明所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，用其制备的鞋垫透气性能显著增强；本发明同时提供了简单易行的制备方法。，下面是直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，包括A组分和B组分，其特征在于：
其中，A组分包括以下质量份数的原料：
B组分包括以下质量份数的原料：
所述聚醚酯多元醇2是以低分子量聚酯多元醇为起始剂，与环氧丙烷和环氧乙烷的混合物经过开环聚合制得的官能度为2.0，数均分子量为1000-5000的聚醚酯多元醇。
2.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：低分子量聚酯多元醇是由小分子二元醇与己二酸经过缩聚反应制得，数均分子量为500-1500。
3.根据权利要求2所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：小分子二元醇是乙二醇、二乙二醇或1，4-丁二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：环氧丙烷和环氧乙烷的混合物摩尔比例为10：1～20。
5.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：聚醚多元醇1是官能度为2.9-3.1，数均分子量为3000-9000的聚醚多元醇。
6.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：聚醚聚合物多元醇3是用苯乙烯、丙烯腈中的一种或两种作为单体，与官能度为2.9-3.1的聚醚多元醇通过聚合反应制得。
7.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：聚醚多元醇4是官能度为1.9-2.1，数均分子量为1000-5000的聚醚多元醇。
8.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：扩链剂是乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、一缩二丙二醇、1,6-己二醇中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，其特征在于：交联剂是三乙醇胺、二乙醇胺、甘油、三羟甲基丙烷中的一种或几种；异氰酸酯为纯MDI、液化MDI、MDI-50、聚合MDI中的一种或多种。
10.一种权利要求1-9任一所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备A组分料：将计量好的聚醚多元醇1、聚醚酯多元醇2、聚醚聚合物多元醇3、扩链剂、交联剂、匀泡剂、催化剂和发泡剂常温下投入反应釜中，搅拌1-2小时后即得A组份料；
(2)制备B组分料：将基于配方量的聚醚酯多元醇2和聚醚多元醇4常温下投入反应釜中，搅拌升温至100℃，真空条件下脱水脱气2小时；然后降温至50℃时，加入计量的异氰酸酯，在80℃反应2小时，检验合格后即得B组分；
(3)制备直接成型鞋垫：使用时，将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中，按照质量比
100:45-75，将A组分和B组分在机头处混合后注入40-60℃片材鞋垫模具，熟化3-5min中后开模得到高透气型聚氨酯鞋垫制品。

说明书全文

直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料及其制备方法，属于聚氨酯技术领域。

背景技术

[0002] 聚氨酯材料目前已广泛应用于鞋垫的生产，这主要是由于聚氨酯材料具有优越的回弹性和良好的机械性能等特点。

[0003] 目前生产聚氨酯发泡鞋垫的有两类典型工艺，一类是直接成型工艺，该工艺是将混合好的组合料注入与预制好的单片鞋垫模具中，开模后直接得到成品鞋垫，优点是直接成型、工序简单、制品力学性能较好，但是表面一般有结皮导致透气性差；另一类是切片工艺，该工艺是将混合好的组合料注入大尺寸模具中，开模后再经过切片、热压得到成品鞋垫，这种工艺虽然透气性好，但是工序复杂、边角料浪费较多。

[0004] CN109096464A公开了一种透气鞋垫及其制备方法，但是其主要针对需要切片热压成型的产品。

[0005] CN106700027A公开了一种透气鞋垫用聚氨酯树脂及制备方法和应用，也是主要针对需要切片热压成型的产品。

[0006] CN 104448195A公开了一种制作透气鞋垫用聚氨酯及其制备方法，该方法为模塑直接成型，未见到提高透气性的配方组成及透气性数据。

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，用其制备的鞋垫透气性能显著增强；本发明同时提供了简单易行的制备方法。

[0008] 本发明所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫组合料，包括A组分和B组分，[0009] 其中，A组分包括以下质量份数的原料：

[0010]

[0011]

[0012] B组分包括以下质量份数的原料：

[0013]

[0014] 所述的聚醚多元醇1是官能度为2.9-3.1，数均分子量为3000-9000的聚醚多元醇。

[0015] 所述的聚醚酯多元醇2是以低分子量聚酯多元醇为起始剂，与环氧丙烷和环氧乙烷的混合物经过开环聚合制得的官能度为2.0，数均分子量为1000-5000的聚醚酯多元醇。

