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橡胶底、TPR大底用什么样的处理剂?

时间:2020-01-04     作者:定阳新材料【原创】

  在鞋厂底部贴底实际生产过程中,经常会遇到处理剂的使用,调配问题。各种材料的鞋底配用什么处理剂常识!比如说橡胶底,TPR底等要配用什么样的处理剂?下面就详细说明一下:


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  1、处理剂性的重要

  冷粘鞋发展的关键问题是胶粘技术。市场上出现不少冷粘鞋脱胶现象,其原因一般都认为是胶粘剂不良造成的。当然,胶粘剂质量不良也是原因之一。实际上,大多数问题在于处理剂。

  冷粘制鞋欲达到良好的粘合效果,必须要求有适宜的胶粘剂、固化剂以及处理剂,同时还要有最恰当的粘接工艺条件。对于胶粘剂、固化剂以及工艺条件人们普遍较为重视,而处理剂的使用及其可能导致的效果则往往被不少制鞋厂家所忽视。

  制鞋生产所使用的鞋用材料是多种多样的,常见的不外橡胶、皮革、PVC人造革、PU合成革、热塑性弹性体(TPR)、EVA发泡材料、尼龙以及其他化学材料。这些鞋用材料的表面状态各种各样,千差万别,除含有各种附着物外,其表面极性和化学状态也各自不同。

  如果不用处理剂来改变这些粘合面的表面化学状态,要想达到理想的粘合效果,不会有任何一种胶粘剂可以胜任。因为任何一种胶粘剂只对某些材料有较好的“润湿”和“亲合”作用,而对另一类材料却“亲合”不佳。

  这些待粘合的鞋用材料在刷胶前如果能够先用处理剂擦拭一下表面,则可以有效地除去表面上物理粘附的“污染物”,更重要的作用是可以在材料的表面上附着一层新的表面,这层新的表面对胶粘剂有良好的“润湿”和“亲合”作用,在材料表面和胶粘剂之间起了“桥”的过渡作用,使其表面的“可粘接性”增强,提高了鞋用胶的粘合强度和耐久性。


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  2、处理剂的类型

  鞋用材料处理剂的类型主要有如下若干种。

  (1)清洗剂型主要是由有机溶剂配制而成的,通常的有机溶剂是甲苯、丁酮、丙酮、环己酮、二氯甲烷、四氢呋喃、甲醇等。视材料性质和不同溶剂的挥发速度,按一定比例配制而成。

  (2)环化剂型将合成橡胶置于浓硫酸中浸渍5—15min,取出后水洗干燥。这时,表面形成的极细裂纹有助于在粘合时产生“咬合”和“投锚”效果。

  (3)卤化剂型对于聚烯烃类鞋用材料来说,采用通常方法很难进行表面处理,可采用卤化剂将其材料表面卤化,使表面层的形态和结构发生变化,同时增加极性。这样可使胶粘剂与材料界面有良好的润湿性,继而形成牢固的化学键。

  (4)胶的稀释液用甲苯、丁酮、丙酮等溶剂配成混合液,将胶粘剂稀释到3%~5%的浓度,作为鞋用材料的底涂剂(处理剂)。

  (5)接枝聚合物型将SBS、SBR类聚合物接枝上单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸等),

  制成聚合物的接枝液,再用混合溶剂稀释成底涂剂。主要用于热塑性弹性体(TPR)、橡塑鞋底的处理。

  (6)混合型以各种胶粘剂的混合液或者被粘材料的溶液与胶液的混合液作底涂剂。

  (7)等离子体处理法这是一种新近发展起来的橡胶与塑料的表面改性法。把橡胶或塑料置于低压气体的辉光放电空间中,电离气体,等离子体中的活性化学物质通过与材料表面的接触形成与材料本身能完全不同的极薄层,特别是被称为CASIG(crossling by activated species of inert gases——惰性气体活化物质的交联作用)的处理方法可使碳氢高分子材料表面生成羰基、羟基、羧基等极性基团。据推测,这种处理法对粘接性能的改进是基于表面氧化层、极性基团以及产生内部交联等因素综合作用的结果。


