本發(fā)明涉及一種化學(xué)品的制備方法,尤其涉及一種耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原液的制備方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)在的聚氨酯鞋底,聚酯型的撕裂強(qiáng)度較好,但耐水解較差,而聚醚型的耐水解好,撕裂強(qiáng)度差。在各種氣候條件下使用,常常會(huì)出現(xiàn)鞋底斷裂或者腐爛,影響鞋底的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為解決目前聚氨酯鞋底常會(huì)出現(xiàn)斷裂或者腐爛,使用壽命低的技術(shù)問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原液的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
(1)制備分子量為2200的聚酯多元醇;
將乙二醇、1,4-丁二醇、三甲基-1,5戊二醇和精己二酸投入反應(yīng)釜中,關(guān)閉加料蓋,導(dǎo)入氮?dú)?,并分如下階段加熱升溫:在常溫至140℃,升溫2-3小時(shí);在140℃時(shí),恒溫1小時(shí),并保持分餾塔塔頂溫度100-102℃,一小時(shí)后繼續(xù)升溫,140-180℃升溫階段控制在3小時(shí),180-225℃升溫階段控制在2小時(shí),當(dāng)溫度達(dá)到225℃時(shí),開(kāi)始恒溫,并加入四異丙基鈦酸酯作為催化劑,在225℃恒溫一小時(shí),取樣分析,調(diào)整;在氮?dú)獗Wo(hù)狀態(tài)下,在225℃恒溫分如下階段抽真空:在0.02MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.04MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.06 MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.08MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.09MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),再充入氮?dú)馐狗磻?yīng)釜恢復(fù)常壓狀態(tài),取樣分析,至聚酯多元醇酸值達(dá)到0.2-0.8,羥值達(dá)到50-52,然后降溫至120℃出料計(jì)量包裝備用,得分子量為2200的聚酯多元醇,
反應(yīng)機(jī)理如下:
HO-C2H4-OH+HO-C4H8-OH+OH-C2H4-CH(CH3)-C2H4-OH+HOOC-C4H8-COOH→HO-[-C2H4-CO-C4H8-CO- C4H8- CO-C4H8-CO- C2H4-CH(CH3)- C2H4--]n-OH;
(2)制備A組份聚酯多元醇混合物;
將步驟(1)制備得到的聚酯多元醇、作為發(fā)泡劑的水、作為勻泡劑的二甲基硅氧烷、作為擴(kuò)鏈劑的乙二醇和三甲基-1,5戊二醇,作為催化劑的三乙醇胺依次加入反應(yīng)釜中,關(guān)閉加料蓋,導(dǎo)入氮?dú)獗Wo(hù),在60-65℃溫度下混合攪拌2小時(shí)后,取樣分析粘度為7.0-9.0Pa.s/50℃,水份含量為0.36-0.38%,指標(biāo)合格后出料包裝,制得A組份聚酯多元醇混合物;
(3)制備B組份異氰酸酯預(yù)聚體;
全程導(dǎo)入氮?dú)猓蛊湓诘獨(dú)獾谋Wo(hù)下,將二苯基甲烷二異氰酸酯投入至反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜溫度控制在65-70℃溫度,在攪拌狀態(tài)下加入H3PO4,再投入步驟(1)制備的聚酯多元醇攪拌反應(yīng)2.5小時(shí),再投入液化二苯基甲烷二異氰酸酯,溫度控制在60-65℃溫度,攪拌0.5小時(shí),取樣測(cè)試異氰酸酯基含量,控制在19.2-19.4%,粘度為1.8-3.0Pa.s/50℃,指標(biāo)合格后出料包裝,制得B組份異氰酸酯預(yù)聚體,反應(yīng)機(jī)理如下:
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(4)制備耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料;
使A組份聚酯多元醇混合物與B組份異氰酸酯預(yù)聚體在聚氨酯發(fā)泡機(jī)設(shè)備的作用下混合并發(fā)生凝膠反應(yīng):2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2↑,得到耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料。
進(jìn)一步地,所述步驟(1)中反應(yīng)物的重量百分比為:18.8%的三甲基-1,5戊二醇、9.8%的乙二醇、11.8%的1,4-丁二醇和59.6%的精己二酸,四異丙基鈦酸酯催化劑為反應(yīng)物投料總量的0.0035%。
進(jìn)一步地,所述步驟(2)中反應(yīng)物的重量百分比為:90.2%的聚酯多元醇、0.15%的三乙醇胺、0.37%的水、1.0%的二甲基硅氧烷、2%的三甲基-1,5戊二醇和6.28%的乙二醇。
進(jìn)一步地,所述步驟(3)中反應(yīng)物的重量百分比為:52.8%的二苯基甲烷二異氰酸酯、38.6%的分子量為2200的聚酯多元醇和8.6%的液化二苯基甲烷二異氰酸酯,H3PO4為反應(yīng)物投料總量的0.0038%。
進(jìn)一步地,步驟(4)中所述A組份聚酯多元醇混合物和B組份異氰酸酯預(yù)聚體的重量比為100:80-84。
進(jìn)一步地,步驟(4)中所述凝膠反應(yīng)中加入重量百分比為0.6±0.1%的三乙烯二胺作為催化劑。