[0016] 所述的低分子量聚酯多元醇是由小分子二元醇与己二酸经过缩聚反应制得，数均分子量为500-1500。

[0017] 所述的小分子二元醇是乙二醇、二乙二醇或1，4-丁二醇中的一种或多种。

[0018] 所述的环氧丙烷和环氧乙烷的混合物摩尔比例为10：1～20。

[0019] 所述的聚醚聚合物多元醇3是用苯乙烯、丙烯腈中的一种或两种作为单体，与官能度为2.9-3.1的聚醚多元醇通过聚合反应制得。

[0020] 所述的聚醚多元醇4是官能度为1.9-2.1，数均分子量为1000-5000的聚醚多元醇。

[0021] 所述的扩链剂是乙二醇(EG)、一缩二乙二醇(DEG)、1,4-丁二醇(1,4-BG)、1,3-丙二醇(1,3-PDO)、一缩二丙二醇(DPG)、1,6-己二醇中的一种或几种。

[0022] 所述的交联剂是三乙醇胺(TEA)、二乙醇胺(DEOA)、甘油、三羟甲基丙烷中的一种或几种。

[0023] 所述的匀泡剂是聚硅氧烷-氧化烯烃嵌段共聚物。

[0024] 所述催化剂为叔胺类催化剂，优选为三乙烯二胺。

[0025] 所述的发泡剂为水。

[0026] 所述异氰酸酯为纯MDI、液化MDI、MDI-50、聚合MDI中的一种或多种。

[0027] 所述的储存稳定剂为磷酸。

[0028] 所述的直接成型的高透气型聚氨酯鞋垫的制备方法，具体包括如下步骤：

[0029] (1)制备A组分料：将计量好的聚醚多元醇1、聚醚酯多元醇2、聚醚聚合物多元醇3、扩链剂、交联剂、匀泡剂、催化剂和发泡剂常温下按A组分比例投入反应釜中，搅拌1-2小时后即得A组分料；

[0030] (2)制备B组分料：将基于配方量的聚醚酯多元醇2和聚醚多元醇4常温下投入反应釜中，搅拌升温至100℃，真空条件下脱水脱气2小时；然后降温至50℃时，加入计量的异氰酸酯，在80℃反应2小时，检验合格后即得B组分；

[0031] (3)制备直接成型鞋垫：使用时，将A、B组分分别注入低压浇注机料罐中，按照质量比100:45-75，将A组分和B组分在机头处混合后注入40-60℃片材鞋垫模具，熟化3-5min中后开模得到高透气型聚氨酯鞋垫制品。

[0032] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0033] (1)本发明在A组分和B组分中分别加入了聚醚酯多元醇，该聚醚酯多元醇中的聚酯链段与A料中的主体聚醚相容性差，导致发泡过程中泡沫孔壁易于破裂，制备出的鞋垫开孔性得到显著提升，因此鞋垫透气性能有显著增强；

[0034] (2)本发明所述的制备方法，简单易行，利于工业化生产。

具体实施方式

[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。

[0036] 实施例1

[0037]

[0038]

[0039] A组分料：聚醚多元醇1采用330NG(山东蓝星东大化工有限责任公司)，聚醚酯多元醇2自制，聚醚聚合物多元醇3采用POP36/28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，扩链剂采用乙二醇，交联剂采用三乙醇胺，匀泡剂采用DC2525(美国空气产品公司)，催化剂采用三乙烯二胺，发泡剂采用水。将配方中的各原料按照比例混合，搅拌1小时，取样进行检验合格后即得A组分。

[0040] B组分料：聚醚酯多元醇2自制，聚醚多元醇4采用ED-28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，异氰酸酯采用纯MDI和液化MDI的混合物，比例为纯MDI：液化MDI＝50：20。

[0041] 所述聚醚酯多元醇2的制备方法如下：

[0042] 以乙二醇、二乙二醇与己二酸制备得到数均分子量为500的聚酯多元醇，以上述聚酯多元醇为起始剂，与环氧丙烷：环氧乙烷＝10：1(摩尔比)的混合物经过开环聚合制得官能度为2.0、数均分子量为2500的聚醚酯多元醇。

[0043] 使用时，将A料和B料分别注入低压浇注机料罐中，按照A:B＝100:53的比例将A料和B料在机头处混合后注入模具中，模具温度保持在40℃，5分钟后开模即直接成型得到鞋垫，测试样品的密度、硬度、透气性等性能指标。

[0044] 实施例2

[0045]

[0046]

