CN100572484C - 一种鞋用水性胶粘剂及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种鞋用水性胶粘剂及其生产方法属于鞋用胶粘剂领域，涉及一种用于制鞋行业的水性胶粘剂及其生产方法。鞋用水性胶粘剂的组分及重量百分比是：聚丙烯酸酯乳液：8～20%，水性聚氨酯乳液：75～90%，丙酮：0～3%，增稠剂：0.2～1%；其中聚丙烯酸酯水乳液组分是丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸、乳化剂、缓冲剂、还原剂、引发剂。其生产方法是：首先通过乳化、预聚、聚合、中和的过程制备聚丙烯酸酯乳液，其次，通过共混生产水性聚氨酯鞋胶。本发明的鞋用水性胶粘剂具有高固含量、低成本、性能优异等优点。
Description
技术领域：
本发明属于鞋用胶粘剂领域，具体涉及一种使用于制鞋行业的水性胶粘剂及其生产方法。
背景技术：
全球有几十亿人口，每人都要穿鞋，中国有十三亿人，是全球穿鞋的人数最多的国家，也是鞋业生产的第一大国，我国现有制鞋企业有2万多家，大部分厂家采用胶粘剂生产鞋，胶粘剂主要分为溶剂型鞋和水性鞋胶两大类。每年鞋用胶粘剂用量达20多万吨，但均以溶剂型鞋胶为主，随着人类的环保意识日益提高，相关法规将日益严厉，不污染环境的水性鞋胶将会逐步取代溶剂型鞋胶。
水性聚氨酯鞋胶的粘接性能和使用工艺与溶剂型鞋胶的相同，国外一些大企业，如：德国的拜耳(Bayer)公司，美国的怀克罗特(Wyanclotte)化学公司，日本的大日本油墨公司等，它们已有多种牌号的水性聚氨酯胶粘剂生产，而国内由于受脂肪异氰酸酯等原料的短缺，制备高固含量水性聚氨酯技术难度大以及生产成本高等因素影响，使水性聚氨酯鞋胶价格昂贵，因而限制了其生产和使用范围。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种鞋用水性胶粘剂，并提供该胶粘剂的生产方法。
本发明的配方经过科学试验、筛选得出最佳组成，其生产方法是：首先制备聚丙烯酸酯乳液，通过聚丙烯酸酯乳液改进水性聚氨酯胶粘剂的某些性能，其次，生产出高固含量水性聚氨酯鞋胶。
一种鞋用水性胶粘剂的组分及重量百分比是：
聚丙烯酸酯乳液：8～20％，
水性聚氨酯乳液：75～90％，
丙酮：0～3％，
增稠剂：0.2～1％。
其中聚丙烯酸酯乳液组分及重量百分比：
丙烯酸丁酯 30～40％
甲基丙烯酸甲酯 20～30％
丙烯酸异辛酯 0.3～1％
丙烯酸羟乙酯 0～1％
丙烯酸 0～1％
无离子水 30～40％
乳化剂 1～3％
缓冲剂 0～1％
还原剂 0～1％
引发剂 0～1％
聚丙烯酸酯乳液是由丙烯酸酯软、硬单体及功能性单体经乳液聚合制成。
一种鞋用水性胶粘剂的生产方法：
第一，制备聚丙烯酸酯乳液。
一)乳化：将乳化剂溶解于无离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯，搅拌乳化均匀得到单体乳化液。
二)预聚：在反应釜中用无离子水溶解缓冲剂，加入小量单体乳化液，升温至聚合温度(85℃)，加入还原剂和第一批引发剂溶液，制得种子乳液。
三)聚合：在种子乳液中滴加剩余的单体乳化液、功能性单体和引发剂溶液，聚合反应温度控制在80～90℃，总反应时间约5小时。
四)中和：通过设备中的夹套水降温到45℃，加氨水中和(PH值7-9)。
以上流程如说明书附图图1的框图所示。
第二，制备鞋用水性胶粘剂。
配制方法：在聚丙烯酸酯乳液中加入水性聚氨酯乳液、丙酮、搅拌下慢慢加入增稠剂，搅拌均匀后，用筛网过滤后得到鞋用水性胶粘剂。
使用鞋用水性胶粘剂方法：
1、使用时在本发明的鞋用水性胶粘剂中加入2～6％(重量百分比)水性聚氨酯固化剂，然后，搅拌均匀后就可使用(4小时内用完)。
2、按溶剂型胶粘剂的工艺流程使用。
本发明制得的鞋用水性胶粘剂可用于聚氯乙烯(PVC)，聚氨脂(PU)，橡胶和真皮的粘合，技术指标符合《鞋和箱包用胶粘剂GB 19340-2003》的要求。使用本发明聚丙烯酸酯乳液制备的鞋用水性胶粘剂具有以下优势：
1、提高鞋用水性聚氨酯胶粘剂的固体含量。国内水性聚氨酯胶粘剂的固体含量一般在：30～40％之间，而国外著名品牌的水性聚氨酯乳液的固体含量一般在50％左右，本发明的聚丙烯酸酯乳液与水性聚氨酯乳液共混后可提高固体含量，本发明的鞋用水性胶粘剂固体含量在60～70％，固体含量的提高可改善水性鞋胶的干燥速度，在流水线生产时与溶剂型胶粘剂的工艺流程相近，无需变更生产设备，有利于鞋厂的使用。
