一種鞋用水性膠粘劑及其生產方法
2023-05-28 17:26:41
專利名稱:一種鞋用水性膠粘劑及其生產方法
技術領域：
本發明屬於鞋用膠粘劑領域，具體涉及一種使用於製鞋行業的水性膠粘劑及其生產方法。
背景技術：
全球有幾十億人口，每人都要穿鞋，中國有十三億人，是全球穿鞋的人數最多的國家，也是鞋業生產的第一大國，我國現有製鞋企業有2萬多家，大部分廠家採用膠粘劑生產鞋，膠粘劑主要分為溶劑型鞋和水性鞋膠兩大類。每年鞋用膠粘劑用量達20多萬噸，但均以溶劑型鞋膠為主，隨著人類的環保意識日益提高，相關法規將日益嚴厲，不汙染環境的水性鞋膠將會逐步取代溶劑型鞋膠。
水性聚氨酯鞋膠的粘接性能和使用工藝與溶劑型鞋膠的相同，國外一些大企業，如德國的拜耳(Bayer)公司，美國的懷克羅特(Wyanclotte)化學公司，日本的大日本油墨公司等，它們已有多種牌號的水性聚氨酯膠粘劑生產，而國內由於受脂肪異氰酸酯等原料的短缺，製備高固含量水性聚氨酯技術難度大以及生產成本高等因素影響，使水性聚氨酯鞋膠價格昂貴，因而限制了其生產和使用範圍。
發明內容本發明的目的在於提供一種鞋用水性膠粘劑，並提供該膠粘劑的生產方法。
本發明的配方經過科學試驗、篩選得出最佳組成，其生產方法是首先製備聚丙烯酸酯乳液，通過聚丙烯酸酯乳液改進水性聚氨酯膠粘劑的某些性能，其次，生產出高固含量水性聚氨酯鞋膠。
一種鞋用水性膠粘劑的組分及重量百分比是聚丙烯酸酯乳液8～20％，水性聚氨酯乳液75～90％，丙酮 0～3％，增稠劑 0.2～1％。
其中聚丙烯酸酯乳液組分及重量百分比
丙烯酸丁酯 30～40％甲基丙烯酸甲酯 20～30％丙烯酸異辛酯 0.3～1％丙烯酸羥乙酯 0～1％丙烯酸 0～1％無離子水 30～40％乳化劑 1～3％緩衝劑 0～1％還原劑 0～1％引發劑 0～1％聚丙烯酸酯乳液是由丙烯酸酯軟、硬單體及功能性單體經乳液聚合製成。
一種鞋用水性膠粘劑的生產方法第一，製備聚丙烯酸酯乳液。
一)乳化將乳化劑溶解於無離子水中，攪拌下加入丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸甲酯，攪拌乳化均勻得到單體乳化液。
二)預聚在反應釜中用無離子水溶解緩衝劑，加入小量單體乳化液，升溫至聚合溫度(85℃)，加入還原劑和第一批引發劑溶液，製得種子乳液。
三)聚合在種子乳液中滴加剩餘的單體乳化液、功能性單體和引發劑溶液，聚合反應溫度控制在80～90℃，總反應時間約5小時。
四)中和通過設備中的夾套水降溫到45℃，加氨水中和(PH值7-9)。
以上流程如圖1的框圖所示。
第二，製備鞋用水性膠粘劑。
配製方法在聚丙烯酸酯乳液中加入水性聚氨酯乳液、丙酮、攪拌下慢慢加入增稠劑，攪拌均勻後，用篩網過濾後得到鞋用水性膠粘劑。
使用鞋用水性膠粘劑方法1、使用時在本發明的鞋用水性膠粘劑中加入2～6％(重量百分比)水性聚氨酯固化劑，然後，攪拌均勻後就可使用(4小時內用完)。
2、按溶劑型膠粘劑的工藝流程使用。
本發明製得的鞋用水性膠粘劑可用於聚氯乙烯(PVC)，聚氨脂(PU)，橡膠和真皮的粘合，技術指標符合《鞋和箱包用膠粘劑GB 19340-2003》的要求。
使用本發明聚丙烯酸酯乳液製備的鞋用水性膠粘劑具有以下優勢1、提高鞋用水性聚氨酯膠粘劑的固體含量。國內水性聚氨酯膠粘劑的固體含量一般在30～40％之間，而國外著名品牌的水性聚氨酯乳液的固體含量一般在50％左右，本發明的聚丙烯酸酯乳液與水性聚氨酯乳液共混後可提高固體含量，本發明的鞋用水性膠粘劑固體含量在60～70％，固體含量的提高可改善水性鞋膠的乾燥速度，在流水線生產時與溶劑型膠粘劑的工藝流程相近，無需變更生產設備，有利於鞋廠的使用。
