聚氨酯(PU)微孔彈性體鞋底材料于20世紀60年代末期在歐洲實現(xiàn)了工業(yè)化,70年代進入美國市場,80年代起在全球得到了迅猛發(fā)展。用微孔聚氨酯彈性體制作的鞋底具有強度高、彈性好、舒適、耐磨、耐折、耐油、耐腐蝕、質(zhì)輕和防滑等特點,對地面的沖擊具有緩沖作用,可制成各種顏色、不同品種的鞋底。主要品種有皮鞋、越野滑雪鞋、涼鞋、拖鞋、運動鞋、旅游鞋和抗靜電、耐油的安全鞋等。

    生產(chǎn)工藝:

    1、PU鞋底原液的制備

    原液可分為聚酯型和聚醚型兩種。早年開發(fā)的為聚丙二醇體系,現(xiàn)多為聚酯型體系,因其性能不同,制備方法亦有所不同。

    聚酯型PU鞋底原液的制備多采用預聚物法或半預聚物法,一般可制成雙組分或三組分,A組分由部分聚酯、擴鏈劑、勻泡劑和發(fā)泡劑等組成,40e~70e混勻靜止脫氣而得。在全水發(fā)泡體系中,發(fā)泡劑為水,A組分中的水量必須測定,其含量一般為0.4%左右。B組分為部分聚酯多元醇與異氰酸酯反應(yīng)制得的端異氰酸酯預聚物。聚酯相對分子質(zhì)量為1500~2000為宜。異氰酸酯中,純MDI與液化MDI之比為19B1。反應(yīng)過程中,須加萬分之一的抑制劑以阻礙副反應(yīng)發(fā)生,一定溫度下保溫2h~3h即可,其中)NCO%控制在19%左右。C組分為催化劑(加到A組分中則為雙組分原液)。三組分體系適用于雙色、低硬度的運動鞋和低密度涼鞋。使用時,先將A組分與C組分混合均勻,再與B組分混合即可。其特點為黏度和反應(yīng)活性降低小,產(chǎn)品的硬度、尺寸變化小及成型穩(wěn)定性好。聚醚型原液的制備多 采用一步法。其中A組分由聚醚多元醇、擴鏈劑、發(fā)泡劑、催化劑和勻泡劑等在混合器中充分混勻而得;B組分為改性異氰酸酯或液化MDI。聚酯二醇可賦予鞋底高強度、耐磨、與鞋面粘合力強等特性,聚醚型鞋底克服了聚酯型鞋底耐水性差和低溫彈性差的缺點,且成型性較好,在賦予優(yōu)異的低溫柔順性和彈性的同時,可保持鞋底的物理機械性能基本不變。但低密度條件下,聚酯型鞋底的尺寸穩(wěn)定性差,而聚醚型鞋底在同樣的密度下,其尺寸穩(wěn)定性雖好,但機械性能低,因此在水發(fā)泡體系中,可按一定比例混合兩種醇的方法來提高制品的機械強度和耐磨性能。該工作國外已有文獻報道,如MipolurPE2PolidolA[2]的聚(醚2酯)多元醇就是同時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間。國內(nèi)學者也做了一些工作,查劉生等以國產(chǎn)聚醚為主要原料摻混特點量的聚酯多元醇進行改進,合成了聚(酯2醚)型發(fā)泡鞋底料,其物理機械性能優(yōu)于GB10508289指標,成本比純聚酯型PU鞋底料低10%~15%[3]。

    2、PU鞋底成型工藝

    PU鞋底有單元鞋底、全聚氨酯靴鞋、鞋幫直接注底、硬鞋根和鞋底中間層等整鞋和組合鞋底的模塑。全聚氨酯靴鞋的鞋底、鞋面或鞋幫均由PU制成,其中由微孔PU彈性體制得的全聚氨酯鞋,靴筒柔軟、鞋底耐磨、耐油和耐化學腐蝕,整鞋輕便且具有保暖性和舒適性。PU鞋底一般采用低壓澆注成型或高壓澆注成型,少數(shù)也用注射模壓,其工藝流程如圖1。成型設(shè)備為鞋底澆注機。用于聚酯型PU成型的常壓澆注設(shè)備主要由澆注機、環(huán)行或轉(zhuǎn)臺烘道等裝置組成。在PU鞋底原液中由于A,B組分均為液體,混合反應(yīng)劇烈,所以在成型過程中,設(shè)備的準確計量和組分的混合均勻性是兩個直接影響產(chǎn)品性能的重要因素。對于雙色鞋底而言,用雙色澆注機模塑,一般采用外加中間板的模具,并進行二次澆注和加熱固化。