鞋用水性聚氨酯膠黏劑制備工藝

將100g PBA與6.7g DMPA加入裝有溫度計(jì)、攪拌器與導(dǎo)氣管的500ml三口燒瓶中，在110~120~C、O.53~1.07kPa壓力下脫水1h，冷卻至60~C時(shí)分別加入幾滴催化劑及22.1g HDI，在70~80~C下反應(yīng)數(shù)小時(shí)制成聚氨酯預(yù)聚體。然后添加約70ml丙酮攪勻，于50~C左右加入2.5g新戊二醇后開始加熱回流，并在62℃左右反應(yīng)數(shù)小時(shí)進(jìn)行擴(kuò)鏈，冷卻至50℃時(shí)在強(qiáng)烈攪拌下加入三乙胺水溶液，得到均勻聚氨酯水分散體。

六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，工業(yè)品;聚己二酸一1，4一丁二醇酯(PBA)，工業(yè)品;二羥甲基丙酸0DMPA)，工業(yè)品;二月桂酸二丁基錫，分析純;丙酮，工業(yè)品;新戊二醇，分析純;三乙胺，工業(yè)品。

①制備條件對聚氨酯性能的影響 加入HDI反應(yīng)2h后，如不加擴(kuò)鏈劑新戊二醇擴(kuò)鏈，而是直接加三乙胺水溶液乳化，體系中產(chǎn)生大量氣泡，且要使水乳液的pH值接近7，需要加入超出COOH物質(zhì)的量的三乙胺，說明體系中有酸性物質(zhì)生成。體系中產(chǎn)生的泡沫應(yīng)是過量的NC0與水產(chǎn)生的C02，三乙胺還是異氰酸酯與水反應(yīng)的催化劑，可促使異氰酸酯與水在較低的溫度下快速反應(yīng)，所以泡沫很快就溢出。

由于脲分子之間的范德華作用較強(qiáng)，顆粒易聚集變大而沉淀，體系的貯存穩(wěn)定性差，且剝離強(qiáng)度很低，為內(nèi)聚破壞所致，說明聚氨酯分子鏈比較短，分子量小，機(jī)械強(qiáng)度低。

②DMPA加料時(shí)期對聚氨酯性能的影響 在制備聚氨酯預(yù)聚體過程中添加有利于親水的DMPA，可得到比較穩(wěn)定均勻的聚氨酯水分散體。相反，在擴(kuò)鏈過程中添加DMPA時(shí)，若體系中的反應(yīng)溫度為60~65℃時(shí)，所得的溶液容易攪拌。由于反應(yīng)溫度較低，造成聚合反應(yīng)不完全，分子鏈較短，加水乳化得到較黏稠的白色乳液，減壓脫溶劑時(shí)有大量氣泡逸出，可能是過量NCO與水反應(yīng)放出的C02所致，乳液變得不穩(wěn)定，一段時(shí)間后就凝成一塊。說明反應(yīng)溫度低，不利于親水的DMFA引入。體系在較高的溫度(80℃)下反應(yīng)數(shù)小時(shí)后仍可得到黏度較大的聚氨酯溶液，加水乳化后得黏稠水乳液，放置亦不穩(wěn)定，易呈凝塊。如上所述可以看出，在擴(kuò)鏈過程中添加DMFA時(shí)，無論反應(yīng)溫度如何都不能得到穩(wěn)定的乳液。

③反應(yīng)時(shí)間的影響 擴(kuò)鏈反應(yīng)1.5h得到的分散體黏度比2.5h的大，膠膜吸水率相對較大，而失重率相對較小，反應(yīng)3h的分散體很快凝膠，反應(yīng)時(shí)間以2~2.5h為佳。

④反應(yīng)溫度的影響 回流反應(yīng)溫度為85℃時(shí)，以丁酮作溶劑，反應(yīng)物料黏度很快變大，加水時(shí)有一部分形成半透明凝膠，一部分完全不乳化，為透明微帶綠色的固體塊，可能是反應(yīng)溫度過高、異氰酸酯與水的反應(yīng)加快、形成水分散困難的交聯(lián)產(chǎn)物所致。另外，丁酮沸點(diǎn)高，后期脫除不易，用丙酮在62 ℃左右反應(yīng)為宜。

⑤中和劑三乙胺用量的影響 分散穩(wěn)定的聚氨酯乳液有一啦最佳的離子含量范圍，同時(shí)對離子的表面活性也有一定的要求。三一乙胺用量小于2m1，即與DMPA物質(zhì)的量比小于O.28。1時(shí)聚合物不易分散，分散后形成乳液粒子粗大，易沉淀。三乙胺大于2.6ml即與DMPA2物質(zhì)的量比大于O.38:1時(shí)所得乳液黏度大節(jié)溶劑脫除困難，且易形成凝膠。三乙胺與親水?dāng)U鏈劑DMPA用量為(O.28:1)~(O.38:1)(物質(zhì)的量比)時(shí)，可制得外觀均勻、粒徑小、剝離強(qiáng)度高的聚氨酯乳液。