2、降低鞋用水性聚氨酯膠粘劑的原料成本。目前國內外性能較好的水性聚氨酯的價格都較高，折合成每個重量百分點計算，每百分之一的含量，其價格≥1.1元，而水性丙烯酸酯乳液的價格一般都較低，折合成每個百分點計算，每一個每百分之一的含量，其價格≤0.2元，因此，與本發明的聚丙烯酸酯乳液復配的水性聚氨酯膠粘劑可降原料成本8～18％。
3、水性聚氨酯乳液與聚丙烯酸酯乳液共混，可將聚氨酯樹脂優良的彈性、耐磨性、低溫柔性與聚丙烯酸優良的光穩定性相結合，取長補短，成膜物兼有聚氨酯的柔軟性和聚丙烯酸酯的耐候性、耐水性及耐腐蝕性等綜合優點，此外，實驗證明聚丙烯酸酯乳液改進了水性聚氨酯分散液的冷凍穩定性。綜上所述，本發明的水性鞋用膠粘劑具有高固含量、低成本、性能優異等優點，可取代溶型膠粘劑。本發明促進了對水性聚氨酯膠粘劑的技術開發，拓寬了鞋用膠粘劑市場。
具體實施方式下面詳述本發明的實施例；實施例一第一，聚丙烯酸酯乳液的製備。
聚丙烯酸酯乳液組分及重量百分比無離子水 34.2％ 丙烯酸 0.5％丙烯酸丁酯 38％ 甲基丙烯酸甲酯 23％丙烯酸異辛酯 1％ 丙烯酸羥乙酯 0.5％乳化劑 2％ 緩衝劑 0.2％還原劑 0.1％ 引發劑 0.5％按下述方法製備聚丙烯酸酯乳液一)乳化將乳化劑溶解於無離子水中，攪拌下加入丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸甲酯，攪拌乳化均勻得到單體乳化液。
二)預聚在反應釜中用無離子水溶解緩衝劑，加入小量(5％)單體乳化液，升溫至聚合溫度(85℃)，加入還原劑和引發劑的(50％)溶液，製得種子乳液。
三)聚合在種子乳液中滴加剩餘的單體乳化液和剩餘的(50％)引發劑溶液，聚合反應溫度控制在80～90℃，總反應時間約5小時。
四)中和通過設備中的夾套水降溫到45℃，加氨水中和(PH值7-9)。
第二，製備鞋用水性膠粘劑配方組分及重量百分比聚丙烯酸酯乳液15％，取15KG，拜耳(Bayer)公司的水性聚氨酯乳液(U-54)81％(商品)，取81KG，丙酮3％，取3KG， 增稠劑1％，取1KG配製方法在聚丙烯酸酯乳液中加入水性聚氨酯乳液、丙酮、攪拌下慢慢加入增稠劑，攪拌均勻後，用300目篩網過濾後得到鞋用水性膠粘劑。然後按15KG裝桶包裝。
實施例二
第一，聚丙烯酸酯乳液的製備。
聚丙烯酸酯乳液組分及重量百分比無離子水 34.2％ 丙烯酸 0.5％丙烯酸丁酯 38％， 甲基丙烯酸甲酯 23％，丙烯酸異辛酯 1％， 丙烯酸羥乙酯 0.5％，乳化劑 2％， 緩衝劑 0.2％，還原劑 0.1％， 引發劑 0.5％。
製備聚丙烯酸酯乳液方法與例一相同。
第二，製備鞋用水性膠粘劑配方組分及重量百分比聚丙烯酸酯乳液20％，取20KG，臺灣的U-88水性聚氨酯乳液76％(商品)，取76KG，丙酮3％，取3KG，增稠劑1％，取1KG。
配製方法與例一相同。
實施例三第一，聚丙烯酸酯乳液的製備。
聚丙烯酸酯乳液組分及重量百分比無離子水 34.2％ 丙烯酸 0.5％丙烯酸丁酯 38％， 甲基丙烯酸甲酯 23％，丙烯酸異辛酯 1％， 丙烯酸羥乙酯 0.5％，乳化劑 2％， 緩衝劑 0.2％，還原劑 0.1％， 引發劑 0.5％。
製備聚丙烯酸酯乳液與例一相同。
第二，製備鞋用水性膠粘劑配方組分及重量百分比聚丙烯酸酯乳液16％，取16KG，
臺灣U-66水性聚氨酯分散液80％(商品)，取80.7KG，丙酮3％，取3KG，增稠劑0.3％，取0.3KG.
