CN105086804A - 一种橡胶光亮涂饰剂及其制备方法 - Google Patents

一种橡胶光亮涂饰剂及其制备方法 Download PDF

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崔慧妍
江四九
李新通
马桂玲
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Abstract

本发明涉及橡胶表面处理技术领域,更具体是涉及一种橡胶光亮涂饰剂及其制备方法。所述橡胶光亮涂饰剂,包括如下重量份的组分:水性聚氨酯乳液:30~45份,平流剂:0.2~3份,水性增稠剂:1~3份,润湿剂:4~10份,去离子水:150~250。所述制备方法,包括如下步骤:(1)按照比例将水性聚氨酯乳液与润湿剂、平流剂混合,搅拌均匀;(2)搅拌过程中匀速加入去离子水,进一步乳化均匀;(3)最后缓慢加入水性增稠剂至所需的粘度,搅拌均匀后即得成品。本发明与胶料的附着力强,有效隔绝空气抗老化,弹性好,耐曲挠,耐水耐磨,无毒,不易燃,减小工人制鞋作业中所受危害,环保且成本低廉。

Description

一种橡胶光亮涂饰剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶表面处理技术领域,更具体是涉及一种橡胶光亮涂饰剂及其制备方法。
背景技术
橡胶使用广泛,用来制作胶鞋、雨靴或轮胎等多种产品。其中对胶鞋和雨靴而言,对其外观和耐久性的要求也相对较高,主要包括:与胶料有牢固的附着力,浸涂光亮涂饰剂的胶鞋或雨靴表面可形成一层具有弹性的光亮涂膜;涂膜具有良好的耐磨性、防水性和耐曲挠性,并有一定的强度。现在国内市面上多采用韩国进口的D-LACHY-415型透明亮油,或国产有机溶剂溶解型亮油,如用甲苯、汽油等将苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)溶解,在硫化前浸渍到鞋上,然后硫化,胶面涂层透明度高、光亮鲜艳,但耐日光老化不够理想,且回油需过滤沉淀再掺用,工艺较复杂。也有部分改性的光亮涂饰剂,如橡胶与亚麻仁油改性醇酸树脂的接枝共聚物,SBS接枝丙烯酸甲酯,或复配硅油,虽然毒性减小,抗磨和光滑度提高,但用作浅色或彩色胶面鞋的表面有泛黄现象,且仍然需要汽油、甲苯、丁酯或环己酮等有机溶剂溶解稀释。目前涉及胶鞋、雨靴的橡胶光亮涂饰剂及其制备方法存在以下问题:⑴进口亮油成本高;⑵含有有机溶剂,有毒,易燃,对环境和制鞋工作人员造成一定危害;⑶部分光亮涂饰剂涂膜耐老化性能较差,易黄变,手感欠佳,且易粘连。
发明内容
本发明的目的在于提供一种橡胶光亮涂饰剂,可有效隔绝空气抗老化,而且成本低廉又环保。
本发明的另一目的在于提供一种橡胶光亮涂饰剂的制备方法。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种橡胶光亮涂饰剂,包括如下重量份的组分:
水性聚氨酯乳液:30~45份,平流剂:0.2~3份,水性增稠剂:1~3份,
润湿剂:4~10份,去离子水:150~250。
上述方案中,所述水性聚氨酯乳液包括如下重量份的组分:
异氰酸酯:10~40份,二元醇:100~130份,催化剂:0.001~0.02份,
去离子水:200~550份。
上述方案中,所述二元醇为数均分子量400~10000的聚四亚甲基醚二醇、数均分子量400~20000的聚乙二醇或数均分子量600~10000聚己二酸丁二醇酯二醇中的一种或多种组合;
所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯其中的一种;
所述异氰酸酯中异氰酸酯基-NCO的摩尔数总量与二元醇中羟基-OH的摩尔数总量比为[-NCO]:[-OH]=1:1~3:1。
上述方案中,所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。
上述方案中,所述平流剂为不含氟的聚醚改性聚二甲基硅氧烷,或改性聚丙烯酸酯。
上述方案中,所述水性增稠剂为纤维素醚及其衍生物类,或疏水基改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物。
上述方案中,所述润湿剂包括如下重量份的组分:
十二烷基苯磺酸:10~30份,氢氧化钠:2~4份,尿素:2.5~4.5份,
去离子水:50~150份。
一种橡胶光亮涂饰剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照比例将水性聚氨酯乳液与润湿剂、平流剂混合,搅拌均匀;
(2)搅拌过程中匀速加入去离子水,进一步乳化均匀;
(3)最后缓慢加入水性增稠剂至所需的粘度,搅拌均匀后即得成品。
上述方案中,在所述步骤(1)之前,所述制备方法还包括如下步骤:
制备水性聚氨酯乳液。
上述方案中,所述制备水性聚氨酯乳液具体包括如下步骤:
(1)将二元醇加入反应容器中,在120℃条件下真空脱水10~20min,降温至80~90℃后,按比例加入异氰酸酯与催化剂并在80~90℃温度下反应3~5小时,降温至40~50℃,得到聚氨酯预聚体;
(2)在1200r/min~2500r/min的高速搅拌下,向所述聚氨酯预聚体中加入去离子水,剪切乳化,得到水性聚氨酯乳液。
与现有技术方案相比,本发明采用的技术方案产生的有益效果如下:
本发明成品呈淡蓝色半透明乳液,与胶料的附着力强,浸涂后的胶鞋、雨靴表面光滑光亮,不发粘,有效隔绝空气抗老化,弹性好,耐曲挠,耐水耐磨,无毒,不易燃,减小工人制鞋作业中所受危害,环保且成本低廉。
附图说明
图1为本发明实施例提供的橡胶光亮涂饰剂的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。
本发明提供一种橡胶光亮涂饰剂,包括如下重量份的组分:水性聚氨酯乳液:30~45份,平流剂:0.2~3份,水性增稠剂:1~3份,润湿剂:4~10份,去离子水:150~250。
