一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法，原料及其重量份为：废弃聚氨酯材料100份～130份，4,4‑二苯基甲烷‑2‑异氰酸酯40份～50份，聚己二酸乙二醇酯6份～8份，聚碳酸酯多元醇50份～80份，聚葵二酸‑聚丁二烯二元醇酯多元醇36份～50份，碳纤维5份～7份，扩链剂5份～9份，交联剂11份～15份，发泡剂6份～9份，催化剂1份～3份。本发明专利技术制备的聚氨酯鞋底材料不易压缩，拉伸强度好，适合大规模生产应用。

A polyurethane sole material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法
本专利技术涉及鞋底材料
，具体涉及其一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法。
技术介绍
聚氨酯是一种介于橡胶和塑料之间的高分子聚合材料，其分子主链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的弹性聚合物，是典型的多嵌段共聚物材料。聚氨酯通常以聚合物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、交联剂及少量助剂为原料进行加聚反应而制得，具有很高的强度和伸长率，从轻量化的观点出发，聚氨酯材料由于密度低、机械性能好等其它特性与其它材料具有优势相比上述其它材料在鞋底材料中得到了广泛的应用。现有由聚氨酯鞋底原液制备的聚氨酯鞋底在冬季温度较低的情况下舒适度差。广泛使用的有皮革、橡胶、聚氯乙烯以及聚氨酯、聚酯等天然材料或合成材料。其中，聚氨酯在机械性能、耐磨性、耐油性等方面是优越的，并且允许熔体模塑。但是对于聚氨酯鞋材来说，作为运动鞋等用途时其强度不充分，在现有技术通常采用纤维来增强聚氨酯弹性体的强度，但往往存在纤维与聚氨酯弹性体界面之间的结合问题，导致其力学性能还有待进一步提高。中国专利CN101845218B公开了一种聚酯型聚氨酯微孔鞋底材料及其制备方法，A组份的制备(重量份)是将60～80份聚酯多元醇、30～10份聚合物聚醚多元醇、7～10份增链剂、0.6～1.2份催化剂、0.5～1.0份匀泡剂，在75±3℃下混合1h，降温至42±3℃加入0.4～0.5份水，混合1h；B组份制备(重量份)是将80～100份MDI、0～20份液化MDI、35～95份聚酯多元醇，于80℃、氮气保护下混合2h；聚氨酯微孔弹性体的制备：维持A组分温度在50±2℃，B组分温度在45±2℃，调整A，B组分的用量，使羟基与NCO的摩尔数之比为1∶1，将两组分充分混合，注入磨具反应成型，脱模，经后硫化得到制品。但是该鞋底材料硬度较差，容易被刺穿。中国专利CN105542119B公开了一种防刺穿聚氨酯鞋底材料的制备方法，其步骤如下：(1)将氯化铝、铝粉加入去离子水，加热，恒温水浴回流，过滤后加入硝酸铁，磁力搅拌，冷却后加入醋酸和PVP，磁力搅拌，加热，旋蒸浓缩成溶胶；(2)将溶胶离心纺丝，得到凝胶纤维，干燥，移至箱式炉中热处理，得到复合纤维；(3)将多元醇、催化剂、匀泡剂、发泡剂、发泡助剂、复合纤维混合，加热，真空脱水，超声分散，加入异氰酸酯后超声分散，反应，得到预聚体；(4)将预聚体预热，加入扩链剂混合后立即倒入模具中，放入平板硫化机硫化，脱模后放入烘箱中硫化，熟化，得到防刺穿聚氨酯鞋底材料。但是该鞋底材料伸长率差。综上所述，研制开发一种硬度高、拉伸强度高、压缩变形率好的聚氨酯鞋底材料及其制备方法，是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法，解决了聚氨酯鞋底材料的硬度低、压缩变形率小、拉伸强度低等问题。为解决上述问题，本专利技术提供如下技术方案：一种聚氨酯鞋底材料及其制备方法：制备聚氨酯鞋底材料的原料及其重量份为：废弃聚氨酯材料100份～130份，4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸酯40份～50份，聚己二酸乙二醇酯6份～8份，聚碳酸酯多元醇50份～80份，聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇36份～50份，碳纤维5份～7份，扩链剂5份～9份，交联剂11份～15份，发泡剂6份～9份，催化剂1份～3份。进一步的，交联剂为甘油、二乙醇胺、三乙醇胺按体积比为1：1：1组成的混合物。进一步的，扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇中按体积比为1：2：4组成的混合物。进一步的，发泡剂为水和偶氮二异丁腈按体积比为1：2～4组成的混合物。本专利技术的另一目的在于，提供上述一种聚氨酯鞋底材料的制备方法，制备步骤如下：步骤S1，将所述重量份的废弃聚氨酯材料表面清理，去除表面的无机杂质，切割成边长为3cm～5cm的正方形小块，投入反应釜中温度控制在160℃～180℃保温38min～50min，然后加入乙二醇、丙烷、碳酸锶、N-甲基吗啉、苯胺温度为180℃混合6h～7h，冷却出料，得到醇解产物；步骤S2，将所述重量份的聚碳酸酯多元醇、聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇、聚己二酸乙二醇酯、交联剂、发泡剂、催化剂加入反应釜中，加热至120℃～150℃，真空脱水5h，超声分散1h，加入所述重量份的4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸酯后超声分散1h，然后降温至80℃反应3h，得到预聚体；步骤S3，将步骤S1所得醇解产物、步骤S2所得预聚体和所述重量份的碳纤维混合1h，加热至90℃～100℃，加入所述重量份的扩链剂混合15min后倒入已预热的模具中，放入平板硫化机在温度为120℃～140℃条件下硫化1h，脱模后放入烘箱中保温2h～4h，最后在室温下熟化2h～4h，得到聚氨酯鞋底材料。