李广栋，匡少平

(1.青岛科技大学 化学与分子工程学院，山东 青岛 266042；2.青岛科技大学 环境与安全工程学院，山东 青岛 266042)

科研与开发

一液型鞋用高硬质干法面层聚氨酯树脂合成研究

李广栋1，匡少平2

(1.青岛科技大学 化学与分子工程学院，山东 青岛 266042；2.青岛科技大学 环境与安全工程学院，山东 青岛 266042)

介绍了当前合成革市场中鞋用高硬质人造革表皮层干法树脂的合成，分析了树脂在合成中聚酯多元醇、链伸长剂、异氰酸酯、溶剂各物质比例，以及对耐屈折性、抗张力、挥发性和耐热性等产品性能的影响。

聚氨酯；高硬质；一液型；干法面层

目前随着国民生产生活需要，对鞋用尤其高硬质[1]干法面层人造革性能要求随之提高[2-3]，而随着硬度的提高，其弹性伸长率，耐曲折性，粉末染料相容性等都与中低模量树脂[4-6]又很大区别。迫切需要开发各方面性能满意的产品，目前的工艺中存在成本高，性能差强人意，进口产品虽然性能优良，但是价格高，存在货源不足的问题。本工艺存在成本低、工艺简单、产品性能优良的特点。

1 实验部分

1.1 原料选择

聚酯多元醇：CMA-1044(聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇，Mn=1000),CMA-600(聚己二酸-1,4丁二醇酯二醇，Mn=600)；异氰酸酯：MDI(烟台万华)，TDI(巨力化学)；溶剂：DMF，丁酮；助剂：抗氧化剂，防粘剂，SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)。

1.2 实验方法

在2 L三口烧瓶中投入一定比例的聚酯多元醇，异氰酸酯，抗氧化剂，溶剂，前期固含量50%，在80～85℃下反应2 h，经过3～5次稀释，当达到30%固含量和所需粘度时，用甲醇进行封端后，加入抗氧化剂，防粘剂，SAN填充料后，搅拌均匀，可得产物。

2 结果分析和讨论

2.1 溶剂比对挥发性的影响

分别取DMF：MEK质量比比例为85∶15；80∶20；75∶25；70∶30；65∶35；60∶40；55∶45，测其挥发性(120℃烘干时间)分别为90、82、73、62、50、40、35s。挥发时间太长会导致产物表面有残留，不干燥；太短会导致表面不平整，综合考虑选择65∶35。溶剂比例和挥发性关系如图1。

图1 DMF和MEK质量比对挥发性的影响

2.2 聚酯多元醇和1,4-丁二醇质量比对耐热性(软化温度)的影响

聚酯多元醇和1,4-丁二醇的质量比分别选择100∶8.5；100∶9；100∶9.5；100∶9.7；100∶10；100∶10.3；100∶10.8；产物耐热性分别为126、136、145、150、158、166、170℃，要求耐热性达到150℃即可，虽然耐热性更好，但是结合成本考虑，选择100∶9.7，如图2所示。

图2 聚酯多元醇和1,4丁二醇质量比对产物耐热性的影响

2.3 聚酯多元醇CMA-1044和CMA-600质量比对产物性能的影响

其对产物性能影响如图3所示。

图3 CMA-1044和CMA-600质量比对产物性能的影响

设计目标性能要求耐曲折性5万次以上，抗张力300 kg/cm2以上，故选择CMA-1044和CMA-600质量比为60∶40。

表1 CMA-1044和CMA-600质量比对产物性能的影响

3 结论

本实验研究了各影响因素对产物性能指标的影响，确定最佳工艺方案如表2。

表2 最佳工艺方案

[1] 王学川，张 哲，强涛涛，等．水性聚氨酯在合成革中干法加工中的应用技术探讨[J]．中国皮革，2013，42(11)：38-41.

[2] 张卫昌，肖 波，章于川，等．聚氨酯干法转移涂层树脂对合成革吸湿透气性能的影响因素的探讨[J]．化工时刊，2007，21(1)：15-18.

[3] 谢国龙，金 乐．聚氨酯树脂性能和用途简介[J]．娄底师专学报，2000，10(4)：67-70.

[4] 马 俊．低模量单组份聚氨酯密封胶的研制[J]．合成材料和老化，2012，41(4)：29-32.

[5] 李桂妃，王宇旋，吴朝森．低模量高触变单组分聚氨酯密封胶的研制和应用[J]．建筑接缝密封与防水，2010，14(3)：20-24.

[6] 何英伦，崔宝君，潘朝东，等．压花服装革树脂的开发[J]．高师理科学刊，2006，26(2)：54-56.

(本文文献格式：李广栋，匡少平.一液型鞋用高硬质干法面层聚氨酯树脂合成研究[J].山东化工,2017,46(3):1-2.)

Synthesis Process Study of High Rigid and Dry Surface Polyurethane in Use of Shoes

LiGuangdong1,KuangShaoping2

(1.College of Chemistry and Molecular Engineering,Qingdao University of Science&Technology,Qingdao 266042,China;2.College of Environment and Safety Engineering,Qingdao University of Science&Technology,Qingdao 266042,China)

Introduce the synthesis process study of of high rigid and dry surface Polyurethane in use of shoes in the market of Synthetic leather,analysis the proportion of polyester polyols,the chain extension agent,isocyanate,solvent,and the influence to the properties of products for example of bending resistance,resistance to tension,volatile,and heat resistance

polyurethane;high rigid;one liquid;dry surface

2016-12-19

李广栋(1986—)，男，山东滕州人，2014级有机化学专业硕士；通信作者：匡少平(1972—)，男，教授，研究方向为环境材料开发与应用，循环经济产业化等。

TQ323.8

A

1008-021X(2017)03-0001-02