1、環(huán)境友好型膠粘劑與水性聚氨酯膠粘劑
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及環(huán)保相關(guān)法律法規(guī)的要求趨嚴(yán)，環(huán)境友好型膠粘劑的研發(fā)日益受重視。環(huán)境友好型主要有水性粘合劑與無溶劑粘合劑兩種。無溶劑粘合劑一般稱作熱熔型粘合劑，為100%由熱塑性樹脂組成，不含任何水分或溶劑，在熔融狀態(tài)下可以流動，并在冷卻后具有粘結(jié)性能，可方便用于自動化生產(chǎn)過程，提供高的生產(chǎn)率，而且不產(chǎn)生任何環(huán)境污染, 不對人類造成毒害。此外還有乳狀/分散膠粘 劑、反應(yīng)型膠粘劑和天然聚合體膠粘劑等。
環(huán)境友好型粘膠鞋類膠粘劑除了要求對鞋材的粘接具有牢固性、持久性和柔軟性之外，還必須要具環(huán)保性，并對不同材質(zhì)具兼容性，以確保鞋品的質(zhì)量。
環(huán)境友好型聚氨酯粘膠鞋類膠粘劑主要有無溶劑反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠與水性聚氨酯膠兩種。
a、無溶劑反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠
由于普通接觸型熱熔膠對被粘材質(zhì)表面浸潤性差，已被證實(shí)不能普遍適用于外底的粘合，因此，人們開發(fā)反應(yīng)型熱熔膠，經(jīng)過最近10多年的努力，現(xiàn)在已開發(fā)出低粘度及在適宜溫度條件下能夠應(yīng)用的產(chǎn)品。反應(yīng)型熱熔膠借助水份或熱作用進(jìn)行交聯(lián)，最后達(dá)到較好的粘合強(qiáng)度。使用無溶劑反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠要配套專門涂膠設(shè)備，操作工藝條件較嚴(yán)格，因此，推廣應(yīng)用有一定的難度。國外已有鞋廠在批量應(yīng)用型聚氨酯熱熔膠粘合鞋底，在我國也有研究單位開發(fā)此類膠粘劑，從報道看粘合強(qiáng)度不夠高，仍處于實(shí)驗室階段。
b、水性聚氨酯膠
水性聚氨酯膠不含NCO基團(tuán)，而含有羧基、羥基等基團(tuán)，在適宜條件下，例如在水性異氰酸酯存在時，可使膠粘劑的分子產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)。大多數(shù)水性聚氨酯膠是靠分子內(nèi)極性基團(tuán)產(chǎn)生內(nèi)聚力和粘附力進(jìn)行固化。水性聚氨酯具有極性基團(tuán)，如氨酯健，脲鍵、離子鍵等，因此，對許多合成材料，尤其是極性材料、多孔性材料均具有良好的粘接性。
水性聚氨酯膠與溶劑聚氨酯膠比較，水性聚氨酯膠沒有溶劑臭味，無毒、無污染、操作方便，殘膠易清理，固體含量高，貯運(yùn)安全方便，但是水性膠需較長的干燥時間和較高的干燥溫度，干燥工藝條件要求嚴(yán)格，以保證水份的揮發(fā)徹底。水性膠對基材潤濕能力差，膠粘劑中水溶性高分子增稠劑會降低耐水性，此外，目前尚未開發(fā)出配套使用的水性表面處理劑(處于實(shí)驗室研究階段)，仍需使用溶劑型表面處理劑，因此，即使使用水性大底膠，目前仍不能做到根除有機(jī)溶劑。
水性聚氨酯膠的研究始于20世紀(jì)50年代，真正受到人們所重視是在60-70年代，但當(dāng)時的水性聚氨酯膠粘劑粘合強(qiáng)度不高，多用于包裝用膠及一些低粘合強(qiáng)度的場合。70年代中期開始出現(xiàn)用于粘合鞋底的水性聚氨酯膠，因性能欠佳，加上環(huán)保法規(guī)不嚴(yán)格，到80年代末，基本上仍處于試驗階段。90年代初，歐美各國環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)厲，對鞋廠VOC量開始控制，水性聚氨酯分散體合成和應(yīng)用工藝的研究力度得到了加強(qiáng)，水性聚氨酯膠粘劑的性能上基本上可以滿足制鞋的要求。例如，拜耳公司生產(chǎn)的Dispercoll U配以 Desmodur D在耐克、阿迪達(dá)斯等公司品牌運(yùn)動鞋的使用已達(dá)到工業(yè)化規(guī)模。使用水性聚氨酯膠生產(chǎn)皮鞋仍處于批量試生產(chǎn)中，也在一些皮鞋跨國公司中進(jìn)行，如Bally公司、Bata公司、Clarks公司等均在批量試用，據(jù)說已取得重大進(jìn)展。皮鞋用水性聚氨酯膠落后于運(yùn)動鞋，其原因大致為：運(yùn)動鞋鞋底基本上都是新材料，材質(zhì)品質(zhì)相對均一，且運(yùn)動鞋廠規(guī)模大，人員素質(zhì)和設(shè)備水平在鞋業(yè)界均性上乘;而皮鞋底材質(zhì)復(fù)雜，難以保證都用新材料，規(guī)模小，皮鞋產(chǎn)品較強(qiáng)調(diào)個性化，即使是大廠所生產(chǎn)的產(chǎn)品也不象運(yùn)動鞋產(chǎn)品的批量那么大。
據(jù)拜耳公司介紹，1998年全球水性聚氨酯鞋底用量為數(shù)百噸規(guī)模，2000年達(dá)到5000噸規(guī)模，到2001年則達(dá)到萬噸左右，我國在水性聚氨酯大底膠的研究方面進(jìn)展較慢，目前僅有幾家機(jī)構(gòu)開展此項工作。我國制鞋生產(chǎn)使用水性聚氨酯膠基本上是外資企業(yè)為國外名牌運(yùn)動鞋加工，按國外公司的要求而使用，2000年這些代加工工廠所用水性聚氨酯膠為2500-3000噸，2001年已達(dá)到4000噸左右，所使用的水性聚氨酯膠基本上來自于臺商膠粘劑公司。
但水性聚氨酯膠需較長的干燥時間和較高的干燥溫度，干燥工藝條件要求嚴(yán)格，因此要對現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造。一定程度上影響了其應(yīng)用的快速普及。此外，水性聚氨酯膠價格較有機(jī)溶劑型聚氨酯膠高近4倍，而其固含量僅高3倍，相比之下，價格仍較貴。
2、水性聚氨酯膠粘劑的制備
a.制備方法
水性聚氨酯的制備方法分為外乳化法和自乳化法。比較而言，外乳化法制備的乳液中，由于親水性小分子乳化劑的殘留，影響固化后聚氨酯膠膜的性能，而自乳化法消除了此弊病。水性聚氨酯的制備目前以離子型自乳化法為主。 |