加入的碳纤维在保证硬度的条件下，能提高材料的韧性，所得鞋底拉伸强度高，不易撕裂。再进一步的，步骤S1中，废弃聚氨酯材料、乙二醇、丙烷、碳酸锶、N-甲基吗啉、苯胺的重量比为12：3：2：1：1：2。再进一步的，步骤S2中，真空度为-0.098MPa～-0.088MPa。再进一步的，步骤S3中，模具预热温度为70℃～90℃。再进一步的，步骤S3中，烘箱温度为60℃～80℃。由上述技术方案可以看出，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术制备的聚氨酯鞋底材料具有较高的硬度和拉伸强度，鞋底伸长率高，较差环境任然可以保持较好的尺寸稳定性，不易压缩变形，原料易得、加工成本低，安全环保，制备工艺简单、参数易控，适合大规模的工业化生产。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1一种聚氨酯鞋底材料制备所述聚氨酯鞋底材料的原料及其重量份为：废弃聚氨酯材料100kg，4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸酯40kg，聚己二酸乙二醇酯6kg，聚碳酸酯多元醇50kg，聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇36kg，碳纤维5kg，乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇中按体积比为1：2：4组成的混合物5kg，甘油、二乙醇胺、三乙醇胺按体积比为1：1：1组成的混合物11kg，水和偶氮二异丁腈按体积比为1：2组成的混合物6kg，催化剂1kg。聚氨酯鞋底材料的制备方法，步骤如下：步骤S1，将重量份的废弃聚氨酯材料表面清理，去除表面的无机杂质，切割成边长为3cm的正方形小块，投入反应釜中温度控制在160℃保温38min，然后加入乙二醇、丙烷、碳酸锶、N-甲基吗啉、苯胺温度为180℃混合6h，冷却出料，得到醇解产物，废弃聚氨酯材料、乙二醇、丙烷、碳酸锶、N-甲基吗啉、苯胺的重量比为12：3：2：1：1：2；步骤S2，将所述重量份的聚碳酸酯多元醇、聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇、聚己二酸乙二醇酯、交联剂、发泡剂、催化剂加入反应釜中，加热至120℃，真空脱水5h，真空度为-0.098MPa，超声分散1h，加入所述重量份的4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯鞋底材料，其特征是，制备所述聚氨酯鞋底材料的原料及其重量份为：废弃聚氨酯材料100份～130份，4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸酯40份～50份，聚己二酸乙二醇酯6份～8份，聚碳酸酯多元醇50份～80份，聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇36份～50份，碳纤维5份～7份，扩链剂5份～9份，交联剂11份～15份，发泡剂6份～9份，催化剂1份～3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯鞋底材料，其特征是，制备所述聚氨酯鞋底材料的原料及其重量份为：废弃聚氨酯材料100份～130份，4,4-二苯基甲烷-2-异氰酸酯40份～50份，聚己二酸乙二醇酯6份～8份，聚碳酸酯多元醇50份～80份，聚葵二酸-聚丁二烯二元醇酯多元醇36份～50份，碳纤维5份～7份，扩链剂5份～9份，交联剂11份～15份，发泡剂6份～9份，催化剂1份～3份。


2.如权利要求1所述的聚氨酯鞋底材料，其特征是，所述交联剂为甘油、二乙醇胺、三乙醇胺按体积比为1：1：1组成的混合物。


3.如权利要求1所述的聚氨酯鞋底材料，其特征是，所述扩链剂为乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇中按体积比为1：2：4组成的混合物。


4.如权利要求1所述的聚氨酯鞋底材料，其特征是，所述发泡剂为水和偶氮二异丁腈按体积比为1：2～4组成的混合物。


5.一种如权利要求1～4中任一项所述的聚氨酯鞋底材料的制备方法，其特征是，制备步骤如下：
步骤S1，将所述重量份的废弃聚氨酯材料表面清理，去除表面的无机杂质，切割成边长为3cm～5cm的正方形小块，投入反应釜中温度控制在160℃～180℃保温38min～50min，然后加入乙二醇、丙烷、碳酸锶、N-甲基吗啉、苯胺温度为180℃
混合6h～7h，冷却出料，得到醇解产...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓富泉，魏小红，耿新柱，
申请(专利权)人：浙江温州轻工研究院，陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33