进一步地,所述水性聚氨酯乳液包括如下重量份的组分:异氰酸酯:10~40份,二元醇:100~130份,催化剂:0.001~0.02份,去离子水:200~550份。
具体地,所述二元醇为数均分子量400~10000的聚四亚甲基醚二醇、数均分子量400~20000的聚乙二醇或数均分子量600~10000聚己二酸丁二醇酯二醇中的一种或多种组合;所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯其中的一种:所述异氰酸酯中异氰酸酯基-NCO的摩尔数总量与二元醇中羟基-OH的摩尔数总量比为[-NCO]:[-OH]=1:1~3:1;所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。
进一步地,所述平流剂为不含氟的聚醚改性聚二甲基硅氧烷,或改性聚丙烯酸酯。
进一步地,所述水性增稠剂为纤维素醚及其衍生物类,或疏水基改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物。
进一步地,所述润湿剂包括如下重量份的组分:十二烷基苯磺酸:10~30份,氢氧化钠:2~4份,尿素:2.5~4.5份,去离子水:50~150份。
如图1所示,本发明还提供一种橡胶光亮涂饰剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤110:按照比例将水性聚氨酯乳液与润湿剂、平流剂混合,搅拌均匀;
步骤120:搅拌过程中匀速加入去离子水,进一步乳化均匀;
步骤130:最后缓慢加入水性增稠剂至所需的粘度,搅拌均匀后即得成品。
进一步地,在所述步骤(1)之前,所述制备方法还包括如下步骤:
制备水性聚氨酯乳液。
具体地,所述制备水性聚氨酯乳液具体包括如下步骤:
(1)将二元醇加入反应容器中,在120℃条件下真空脱水10~20min,降温至80~90℃后,按比例加入异氰酸酯与催化剂并在80~90℃温度下反应3~5小时,降温至40~50℃,得到聚氨酯预聚体;
(2)在1200r/min~2500r/min的高速搅拌下,向所述聚氨酯预聚体中加入去离子水,剪切乳化,得到水性聚氨酯乳液。
实施例1
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入130g重量份的聚四亚甲基醚二醇,120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入33g重量份的异氟尔酮二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入380g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂0.6g,自制润湿剂5g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1g,搅拌均匀后即得成品。
实施例2
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入120g重量份的聚四亚甲基醚二醇,120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入30.5g重量份的异氟尔酮二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入350g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂1g,自制润湿剂6g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1.6g,搅拌均匀后即得成品。
实施例3
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入115g重量份的聚四亚甲基醚二醇,120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入30g重量份的异氟尔酮二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入340g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液45g,平流剂0.9g,自制润湿剂9.6g,通过电动搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水220g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂3g,搅拌均匀后即得成品。
实施例4
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入117g重量份的聚四亚甲基醚二醇,120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入25g重量份的甲苯二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入331g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂0.6g,自制润湿剂5g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1g,搅拌均匀后即得成品。
实施例5
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入88.7g重量份的聚四亚甲基醚二醇,17.7g重量份的聚乙二醇,混合均匀后,在120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入35g重量份的甲苯二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入330g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂1g,自制润湿剂6g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1.6g,搅拌均匀后即得成品。