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  3、卤化处理剂

  卤化处理是基于卤化剂对热塑性弹性体(TPR)中聚丁二烯双键的加成反应,使材料表面层的组成发生变化,增加了极性。常用的卤化剂有三氯异氰尿酸(trichloroisocyanuric acid,简称TCCA)、双氯胺T(dichloranine T)、N-溴丁二酰胺等。卤化处理的效果是:

  ①加速了涂在表面的聚氨酯胶膜的结晶过程,也即提高了初粘性;

  ②可大幅度减少聚氨酯胶粘剂的用量;

  ③提高了粘合强度。因此卤化处理的效果和可靠性受到国内外制鞋业的公认,唯卤化液释放出来的氯会污染环境。

  (1)三氯异氰尿酸

  三氯异氰尿酸又称强氯精,分子式为C3O3N3C13,分子量为232.41。

  物理性质:外观为白色结晶体,熔点225-230℃,相对密度0.95~1.20,溶解度1.2g/100g水,36g/100g丙酮,有氯气味,具有强烈的消毒与漂白作用,干燥状态较稳定,遇酸或碱分解。

  毒性:LD50为0.72—0.78g/kg,有效氯在100*10-6浓度下对人体无害。

  规格:优级品含有效氯≥90.0%,水分≤0.5%,pH值(1%水溶液)2.7-3.3。

  三氯异氰尿酸用醋酸乙酯配制成固含量3%—5%的溶液即为鞋用材料的卤化处理剂,其适用期为4h。卤化处理时间至少须超过10min,如是才能使表面氯化充分。

  (2)二氯胺T

  二氯胺T学名为N,N—二氯对甲苯磺酰胺,分子式为C7H7Cl2NO2S,分子量为240.11。

  物理性质:外观为浅黄色结晶体,熔点83℃,含氯量56%~60%,溶于丙酮、甲苯等溶剂。

  将双氯胺T配制成5%—10%的丙酮溶液即可作为鞋用材料卤化处理剂。也有的用双氯胺T5%丙酮溶液,再加入2%—5%的过氧化苯甲酰(BPO)作为卤化处理剂。


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  4、接枝聚合物处理剂

  接枝聚合物处理剂又称底涂剂,或称底胶,主要用作热塑性弹性体(TPR)鞋底的处理剂,TPR有SBS、SIS、EPDM等品种,其性能兼有橡胶的高弹性和塑料的高强度双重特性,而且价格又较低廉,因此大量用作鞋底材料。TPR极性很小,而聚氨酯胶粘剂的极性大,因此给TPR的粘合带来困难。采用乙烯基类单体接枝改性SBS等聚合物合成TPR表面处理剂的方法,解决了TPR鞋底的粘合问题。

  (1)SBS—MMA接枝型处理剂

  (2)SBS—St—AA接枝型处理剂将苯乙烯(St)和丙烯酸(AA)单体按SBS—MMA接枝型处理剂近似的制备方法接枝上SBS,其投料质量份数比为SBS:St:AA=100:45:15,BPO 0.8%-1.0%,接枝反应温度84—86℃。该SBS—St—AA接枝型处理剂主要用于TPR,R鞋底的处理。

