改性聚丙烯制皮鞋繃楦熱熔條膠的製作方法

2023-05-31 11:16:01

專利名稱：改性聚丙烯制皮鞋繃楦熱熔條膠的製作方法
技術領域：
本發明是有關用改性聚丙烯製成的皮鞋繃楦熱熔條膠及其製備方法。
現有技術所使用的繃楦熱熔條膠均以聚酯和聚醯胺為基料，雖然聚酯和聚醯胺製成的繃楦熱熔條膠粘合強度高，繃楦質量好，在使用性能上完全可以滿足要求，但由於國內這兩種原料的來源有一定限制，一般進廠的原料需經精製才能使用，致使原料成本高，且質量不穩定，加上加工工藝複雜，結果製成的條膠價格昂貴，不少鞋廠寧可採用既有汙染、生產效率又低的溶劑膠(如氯丁膠)繃楦，也不用聚酯和聚醯胺制繃楦熱熔條膠。
GB1407356中提及用脂肪族過氧化物即2.5-二甲基-2.5特丁基過氧化己烷及2.5-二甲基-2.5特丁基過氧化己炔-3使聚丙烯降釋，但用這種有機過氧化物只能改善聚丙烯的加工性能，使其適用於擠薄膜、紡織等普通塑料的加工生產。這種改性的聚丙烯不可能作具有固化速度高和熱穩定性好的皮鞋繃楦熱熔條膠的基料。
CN87101456公開了一種用過氧化二叔丁基作有機過氧化物降解劑使等規聚丙烯降解而製成的皮鞋繃前尖熱熔粘合劑，但這種粘合劑為顆粒膠，只適用於罐膠繃楦機用，而目前國內的繃楦機絕大多數為條膠機，條膠機具有用膠省，使用方便，繃楦質量好等優點，以條膠代替顆粒膠是必然的發展趨勢。
本發明目的是針對現有技術存在的不足之處，通過降解聚丙烯，並加入多種添加劑，以製得一種性能與聚酯、聚醯胺相當，而加工方便，成本低的適用於繃楦條膠機使用的新型繃楦熱熔條膠。
本發明用改性聚丙烯製成的皮鞋繃楦熱熔條膠，其特徵在於以等規聚丙烯為基料，以過氧化二叔丁基為有機過氧化物降解劑，並以SBS熱塑橡膠或APP無規聚丙烯作增韌劑，以硬脂酸鋅作潤滑劑，還含有成核劑、抗氧劑1010和抗氧劑264、消光劑TiO2;以等規聚丙烯重量為100份計，各組份配比如下降解劑-過氧化二叔丁基一般為0.2-1.5重量份，較好為0.7-1.2重量份;
增韌劑-SBS熱塑橡膠一般為0.1-1重量份，較好為0.5重量份;
或APP無規聚丙烯4-6重量份;
潤滑劑(或稀釋劑)一般為0.3-1.0重量份;
硬脂酸鋅一般為0.3-1.5重量份，較好為0.5-0.7重量份;
成核劑一般為0.1-1.5重量份，較好為0.5-1.0重量份;
抗氧劑一般為0.05-0.4重量份，較好為0.2-0.3重量份;
TiO2一般為0.2重量份。
一般來說，許多熱塑性高分子化合物均可作熱熔條膠的基料，但由該基料製成的熱熔條膠其粘接強度、固化速度、成條性能、耐溶劑性能必須滿足使用要求，並應考慮原料成本、原料來源、加工方便等諸因素。本發明選用聚丙烯作基料。由於市售的聚丙烯分子量較高，在繃楦操作溫度下熔融後粘性大，不便塗布，粘合性能差，需加入有機過氧化物，使其在適宜的條件下進行降解，以得到低粘度、滲透性、粘合性好的低分子量聚丙烯，用這種改性聚丙烯，加入多種添加劑可製成本發明的皮鞋繃楦熱熔條膠。
用作降解劑的有機過氧化物包括過氧化二叔丁基(DTBP)、過氧化二異丙苯(DCP)、2.5-二甲基-2.5特丁基過氧化己烷(DMBPH)等。過氧化二異丙苯在室溫下為易吸潮的固體，降解時有惡臭味，不利於生產，2.5-二甲基-2.5特丁基過氧化己烷降解時也有味，本發明選用過氧化二叔丁基作降解劑，因為它在室溫下穩定，易貯放，無毒(可作油脂、食品的漂白劑)，為無色液體，便於與聚丙烯分散均勻，其分解溫度為193℃，半衰期為1分鐘，與聚丙烯的擠出加工溫度相宜，降解時無味，經降解的聚丙烯無色透明，成本低。有機過氧化物降解劑的用量主要取決於聚丙烯的分子量大小及降解條件，如機筒溫度、螺杆直徑、長徑比、結構、轉速等，通常降解劑的用量為0.2-1.5重量份(以等規聚丙烯重量為100份計)，較好為0.7-1.2重量份，降解反應溫度一般為170-280℃，較好為195-230℃。