2、降低鞋用水性聚氨酯胶粘剂的原料成本。目前国内外性能较好的水性聚氨酯的价格都较高，折合成每个重量百分点计算，每百分之一的含量，其价格≥1.1元，而水性丙烯酸酯乳液的价格一般部较低，折合成每个百分点计算，每一个每百分之一的含量，其价格≤0.2元，因此，与本发明的聚丙烯酸酯乳液复配的水性聚氨酯胶粘剂可降原料成本8～18％。
3、水性聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液共混，可将聚氨酯树脂优良的弹性、耐磨性、低温柔性与聚丙烯酸优良的光稳定性相结合，取长补短，成膜物兼有聚氨酯的柔软性和聚丙烯酸酯的耐候性、耐水性及耐腐蚀性等综合优点，此外，实验证明：聚丙烯酸酯乳液改进了水性聚氨酯分散液的冷冻稳定性。综上所述，本发明的水性鞋用胶粘剂具有高固含量、低成本、性能优异等优点，可取代溶型胶粘剂。本发明促进了对水性聚氨酯胶粘剂的技术开发，拓宽了鞋用胶粘剂市场。
具体实施方式
下面详述本发明的实施例；
实施例一：
第一，聚丙烯酸酯乳液的制备。
聚丙烯酸酯乳液组分及重量百分比：
无离子水 34.2％ 丙烯酸0.5％
丙烯酸丁酯38％ 甲基丙烯酸甲酯23％
丙烯酸异辛酯1％ 丙烯酸羟乙酯0.5％
乳化剂2％ 缓冲剂0.2％
还原剂0.1％ 引发剂0.5％
按下述方法制备聚丙烯酸酯乳液：
一)乳化：将乳化剂溶解于无离子水中，搅拌下加入丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸甲酯，搅拌乳化均匀得到单体乳化液。
二)预聚：在反应釜中用无离子水溶解缓冲剂，加入小量(5％)单体乳化液，升温至聚合温度(85℃)，加入还原剂和引发剂的(50％)溶液，制得种子乳液。
三)聚合：在种子乳液中滴加剩余的单体乳化液和剩余的(50％)引发剂溶液，聚合反应温度控制在80～90℃，总反应时间约5小时。
四)中和：通过设备中的夹套水降温到45℃，加氨水中和(PH值7-9)。
第二，制备鞋用水性胶粘剂：
配方组分及重量百分比：
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， 增稠剂1％，取1KG
配制方法：在聚丙烯酸酯乳液中加入水性聚氨酯乳液、丙酮、搅拌下慢慢加入增稠剂，搅拌均匀后，用300目筛网过滤后得到鞋用水性胶粘剂。然后按15KG装桶包装。
实施例二：
第一，聚丙烯酸酯乳液的制备。
聚丙烯酸酯乳液组分及重量百分比：
无离子水34.2％ 丙烯酸0.5％
丙烯酸丁酯38％， 甲基丙烯酸甲酯23％，
丙烯酸异辛酯1％， 丙烯酸羟乙酯0.5％，
乳化剂2％， 缓冲剂0.2％，
还原剂0.1％， 引发剂0.5％。
制备聚丙烯酸酯乳液方法与例一相同。
第二，制备鞋用水性胶粘剂：
配方组分及重量百分比：
聚丙烯酸酯乳液20％，取20KG，
台湾的U-88水性聚氨酯乳液76％(商品)，取76KG，
丙酮3％，取3KG，
增稠剂1％，取1KG。
配制方法与例一相同。
实施例三：
第一，聚丙烯酸酯乳液的制备。
聚丙烯酸酯乳液组分及重量百分比：
无离子水34.2％ 丙烯酸0.5％
丙烯酸丁酯38％， 甲基丙烯酸甲酯23％，
丙烯酸异辛酯1％，丙烯酸羟乙酯0.5％，
乳化剂2％， 缓冲剂0.2％，
还原剂0.1％， 引发剂0.5％。
制备聚丙烯酸酯乳液与例一相同。
第二，制备鞋用水性胶粘剂：
配方组分及重量百分比：
聚丙烯酸酯乳液16％，取16KG，
台湾U-66水性聚氨酯分散液80％(商品)，取80.7KG，
丙酮3％，取3KG，
增稠剂0.3％，取0.3KG.
配制方法与例一相同。
上述鞋用水性胶粘剂，经配制使用，测其技术指标如下表：
| 测试项目 | 技术指标 |
| 固体含量 | ≥50％ |
| PH值 | 7-9 |
| 粘度 | 3000-5000mpa*s |
| 初期力 | ≥60N/2.5cm |
| 剥离强度 | ≥100N/2.5cm |
| 黄变性 | 不变黄 |
可见，本发明鞋用水性胶粘剂与国内水性聚氨酯胶粘剂比较，固体含量高10-20％：原料成本降8～18％。实验证明：聚丙烯酸酯乳液改进了水性聚氨酯分散液的冷冻稳定性。
Claims (1)
1、一种鞋用水性胶粘剂，其组分及重量百分比是：
聚丙烯酸酯乳液：8～20％，
水性聚氨酯乳液：75～90％，
丙酮：0～3％，
增稠剂：0.2～1％；
上述所有组分之和为百分之一百，
其中聚丙烯酸酯乳液组分及重量百分比是：
丙烯酸丁酯 30～40％，
甲基丙烯酸甲酯 20～30％，
丙烯酸异辛酯 0.3～1％，
丙烯酸羟乙酯 0～1％，
丙烯酸 0～1％
无离子水 30～40％
乳化剂 1～3％，
缓冲剂 0～1％，
还原剂 0～1％，
引发剂 0～1％。
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