配製方法與例一相同。
上述鞋用水性膠粘劑，經配製使用，測其技術指標如下表
可見，本發明鞋用水性膠粘劑與國內水性聚氨酯膠粘劑比較，固體含量高10-20％原料成本降8～18％。實驗證明聚丙烯酸酯乳液改進了水性聚氨酯分散液的冷凍穩定性。
權利要求
1.一種鞋用水性膠粘劑，其組分及重量百分比是聚丙烯酸酯乳液8～20％，水性聚氨酯乳液75～90％，丙酮0～3％，增稠劑0.2～1％；其中聚丙烯酸酯乳液組分及重量百分比是丙烯酸丁酯 30～40％，甲基丙烯酸甲酯 20～30％，丙烯酸異辛酯 0.3～1％，丙烯酸羥乙酯 0～1％，丙烯酸 0～1％無離子水 30～40％乳化劑 1～3％，緩衝劑 0～1％，還原劑 0～1％，引發劑 0 ～1％。
2.根據權利要求
1所述的一種鞋用水性膠粘劑，其生產方法是第一，製備聚丙烯酸酯乳液；一)乳化將乳化劑溶解於無離子水中，攪拌下加入丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸甲酯，攪拌乳化均勻得到單體乳化液；二)預聚在反應釜中用無離子水溶解緩衝劑，加入小量單體乳化液，升溫至聚合溫度(85℃)，加入還原劑和第一批引發劑溶液，製得種子乳液；三)聚合在種子乳液中滴加剩餘的單體乳化液、功能性單體和引發劑溶液，聚合反應溫度控制在80～90℃，總反應時間約5小時；四)中和通過設備中的夾套水降溫到45℃，加氨水中和(PH值7-9)；第二，製備水性鞋用膠粘劑配製方法在聚丙烯酸酯乳液中加入水性聚氨酯乳液、丙酮、攪拌下慢慢加入增稠劑，攪拌均勻後，用篩網過濾後得到鞋用水性膠粘劑。
3.根據權利要求
1所述的一種鞋用水性膠粘劑，其特徵在於使用水性鞋用膠粘劑方法是(1)使用時在聚丙烯酸酯乳液中加入2～6％(重量百分比)水性聚氨酯固化劑，然後，攪拌均勻後就可使用(4小時內用完)；(2)按溶劑型膠粘劑的工藝流程使用。
專利摘要
本發明一種鞋用水性膠粘劑及其生產方法屬於鞋用膠粘劑領域，涉及一種用於製鞋行業的水性膠粘劑及其生產方法。鞋用水性膠粘劑的組分及重量百分比是聚丙烯酸酯乳液8～20％，水性聚氨酯乳液75～90％，丙酮0～3％，增稠劑0.2～1％；其中聚丙烯酸酯水乳液組分是丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸、乳化劑、緩衝劑、還原劑、引發劑。其生產方法是首先通過乳化、預聚、聚合、中和的過程製備聚丙烯酸酯乳液，其次，通過共混生產水性聚氨酯鞋膠。本發明的鞋用水性膠粘劑具有高固含量、低成本、性能優異等優點。
文檔編號C09J9/00GK1995258SQ200610123630
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月17日
發明者朱炳華, 葉家燦, 林漢昭, 潘滴雲, 林華玉 申請人:廣州市化學工業研究所, 佛山市南海霸力化工製品有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan