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聚氨酯鞋底生产工艺解析

时间:2012-07-03 09:54来源:网络 作者:佚名 点击:
聚氨是聚氨基甲酸酯的简称,是在高分子主链上含有许多重复的氨基团的高分子化合物,由异氰酸酯与多元醇化合物通过化学反应而成。鞋底用聚氨酯是介于橡胶与塑料之间的微孔弹性体,是含开孔的微孔弹性结构,泡孔直径0.01-0.1mm,自由发泡密度0.25~0.35,(成型

    聚氨是聚氨基甲酸酯的简称,是在高分子主链上含有许多重复的氨基团的高分子化合物,由异氰酸酯与多元醇化合物通过化学反应而成。鞋底用聚氨酯是介于橡胶与塑料之间的微孔弹性体,是含开孔的微孔弹性结构,泡孔直径0.01-0.1mm,自由发泡密度0.25~0.35,(成型密度0.3-1),通常有1-2mm自结皮,具有优越的回弹性和很大的能量吸收能力。

    一、聚氨酯是制造鞋底的理想材料

    1、聚氨酯鞋底具有轻柔、保暖、耐油、耐曲挠、耐磨等特点,比橡胶耐磨6倍以上,可按使用要求在很宽范围调节它的密度与硬度,可制成双色(双密度)的双层鞋底,下底为微发泡的高耐磨工作表面,内底为穿着舒适的弹性泡沫。

    2、极轻,比重仅0.3-0.8,比常用的鞋底材料轻很多,对要求耐冲击、防穿孔的厚底鞋更合适,全世界安全防护鞋(劳保鞋)中15%采用聚氨酯(PU)鞋底。

    3、模具要求较低,制作方便投资节省(发泡时对模具压力较小,仅0.14-0.2Mpa)。

    4、成型方法简单可行,既可生产鞋底亦可生产连帮鞋,(PU底和各种面料的粘接力特强)品种及产量变化灵活,适合于现代工业生产。

    二、生产工艺

    1、PU鞋底原液的制备

    原液可分为聚酯型和聚醚型两种。早年开发的为聚丙二醇体系,现多为聚酯型体系,因其性能不同,制备方法亦有所不同。

    聚酯型PU鞋底原液的制备多采用预聚物法或半预聚物法,一般可制成双组分或三组分,A组分由部分聚酯、扩链剂、匀泡剂和发泡剂等组成,40e~70e混匀静止脱气而得。在全水发泡体系中,发泡剂为水,A组分中的水量必须测定,其含量一般为0.4%左右。B组分为部分聚酯多元醇与异氰酸酯反应制得的端异氰酸酯预聚物。聚酯相对分子质量为1500~2000为宜。异氰酸酯中,纯MDI与液化MDI之比为19B1。反应过程中,须加万分之一的抑制剂以阻碍副反应发生,一定温度下保温2h~3h即可,其中)NCO%控制在19%左右。C组分为催化剂(加到A组分中则为双组分原液)。三组分体系适用于双色、低硬度的运动鞋和低密度凉鞋。使用时,先将A组分与C组分混合均匀,再与B组分混合即可。其特点为黏度和反应活性降低小,产品的硬度、尺寸变化小及成型稳定性好。聚醚型原液的制备多采用一步法。其中A组分由聚醚多元醇、扩链剂、发泡剂、催化剂和匀泡剂等在混合器中充分混匀而得;B组分为改性异氰酸酯或液化MDI。聚酯二醇可赋予鞋底高强度、耐磨、与鞋面粘合力强等特性,聚醚型鞋底克服了聚酯型鞋底耐水性差和低温弹性差的缺点,且成型性较好,在赋予优异的低温柔顺性和弹性的同时,可保持鞋底的物理机械性能基本不变。但低密度条件下,聚酯型鞋底的尺寸稳定性差,而聚醚型鞋底在同样的密度下,其尺寸稳定性虽好,但机械性能低,因此在水发泡体系中,可按一定比例混合两种醇的方法来提高制品的机械强度和耐磨性能。该工作国外已有文献报道,如MipolurPE2PolidolA[2]的聚(醚2酯)多元醇就是同时含有醚和酯的混合多元醇,其鞋底材料的性能介于聚酯型和聚醚型之间。国内学者也做了一些工作,查刘生等以国产聚醚为主要原料掺混特点量的聚酯多元醇进行改进,合成了聚(酯2醚)型发泡鞋底料,其物理机械性能优于GB10508289指标,成本比纯聚酯型PU鞋底料低10%~15%[3]。

    2、PU鞋底成型工艺

    PU鞋底有单元鞋底、全聚氨酯靴鞋、鞋帮直接注底、硬鞋根和鞋底中间层等整鞋和组合鞋底的模塑。全聚氨酯靴鞋的鞋底、鞋面或鞋帮均由PU制成,其中由微孔PU弹性体制得的全聚氨酯鞋,靴筒柔软、鞋底耐磨、耐油和耐化学腐蚀,整鞋轻便且具有保暖性和舒适性。PU鞋底一般采用低压浇注成型或高压浇注成型,少数也用注射模压,其工艺流程如图1。成型设备为鞋底浇注机。用于聚酯型PU成型的常压浇注设备主要由浇注机、环行或转台烘道等装置组成。在PU鞋底原液中由于A,B组分均为液体,混合反应剧烈,所以在成型过程中,设备的准确计量和组分的混合均匀性是两个直接影响产品性能的重要因素。对于双色鞋底而言,用双色浇注机模塑,一般采用外加中间板的模具,并进行二次浇注和加热固化。

    三、生产PU鞋底的条件

    1、生产场地:宽8m,长20m,约160m2,相应的原料、半成品及成品仓库,由于设备较轻,占地面积较大,故可安放在楼上(为了安装及移动方便,设备无地脚螺钉)。若生产PU鞋底应有喷漆场所;若生产连帮鞋,则应增加缝制鞋帮及定型的设备与场所。

    2、材料:原料应常备0.5-1吨左右,A料每桶18kg,B料每桶20kg,C料虽用量很少,因不易变质,可准备10kg左右。另需准备脱模剂50kg,清洗剂(二氯甲烷)一大桶及色浆若干。(文章来源环球聚氨酯网)

    3、电量约50kw左右,若生产线烘箱不用电加热,则需电量约20kw左右。

    4、空气压缩机壹套(输气量0.6m3/min,气压0.6~0.8MPa,功率5.5kw)作主机气源及喷脱模剂之用。

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