一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，包括A組分和B組分，所述A組分的原料包括聚酯多元醇、擴鏈劑、催化劑、發(fā)泡劑和勻泡劑，所述的聚酯多元醇由聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇和聚乙二醇-1，4丁二醇己二酸酯多元醇組成，所述的B組分是由異氰酸酯和聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇反應制得的異氰酸酯預聚體。采用本發(fā)明提供的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料制備的鞋底具有較高的強度和耐磨性，具有較強的耐水解性能，解決了聚酯型聚氨酯鞋底材料耐水解性能差的問題，制得的鞋底在潮濕環(huán)境中不易水解，有效延長鞋底的使用壽命。
【專利說明】一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚氨酯材料領(lǐng)域，具體涉及一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇 的聚氨酯材料，該聚氨酯材料可以用于生產(chǎn)鞋底。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯作為新型多功能高分子材料，屬于高科技、高性能、高附加值的產(chǎn)品，在材 料工業(yè)中占有重要地位，已發(fā)展成為世界六大合成材料之一。在眾多的聚氨酯分支領(lǐng)域 (如泡沫、彈性體、涂料、膠黏劑、纖維等）中，微孔聚氨酯彈性體是介于泡沫與彈性體之間 的新型材料，兼具彈性體良好的機械性能和泡沫的舒適性，與一般橡膠相比，具有強度高、 韌性好、重量輕、壓縮應力傳遞平穩(wěn)、耐油和抗疲勞性能優(yōu)異的力學性能。其中，最突出的特 點是其具有優(yōu)異的吸收沖擊性能，對沖擊能量的吸收率高達75?95%，因而廣泛應用于汽 車軟性部件和制鞋業(yè)。
[0003] 聚氨酯鞋底原液按所用的多元醇的類型可分為聚酯型和聚醚型兩大類。聚酯型聚 氨酯具有較好的機械性能，耐磨，強度好，耐酸堿性能優(yōu)良；但是聚酯型聚氨酯的酯官能團 遇到空氣中的水，容易水解；在潮濕環(huán)境中使用時，聚酯型聚氨酯材料容易降解，相對分子 質(zhì)量降低，分子重排導致拉伸強度減弱，撓曲性能變差，進而導致采用聚酯型聚氨酯材料制 備的鞋底龜裂，縮短鞋底使用壽命，浪費材料，導致經(jīng)濟損失。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中為了提高聚酯型聚氨酯鞋底材料的耐水解性，通常在聚氨酯鞋底中添 加耐水解劑。但是耐水解劑價格高昂，限制了它的使用范圍；而且耐水解劑會遷移到聚氨酯 鞋底表層，耐水解劑在聚氨酯鞋底中分布不均，影響耐水解劑性能的發(fā)揮。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的 聚氨酯材料，保證聚氨酯鞋底耐磨性的基礎(chǔ)上，提高聚氨酯鞋底的耐水解性能，延長鞋底使 用壽命。
[0006] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于聚己二酸十二碳烷二醇 酯多元醇的聚氨酯材料，包括A組分和B組分，所述A組分的原料包括聚酯多元醇、擴鏈 齊U、催化劑、發(fā)泡劑和勻泡劑，所述聚酯多元醇由聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇和聚乙二 醇-1，4 丁二醇己二酸酯多元醇組成，所述B組分是由異氰酸酯和聚己二酸十二碳烷二醇酯 多元醇反應制得的異氰酸酯預聚體。
[0007] 所述聚乙二醇-1，4丁二醇己二酸酯是指己二酸與1，4-丁二醇和1，2-乙二醇的 聚合物。
[0008] 所述聚己二酸十二碳烷二醇酯是己二酸和十二碳烷二醇的聚合物。
[0009] 所述A組分中的聚酯多元醇采用聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇，聚己二酸十二 碳烷二醇酯多元醇的單體十二碳烷二醇，含有12個直鏈碳原子，具有高度的疏水性，吸濕 性低，柔順性高。以十二碳烷二醇和己二酸為單體，聚合得到的聚己二酸十二碳烷二醇酯多 元醇具備優(yōu)異的耐水解性能。采用所述A組分制備聚氨酯鞋底材料，提高了聚氨酯鞋底的 耐水解性能，延長了鞋底的使用壽命。
[0010] 在所述B組分的原料中引入聚酯多元醇，提高聚氨酯產(chǎn)品的力學性能，本發(fā)明選 擇了分子鏈長、耐水解性能優(yōu)異的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇，在保證力學性能的基 礎(chǔ)上，提高聚氨酯鞋底材料的耐水解性能。