[0047] A组分料：聚醚多元醇1采用76EK(山东蓝星东大化工有限责任公司)，聚醚酯多元醇2自制，聚醚聚合物多元醇3采用HPOP40(山东蓝星东大化工有限责任公司)，扩链剂采用1,4-丁二醇，交联剂采用二乙醇胺，匀泡剂采用DC193(美国空气产品公司)，催化剂采用三乙烯二胺，发泡剂采用水。将配方中的各原料按照比例混合，搅拌1-2小时，取样进行检验合格后即得A组分。

[0048] B组分料：聚醚酯多元醇2自制，聚醚多元醇4采用ED-28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，异氰酸酯采用纯MDI、液化MDI、聚合MDI的混合物，比例为纯MDI：液化MDI：聚合MDI＝45：10：10。

[0049] 所述聚醚酯多元醇2的制备方法如下：

[0050] 以二乙二醇、1，4-丁二醇与己二酸制备得到数均分子量为1500的聚酯多元醇，以上述聚酯多元醇为起始剂，与环氧丙烷：环氧乙烷＝10：4(摩尔比)的混合物经过开环聚合制得官能度为2.0、数均分子量为5000的聚醚酯多元醇。

[0051] 使用时，将A料和B料分别注入低压浇注机料罐中，按照A:B＝100:70的比例将A料和B料在机头处混合后注入模具中，模具温度保持在50℃，5分钟后开模即直接成型得到鞋垫，测试样品的密度、硬度、透气性等性能指标。

[0052] 实施例3

[0053]

[0054]

[0055] A组分料：聚醚多元醇1采用EP-3600(山东蓝星东大化工有限责任公司)，聚醚酯多元醇2自制，聚醚聚合物多元醇3采用POP36/28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，扩链剂采用一缩二乙二醇，交联剂采用甘油，匀泡剂采用DC2525(美国空气产品公司)，催化剂采用三乙烯二胺，发泡剂采用水。将配方中的各原料按照比例混合，搅拌1-2小时，取样进行检验合格后即得A组分。

[0056] B组分料：聚醚酯多元醇2自制，聚醚多元醇4采用ED-28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，异氰酸酯采用纯MDI、液化MDI的混合物，比例为纯MDI：液化MDI＝20：50。

[0057] 所述聚醚酯多元醇2的制备方法如下：

[0058] 以乙二醇、二乙二醇、1，4-丁二醇与己二酸制备得到数均分子量为1000的聚酯多元醇，以上述聚酯多元醇为起始剂，与环氧丙烷：环氧乙烷＝10：7(摩尔比)的混合物经过开环聚合制得官能度为2.0、数均分子量为2500的聚醚酯多元醇。

[0059] 使用时，将A料和B料分别注入低压浇注机料罐中，按照A:B＝100:50的比例将A料和B料在机头处混合后注入模具中，模具温度保持在40-50℃，5分钟后开模即成型得到片材鞋垫，裁样测试样品的密度、硬度、透气性等性能指标。

[0060] 对比例1

[0061]

[0062]

[0063] A组分料：聚醚多元醇1采用EP-3600(山东蓝星东大化工有限责任公司)，聚醚聚合物多元醇3采用POP36/28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，扩链剂采用一缩二乙二醇，交联剂采用甘油，匀泡剂采用DC2525(美国空气产品公司)，催化剂采用三乙烯二胺，发泡剂采用水。将配方中的各原料按照比例混合，搅拌1-2小时，取样进行检验合格后即得A组分。

[0064] B组分料：聚醚多元醇4采用ED-28(山东蓝星东大化工有限责任公司)，异氰酸酯采用纯MDI、液化MDI的混合物，比例为纯MDI：液化MDI＝20：50。

[0065] 使用时，将A料和B料分别注入低压浇注机料罐中，按照A:B＝100:50的比例将A料和B料在机头处混合后注入模具中，模具温度保持在40-50℃，5分钟后开模即成型得到片材鞋垫，裁样测试样品的密度、硬度、透气性等性能指标。

[0066] 对比样品1为市面上采购的直接成型鞋垫制品。透气性测试根据GB/T 10655-2003给定的原理进行测试。

[0067] 实施例1-3制得产品和对比例1制得产品的性能测试数据列于表1。

[0068] 表1样品性能数据表

[0069]样品编号实施例1 实施例2 实施例3 对比样品1
密度(kg/m3) 290±2 290±2 290±2 290±2
硬度(20℃，邵C) 27 35 33 30
伸长率(％) 155 147 143 137
透气性(L/min) 62 75 56 25

[0070] 由表中数据可见，实施例1-3制得的片材鞋垫样品透气性显著优于对比1制得的产品，同时制品的力学性能基本保持不变。

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