[发明专利]一种耐水解耐热的聚氨酯鞋材及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种鞋材，特别是涉及一种耐水解耐热的聚氨酯鞋材及其制备方法。

背景技术：

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，一般由聚酯(或聚醚)与异氰酸脂类化合物聚合而成。它的化学结构比一般弹性聚合物复杂，除反复出现的氨基甲酸酯基团外，分子链中往往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。聚氨酯分子主链由柔性链段和刚性链段镶嵌组成，柔性链段又称软链段，由多元醇(如聚酯、聚醚、聚丁二烯等)构成；刚性链段又称硬链段，由异氰酸酯(如TDI、MDI等)与小分子扩链剂(如二元胺、醇等)的反应产物构成，软链段所占比例比硬链段多；软、硬链段的极性强弱不同，硬链段极性较强，容易聚集在一起，形成许多微区分布于软链段相中，称为微相分离结构，它的物理机械性能与微相分离程度有很大关系。

聚氨酯具有高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、耐臭氧、耐辐射、耐化学药品性好等优点，是一般橡胶所不能比的；耐磨性能是所有橡胶中最高的，实验室测定结果表明，聚氨酯的耐磨性是天然橡胶的3～5倍，实际应用中往往高达l0倍左右；在邵尔A60至邵尔A70硬度范围内强度高、弹性好；缓冲减震性好，室温下，聚氨酯减震元件能吸收10～20振动能量，振动频率越高，能量吸收越大；耐油性和耐药品性良好，聚氨酯与非极性矿物油的亲和性较小，在燃料油(如煤油、汽油)和机械油(如液压油、机油、润滑油等)中几乎不受侵蚀，比通用橡胶好得多，可与丁腈橡胶媲美；耐低温、耐臭氧、抗辐射、电绝缘、粘接性能良好。

聚氨酯由于性能优异而广泛用于汽车工业、机械工业、电器和仪表工业、皮革和制鞋工业、医疗和体育等领域，可作为各种部件、鞋底和后跟、实心轮胎、输送带、输送管道、筛板和滤网、轴衬和轴套、泵和叶轮包覆层、胶辊、垫圈、油封、运动鞋、野外电缆护套以及海绵泡沫制品等的原材料。聚氨酯在鞋材方面的应用是非常广的，可制成不同用途、不同花色的鞋，其发展速度远远超过其他鞋材。不过，聚氨酯的传统合成路线是多元醇齐聚物与异氰酸酯的反应，而主要原料异氰酸酯的毒性一般较高，挥发性大，会对人体健康和环境造成危害，此外异氰酸酯在工业上是通过多元胺与光气反应制备得到，而光气的毒性比异氰酸酯本身更强，此外传统的聚氨酯材料还存在耐水解性不佳以及耐热性较差的缺点。

公开号为CN103570907B、公开日为2015.10.07、申请人为旭川化学(昆山)有限公司的中国专利公开了“一种耐低温聚氨酯鞋底材料”，其特征在于，由多元醇组分和聚氨酯预聚体组分共同组成；其中，所述多元醇组分的原料配方包括聚酯多元醇、作为扩链剂的小分子多元醇、催化剂、发泡剂、匀泡剂；所述聚氨酯预聚体组分的原料配方包括聚酯多元醇、异氰酸酯。该专利具有柔顺性好，物理机械性能佳，具备优异的耐低温性能的优点。不过，该鞋底材料同样存在不够环保、耐水解性不佳以及耐热性较差的缺点。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种耐水解耐热的聚氨酯鞋材，其耐水解性和耐热性俱佳，而且比较环保。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种耐水解耐热的聚氨酯鞋材，由质量比为3:2的A料和B料制成，所述A料包括以下重量份的组份：多元醇75～85份，发泡剂0.2～0.7份，催化剂0.5～1份，抗静电剂3～4份，增链剂5～6份，抗氧剂1～1.5份，匀泡剂0.3～0.8份，环氧树脂7～8份；所述B料为非异氰酸酯聚氨酯预聚物；

其中，非异氰酸酯聚氨酯预聚物的制备步骤为：

(1)将橄榄油、醋酸、磷酸加入反应器中，加热至65℃，400rpm转速下搅拌10分钟，然后将双氧水于30分钟内滴加入反应器中，保持转速和温度反应6小时，将得到的产物静置分层为水层和油层，去除水层后将油层用碳酸氢钠溶液洗涤至ph值为5，再用蒸馏水洗涤至中性后减压蒸馏，得到环氧橄榄油，其中橄榄油、醋酸、磷酸、双氧水的重量比为200:50:1:9；

(2)将步骤(1)得到的环氧橄榄油、四丁基溴化铵、溴化钾加入微波反应器中，封闭后通入二氧化碳直至微波反应器中的空气完全被置换，将压力调节至6MPa，开启搅拌后微波加热至100℃进行反应，过程中持续通入二氧化碳保持压力为6MPa，反应8小时后放空未反应的二氧化碳，出料后用乙酸乙酯萃取反应产物，用蒸馏水反复洗涤后得到橄榄油环碳酸酯，其中环氧橄榄油、四丁基溴化铵、溴化钾的质量比为100:3:4；