降解後的聚丙烯儘管具有一定的粘合性能，但其固化速度較低，不能滿足繃楦熱熔條膠機快速生產的要求，因此還需加入成核劑以提高結晶速度，從而提高固化速度。成核劑包括二氧化鈦(TiO2)、滑石粉、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、苯甲酸、草酸鉍等，為了避免繃楦時條膠熔化後產生臭味，應儘量不用可能帶來臭味的成核劑，成核劑的用量一般為0.1-2.0重量份(聚丙烯重量為100份計)，較好為0.5-1.0重量份。
降解後的聚丙烯分子量小，機械強度大大降低，很脆，不具有成條性能，要製成繃楦熱熔條膠，須加入增韌劑，以提高其機械強度、剛性和韌性，從而製成便於繃楦條膠機使用的熱熔條膠，剛性可便於送膠，韌性可便於收卷。本發明選用SBS(苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物)熱塑性橡膠作增韌劑，其用量為0.1-1重量份(以聚丙烯重量為100份計)，較好為0.5重量份。或用APP無規聚丙烯，其用量為4-6重量份。
為了提高繃楦熱熔條膠的熱穩定性，本發明的熱熔條膠中還須加入酚類抗氧劑，如抗氧劑264和抗氧劑1010，其用量一般為0.05-0.4重量份(聚丙烯重量為100份計)。為了使製得的熱熔條膠外觀色澤好，可加入潤滑劑(硬脂酸鋅)，其用量為0.3-0.7重量份，還可加入消光劑TiO2，其用量為0.2重量份。為了獲得足夠的粘接強度，還須加入適量的稀釋劑，如硬脂酸鋅。
本發明用可調速、調溫的普通單螺杆擠出機以二步法擠出成型，製得皮鞋繃楦熱熔條膠，該工藝包括如下二個步驟(1)將基料等規聚丙烯、有機過氧化物降解劑、潤滑劑按配比混合均勻後加入擠出機，在170-280℃和螺杆轉速為5-30轉/分下進行擠出，在室溫下用水冷卻，並切粒;
(2)將製得的粒料加入增韌劑、成核劑、抗氧劑、稀釋劑和消光劑，按配比混合均勻，然後經擠出機擠出，冷卻成型，牽引，收卷為成品。
本發明實施例例1第一步，按下列配比將各組分混合均勻後加入擠出機中聚丙烯(含5%無規聚丙烯)粉料 工業級 100份(MI＝6-7) (北京化工四廠)過氧化二叔丁基 工業級 0.3份硬脂酸鋅 工業級 0.3份在溫度280℃、SJ-450螺杆轉速為12轉/分下擠出，在室溫下用水冷卻並切粒(粒徑為3-4mm)。
第二步，按下列配比將各組分混合均勻後加入擠出機中上述粒料 100份硬脂酸鋅 工業級0.5份抗氧劑1010 工業級0.1份抗氧劑264 工業級0.3份TiO2工業級0.2份在(SJ-45D)擠出機，175-180℃，螺杆轉速為20-30轉/分下擠出、冷卻成型、牽引、收卷為成品。
該成品在繃楦操作溫度為230-240℃時其固化速度為4-5秒，粘接溫度＞10kg/cm2(皮/皮)，4.0-5.0Kg/cm2(皮/紙板)。
例2第一步，按下列配比將各組分混合均勻後加入擠出機中聚丙烯(粉料) 工業級(燕山牌) 100份過氧化二叔丁基 工業級 1.0份硬脂酸鋅 工業級 0.3份擠出溫度為220-230℃，螺杆轉速為20轉/分，在室溫下用水冷卻並切粒。
第二步輔料增加SBS工業級0.5份，其餘同例1，性能也與例1相當。
製得的成品在繃楦操作溫度230-240℃時，固化速度為3.5-4.0秒，粘接強度＞10Kg/cm2(皮/皮)，＞5kg/cm2(皮/紙板)。