[0011] 所述A組分的制備采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的制備方法，一般來說，可以將各 原料按一定比例混合物，并在一定溫度下攪拌一段時間，便能夠制得所述A組分。本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以根據(jù)具體要求來選擇制備過程中所采用的聚酯多元醇、擴鏈劑、催化劑、發(fā)泡 齊U、勻泡劑各組分比例以及反應溫度、時間等反應條件。聚酯多元醇、擴鏈劑、催化劑、發(fā)泡 劑和勻泡劑均為制作聚氨酯鞋底材料的多元醇組分中的常規(guī)原料物質(zhì)，這些物質(zhì)的配比是 本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
[0012] 所述B組分的制備采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的制備方法，一般來說，可以將各 原料配方按一定比例混合，并在一定溫度下攪拌一段時間，便能夠制得所述B組分。
[0013] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的數(shù)均分子量 為 1900 ?2100。
[0014] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述的聚乙二醇_1，4 丁二醇己二酸酯多元醇的數(shù)均 分子量為1900?2100。
[0015] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇與所述的聚乙 二醇_1，4 丁二醇己二酸酯多元醇的質(zhì)量比為（I:1. 5)?（1 :3)。
[0016] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述異氰酸酯為4,4_二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4_二 苯基甲烷二異氰酸酯、4,4-二丙基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯和2,6-甲苯二異 氰酸酯中的任意一種。
[0017] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述擴鏈劑是乙二醇。
[0018] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述催化劑為三乙烯二胺。
[0019] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述發(fā)泡劑由水和偶氮二異丁腈組成，所述的水和偶 氮二異丁腈的質(zhì)量比為（1 :1)?（1 :2)。
[0020] 作為優(yōu)選，上述技術(shù)方案中所述勻泡劑為二甲基硅氧烷。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)中的聚酯型聚氨酯鞋底材料相比，采用本發(fā)明提供的基于聚己二酸 十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料制備的鞋底具有較高的強度和耐磨性，具有較強的耐 水解性能，解決了聚酯型聚氨酯鞋底材料耐水解性能差的問題，制得的鞋底在潮濕環(huán)境中 不易水解，有效延長鞋底的使用壽命，可以作為鞋底材料，用于制備運動鞋底、皮鞋底、休閑 鞋底、勞保鞋底和軍用鞋底等。

【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述。
[0023] 實施例
[0024] 1、聚酯多元醇的制備，可以采用常規(guī)的聚酯多元醇制備方法，本實施例中采用氮 氣降壓法來制備。
[0025]數(shù)均分子量為2000的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的制備過程：
[0026] 向反應釜中依次加入己二酸200g、十二碳烷二醇300g，攪拌，升溫至135?140°C， 恒溫1小時，穩(wěn)定脫水速度（通過精餾塔，塔頂溫度保持< 102°C)后繼續(xù)升溫，升溫至 180°C，氮氣切換從反應釜下部通入，并逐步加大氮氣量強化脫水。升溫至225±5°C恒溫， 恒溫1小時后,加入催化劑并開始抽真空,進行酯交換,從抽真空開始計時,4小時后，每隔2 小時取一次樣品，中控分析至酸值< 1，羥值為53?59,恢復常壓，氮氣切換反應釜上部通 入，降溫至120°C，取樣分析，包裝。
[0027]數(shù)均分子量為2000的聚乙二醇-1，4 丁二醇己二酸酯多元醇的制備過程：
[0028] 制備方法與上述聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇制備方法相同，原料為乙二醇50 克，二1，4 丁二醇50克，己二酸100克。
[0029] 2、合成B組分：
[0030] 原料：上述制得的數(shù)均分子量為2000的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇14g、異 氰酸酯20g;
[0031] 向反應釜依次加入異氰酸酯、聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇，反應釜溫度控制 在70-80°C，反應3小時，測NCO當量；調(diào)整NCO當量到230,即制成B組分。