通過(guò)本發(fā)明制得的產(chǎn)品性能優(yōu)異,生產(chǎn)的鞋底外觀完美,手感好,制品耐水解性能較普通聚氨酯鞋底原液提高60%以上,接近于聚醚型聚氨酯原液,撕裂強(qiáng)度是普通聚氨酯鞋底原液的兩倍以上。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明,本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于下面的實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原液的制備方法,包括如下步驟:
(1)制備分子量為2200的聚酯多元醇;
將乙二醇、1,4-丁二醇、三甲基-1,5戊二醇和精己二酸投入反應(yīng)釜中,關(guān)閉加料蓋,導(dǎo)入氮?dú)?,并分如下階段加熱升溫:在常溫至140℃,升溫2-3小時(shí);在140℃時(shí),恒溫1小時(shí),并保持分餾塔塔頂溫度100-102℃,一小時(shí)后繼續(xù)升溫,140-180℃升溫階段控制在3小時(shí),180-225℃升溫階段控制在2小時(shí),當(dāng)溫度達(dá)到225℃時(shí),開(kāi)始恒溫,并加入四異丙基鈦酸酯作為催化劑,在225℃恒溫一小時(shí),取樣分析,調(diào)整;在氮?dú)獗Wo(hù)狀態(tài)下,在225℃恒溫分如下階段抽真空:在0.02MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.04MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.06 MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.08MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),在0.09MPa時(shí)反應(yīng)0.5小時(shí),再充入氮?dú)馐狗磻?yīng)釜恢復(fù)常壓狀態(tài),取樣分析,至聚酯多元醇酸值達(dá)到0.2-0.8,羥值達(dá)到50-52,然后降溫至120℃出料計(jì)量包裝備用,得分子量為2200的聚酯多元醇,
反應(yīng)機(jī)理如下:
HO-C2H4-OH+HO-C4H8-OH+OH-C2H4-CH(CH3)-C2H4-OH+HOOC-C4H8-COOH→HO-[-C2H4-CO-C4H8-CO- C4H8- CO-C4H8-CO- C2H4-CH(CH3)- C2H4--]n-OH;
(2)制備A組份聚酯多元醇混合物;
將步驟(1)制備得到的聚酯多元醇、作為發(fā)泡劑的水、作為勻泡劑的二甲基硅氧烷、作為擴(kuò)鏈劑的乙二醇和三甲基-1,5戊二醇,作為催化劑的三乙醇胺依次加入反應(yīng)釜中,關(guān)閉加料蓋,導(dǎo)入氮?dú)獗Wo(hù),在60-65℃溫度下混合攪拌2小時(shí)后,取樣分析粘度為7.0-9.0Pa.s/50℃,水份含量為0.36-0.38%,指標(biāo)合格后出料包裝,制得A組份聚酯多元醇混合物;
(3)制備B組份異氰酸酯預(yù)聚體;
全程導(dǎo)入氮?dú)?,使其在氮?dú)獾谋Wo(hù)下,將二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)投入至反應(yīng)釜中,反應(yīng)釜溫度控制在65-70℃溫度,在攪拌狀態(tài)下加入H3PO4,再投入步驟(1)制備的聚酯多元醇攪拌反應(yīng)2.5小時(shí),再投入液化二苯基甲烷二異氰酸酯,溫度控制在60-65℃溫度,攪拌0.5小時(shí),取樣測(cè)試異氰酸酯基(NCO)含量,控制在19.2-19.4%,粘度為1.8-3.0Pa.s/50℃,指標(biāo)合格后出料包裝,制得B組份異氰酸酯預(yù)聚體,反應(yīng)機(jī)理如下:
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(4)制備耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料;
使A組份聚酯多元醇混合物與B組份異氰酸酯預(yù)聚體在聚氨酯發(fā)泡機(jī)設(shè)備的作用下混合并發(fā)生凝膠反應(yīng):2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2↑,得到耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料。
優(yōu)選地,步驟(1)中反應(yīng)物的重量百分比為:18.8%的三甲基-1,5戊二醇、9.8%的乙二醇、11.8%的1,4-丁二醇和59.6%的精己二酸,四異丙基鈦酸酯催化劑為反應(yīng)物投料總量的0.0035%。
優(yōu)選地,步驟(2)中反應(yīng)物的重量百分比為:90.2%的聚酯多元醇、0.15%的三乙醇胺、0.37%的水、1.0%的二甲基硅氧烷、2%的三甲基-1,5戊二醇和6.28%的乙二醇。
優(yōu)選地,步驟(3)中反應(yīng)物的重量百分比為:52.8%的二苯基甲烷二異氰酸酯、38.6%的分子量為2200的聚酯多元醇和8.6%的液化二苯基甲烷二異氰酸酯,H3PO4為反應(yīng)物投料總量的0.0038%。
優(yōu)選地,步驟(4)中A組份聚酯多元醇混合物和B組份異氰酸酯預(yù)聚體的重量比為100:80-84。
優(yōu)選地,步驟(4)中凝膠反應(yīng)中加入重量百分比為0.6±0.1%的三乙烯二胺作為催化劑。
通過(guò)本發(fā)明制得的產(chǎn)品適用于制作高溫高濕環(huán)境下穿著的鞋底,或者運(yùn)動(dòng)型
高品質(zhì)鞋底。
通過(guò)本發(fā)明制得的耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料與現(xiàn)有聚氨酯雙組份
鞋底原料的技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)比如下表(表中百分比均指重量百分比):
由上表可知,通過(guò)本發(fā)明制得的耐水解抗撕裂聚氨酯雙組份鞋底原料的耐水解性能和撕裂強(qiáng)度有顯著提升。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示,通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。