实施例6
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入88.7g重量份的聚四亚甲基醚二醇,17.7g重量份的聚乙二醇,混合均匀后,在120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入33.6g重量份的六亚甲基二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入327g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂0.6g,自制润湿剂5g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1g,搅拌均匀后即得成品。
实施例7
本实施例中的橡胶光亮涂饰剂,所述水性聚氨酯乳液的制备方法包括以下步骤:向装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的500mL四口烧瓶中,加入126g重量份的聚己二酸丁二醇酯二醇,在120℃下真空脱水20min后,降温至80℃,加入25g重量份的六亚甲基二异氰酸酯与0.01g重量份的二丁基锡二月桂酸酯,控制反应温度85℃,反应3h,降温至50℃,倒入352g重量份的去离子水,于1200r/min条件下高剪切分散,得到水性聚氨酯乳液。
本发明实施例中的橡胶光亮涂饰剂的制备方法包括以下步骤:在室温下,向500mL烧杯中依次加入上述水性聚氨酯乳液30g,平流剂0.6g,自制润湿剂5g,通过磁力搅拌器搅拌均匀后,在搅拌状态下,向其中匀速加入去离子水170g,进一步乳化均匀,最后缓慢加入水性增稠剂1g,搅拌均匀后即得成品。
分别用以上实施例制备的橡胶光亮涂饰剂对制鞋胶料表面进行以下处理:浸涂10~20s后取出,空气中悬挂置放6~12h,然后置于硫化罐中,硫化条件:140℃,1h。对处理后的涂膜橡胶做了相关测试,内容及结果见表1:
表1橡胶物理机械性能指标
处理后的涂膜橡胶外观见表2。
表2橡胶表面外观
本发明实施例的优点如下:
本发明成品呈淡蓝色半透明乳液,与胶料的附着力强,浸涂后的胶鞋、雨靴表面光滑光亮,不发粘,有效隔绝空气抗老化,弹性好,耐曲挠,耐水耐磨,无毒,不易燃,减小工人制鞋作业中所受危害,环保且成本低廉。
以上所述为本发明的最优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,包括如下重量份的组分:
水性聚氨酯乳液:30~45份,平流剂:0.2~3份,水性增稠剂:1~3份,润湿剂:4~10份,去离子水:150~250。
2.如权利要求1所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述水性聚氨酯乳液包括如下重量份的组分:
异氰酸酯:10~40份,二元醇:100~130份,催化剂:0.001~0.02份,去离子水:200~550份。
3.如权利要求2所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述二元醇为数均分子量400~10000的聚四亚甲基醚二醇、数均分子量400~20000的聚乙二醇或数均分子量600~10000聚己二酸丁二醇酯二醇其中的一种或多种组合;
所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯其中的一种;
所述异氰酸酯中异氰酸酯基-NCO的摩尔数总量与二元醇中羟基-OH的摩尔数总量比为[-NCO]:[-OH]=1:1~3:1。
4.如权利要求2所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。
5.如权利要求1所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述平流剂为不含氟的聚醚改性聚二甲基硅氧烷,或改性聚丙烯酸酯。
6.如权利要求1所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述水性增稠剂为纤维素醚及其衍生物类,或疏水基改性乙氧基聚氨酯水溶性聚合物。
7.如权利要求1所述的橡胶光亮涂饰剂,其特征在于,所述润湿剂包括如下重量份的组分:
十二烷基苯磺酸:10~30份,氢氧化钠:2~4份,尿素:2.5~4.5份,去离子水:50~150份。
8.一种橡胶光亮涂饰剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)按照比例将水性聚氨酯乳液与润湿剂、平流剂混合,搅拌均匀;
(2)搅拌过程中匀速加入去离子水,进一步乳化均匀;
(3)最后缓慢加入水性增稠剂至所需的粘度,搅拌均匀后即得成品。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤(1)之前,所述制备方法还包括如下步骤:
制备水性聚氨酯乳液。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述制备水性聚氨酯乳液具体包括如下步骤:
(1)将二元醇加入反应容器中,在120℃条件下真空脱水10~20min,降温至80~90℃后,按比例加入异氰酸酯与催化剂并在80~90℃温度下反应3~5小时,降温至40~50℃,得到聚氨酯预聚体;
(2)在1200r/min~2500r/min的高速搅拌下,向所述聚氨酯预聚体中加入去离子水,剪切乳化,得到水性聚氨酯乳液。
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