[0032] 3、合成A組分：
[0033] 原料：數(shù)均分子量為2000的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇45g、數(shù)均分子量為 2000的聚乙二醇_1，4 丁二醇己二酸酯多元醇18g、乙二醇5g、三乙烯二胺l.Og、蒸餾水 〇? 6g、偶氮二異丁腈I. 0g、二甲基硅氧烷0? 4g;
[0034] 向另一反應釜中依次加入聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇、聚乙二醇_1，4 丁二 醇己二酸酯多元醇、乙二醇、蒸餾水、偶氮二異丁腈、二甲基硅氧烷、三乙烯二胺，將反應釜 溫度控制在50- 60°C，攪拌一小時后測水分，調(diào)整水分合格（水分為0.45%時合格）后制 得A組分。
[0035] 對比例
[0036] 對比例與實施例的區(qū)別在于，A組分的原料中由數(shù)均分子量為2000的聚乙二 醇-1，4- 丁二醇己二酸酯多元醇等質(zhì)量取代上述聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇；B組分 的原料中也一樣由數(shù)均分子量為2000的聚乙二醇-1，4 丁二醇己二酸酯多元醇等質(zhì)量取代 上述聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇。
[0037] 將實施例以及對比例制得的A組份和B組份分別預熱至40°C，再一同倒入鞋底澆 注機的料罐里,攪拌循環(huán)20分鐘；打一小的試杯，確認試杯為發(fā)泡中心。
[0038] 將模具溫度控制在50_70°C，將料罐里攪拌好的原料注入模具，控制制品的密度為 0. 5g/cm3, 50-70°C硫化5分鐘，即可取出制品。再把制品放入80 -KKTC烘箱熟化24小時， 取出分為兩組。其中一組為空白樣，不做水解處理；另外一組在密閉環(huán)境中進行水解，水解 溫度為75°C,水解濕度為95%，水解時間為10天。將水解后的制品和水解前的制品裁片進 行機械性能測試，具體性能數(shù)據(jù)如表1。根據(jù)水解后的制品以及水解前的制品的機械性能數(shù) 據(jù)計算的機械性能保留率見表2。
[0039] 表1:本發(fā)明所提供的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料與對比 例的機械性能數(shù)據(jù)。
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，包括A組分和B組分，所 述A組分的原料包括聚酯多元醇、擴鏈劑、催化劑、發(fā)泡劑和勻泡劑，其特征在于，所述聚酯 多元醇由聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇和聚乙二醇_1，4 丁二醇己二酸酯多元醇組成， 所述B組分是由異氰酸酯和聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇反應制得的異氰酸酯預聚體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的數(shù)均分子量為1900?2100。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述的聚乙二醇-1，4 丁二醇己二酸酯多元醇的數(shù)均分子量為1900?2100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述的聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇與所述的聚乙二醇_1，4 丁二醇己二酸酯多 元醇的質(zhì)量比為（1 :1. 5)?（1 :3)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述異氰酸酯為4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4-二 丙基甲烷二異氰酸酯、2,4_甲苯二異氰酸酯和2,6_甲苯二異氰酸酯中的任意一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述擴鏈劑是乙二醇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述催化劑為三乙烯二胺。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特 征在于，所述發(fā)泡劑由水和偶氮二異丁腈組成，所述的水和偶氮二異丁腈的質(zhì)量比為（1 : 1)?（1 :2)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚己二酸十二碳烷二醇酯多元醇的聚氨酯材料，其特征 在于，所述勻泡劑為二甲基硅氧烷。
【文檔編號】A43B13/04GK104262562SQ201410428208
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】鄭建偉 申請人:旭川化學（昆山）有限公司