例3第一步，按下列配比將各組分混合均勻後加入擠出機中聚丙烯MI＝13 工業級(燕山牌3702) 100份過氧化二叔丁基 工業級 1.5份硬脂酸鋅 工業級 0.3份擠出溫度為240-250℃，螺杆轉速為30轉/分，在室溫下用水冷卻並切粒。
第二步同例1。
製得的成品在繃楦操作溫度230-240℃時，固化速度4-6秒，粘接強度＞10kg/cm2(皮/皮)，4-5kg/cm2(皮/紙板)，此膠條的韌性不如例1、例2的柔韌。
本發明的皮鞋繃楦熱熔條膠與聚脂、聚醯胺繃楦熱熔條膠相比，其優點為原料易得，各種主、輔料均為工業級，無特殊要求，無需精製即可應用，生產工藝簡單，設備投資少，可連續生產，生產周期短，無付產物生成，無分離、提純環節，單位能耗低，操作方便，周轉資金佔用少，其成本低於聚酯繃楦熱熔條膠的1/2，約為聚醯胺熱熔條膠的1/3。
本發明與GB1407356相比，由於採用過氧化二叔丁基作降解劑，使改性聚丙烯流動好，從而可用作熱熔條膠的基料。本發明與CN87101456的顆粒膠相比，由於配方中還加入了增韌劑等多種添加劑，使成品機械強度、剛性和韌性好，具有成條性能，可適用於繃楦條膠機使用。對各種內底材料，如皮革、紙板、再生革等均具有很好的粘合強度。
權利要求
1.一種用改性聚丙烯製成的皮鞋繃楦熱熔條膠，其特徵在於含有基料-等規聚丙烯、有機過氧化物降解劑-過氧化二叔丁基、增韌劑-SBS熱塑橡膠或APP無規聚丙烯、潤滑劑-硬脂酸鋅、成核劑、抗氧劑1010和抗氧劑264、消光劑TiO2；以等規聚丙烯重量為100份計，各組份配比如下過氧化二叔丁基 0.2-1.5重量份SBS熱塑橡膠 0.1-1.0重量份APP無規聚丙烯 4-6重量份硬脂酸鋅0.3-1.5重量份成核劑 0.1-2.0重量份抗氧劑 0.05-0.4重量份TiO2 0.2重量份
2.根據權利要求1所述的皮鞋繃楦熱熔條膠，其特徵在於以等規聚丙烯重量為100份計，過氧化二叔丁基用量為0.7-1.2重量份，SBS熱塑橡膠用量為0.5重量份，硬脂酸鋅用量為0.5-1.0重量份，成核劑用量為0.5-1.0重量份，抗氧劑用量為0.3-0.4重量份，TiO2用量為0.2重量份。
3.根據權利要求1和2所述的皮鞋繃楦熱熔條膠，其特徵在於成核劑為二氧化鈦、滑石粉、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、苯甲酸、草酸鉍。
4.根據權利要求1所述的皮鞋繃楦熱熔條膠，其特徵在於用過氧化二叔丁基使等規聚丙烯降解的反應溫度為170-280℃。
5.根據權利要求1所述的皮鞋繃楦熱熔條膠的製備方法，其特徵在於用可調速、調溫單螺杆擠出機，以二步法擠出成型，該工藝包括(1)將基料等規聚丙烯、有機過氧化物降解劑、潤滑劑按配比混合均勻後加入擠出機，在170-280℃和螺杆轉速為5-30轉/分下進行擠出，在室溫下用水冷卻，並切粒;(2)將製得的粒料加入增韌劑、成核劑、抗氧劑、稀釋劑和消光劑，按配比混合均勻，然後經擠出機擠出，冷卻成型，牽引，收卷為成品。
全文摘要
本發明是有關用改性聚丙烯制的皮鞋繃楦熱熔條膠及其製備方法。用過氧化二叔丁基作降解劑，使基料聚丙烯改性，並加入增韌劑、成核劑、潤滑劑、稀釋劑、抗氧劑、消光劑，通過二步法擠出工藝，製成適於皮鞋繃楦機(條膠機)使用的新型熱熔條膠。該工藝設備簡單，原料易得，能耗低，操作方便，成本低於聚酯繃楦熱熔條膠的1/2，約為聚醯胺熱熔條膠的1/3，該熱熔條膠對各種內底材料如皮革、紙板、再生革等均具有很好的粘合強度。
文檔編號C09J123/12GK1050397SQ89107090
公開日1991年4月3日 申請日期1989年9月21日 優先權日1989年9月21日
發明者黎功成 申請人:黎功成