  (3)SBR—MMA接枝型处理剂(4)CR—CPE—MMA—HEMA型接枝型处理剂


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  5、处理剂的使用方法

  冷粘鞋用处理剂在使用时要注意使用方法,不然则难以取得预期的效果。

  (1)橡胶、皮革等鞋用材料在粘合前应粗磨,要磨得均匀适度,避免过分破坏材质。

  (2)粗磨后残余屑粒应清除干净。

  (3)要选择合适的处理剂,不同材质选用不同的处理剂。如果处理剂选择不当将造成粘合强度降低。

  (4)使用时,用棉布或棉纱蘸处理剂稍微用力擦拭待粘合部分的表面,不要用化学纤维布代替棉布。

  (5)材料涂刷处理剂后应按说明书的要求调整烘干时间和温度,处理剂干燥后尽快上胶。

  (6)聚氨酯胶粘剂与氯丁胶粘剂的处理剂不可混用。

  (7)批量生产前应先做小样试验,待妥当后方能上生产线使用。冷粘制鞋中的鞋用材料在粘接前都应进行表面处理,使用与之相适应的处理剂,这对于以不同材料制成的鞋类粘合水平的提高特别有利,可以有效地避免脱胶质量事故,提高粘合可靠性和耐久性。因此,这是一道不可忽视的重要工序。


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  6、鞋用聚氨酯胶粘剂的粘接工艺

  粘接技术是制鞋生产中的关键技术之一,粘接技术的成败直接影响到鞋的质量及其穿着寿命。粘接质量的好坏主要决定于胶粘剂的组成与配制,同时亦不容忽视其粘接工艺。

  1.胶液的配制

  (1)溶剂组成配制胶液应严格选择合适的溶剂,首先考虑的是聚氨酯胶粒在溶剂中的溶解性以及溶剂本身的挥发度。溶解性可根据溶解度参数相近的原则来确定。溶剂的挥发速度要恰当,随胶粘工艺而定。挥发速度过快,容易在被粘物表面结膜,阻碍内部溶剂的继续蒸发。当空气中湿度大时,由于挥发吸取热量,又容易在表面凝结水珠,影响粘接质量。一般采用混合溶剂,其因一是为了提高聚合物在溶剂中的溶解性,使之呈最佳状态;二是可借助挥发速度和沸点高低相配合的溶剂来调节胶粘剂的可使用时间。在实际使用中,还需考虑溶剂的毒性和价格。配制鞋用聚氨酯胶常用有机溶剂的物理性质见下表。

  表配制鞋用聚氨酯胶液常用有机溶剂的物理性质

  鞋底处理剂的物理性质

  注:聚氨酯溶解度参数为10。

  *挥发速度测定方法是取5g溶剂在58℃下完全挥发的时间(min)。

  配制鞋用聚氨酯胶液用的混合溶剂组成(质量份数比)如下,可供参考:

  ①甲苯:丁酮:丙酮:35:25:25

  ②甲苯:丁酮:环己酮:35:30:15

  ③甲苯:丁酮:醋酸乙酯:5:2:3

  ④丁酮:丙酮:l:1

  ⑤丁酮:丙酮:环己酮:50:33:2

  ⑥丁酮:丙酮:醋酸乙酯二25:30:30

  ⑦丙酮:醋酸乙酯二65:17

  (2)固含量关于胶液中的固含量(%),我国生产鞋用聚氨酯胶粘剂的厂家,一般控制在15%左右,而国外厂家一般控制在18%左右。胶液中的固体,主要是聚氨酯弹性胶粒,之外还有加入的其他助剂。如德国Bayer企业推荐的配方(上列⑦号混合溶剂中加Desmocoll 540 17份、气相白炭黑l份)中就加1%的白炭黑。

  (3)粘度鞋用聚氨酯胶粘剂的粘度一般为1200-2000mPa·s(25℃)。

  2.粘接工艺

  (1)鞋帮和鞋底处理鞋帮(鞋面)如为皮革要机械打毛,PVC人造革和PU合成革可用处理剂涂刷,待干后涂胶。鞋底(大底)若为橡胶、TPR、仿皮底、肉皮底等可采用TCCA氯化处理,也可用底涂剂处理。PU、PVC、EVA鞋底则用底涂剂处理。

  (2)涂胶:鞋帮面和鞋底涂PU胶必须涂刷均匀,一般涂层为0.2—0.5mm较适宜。每双鞋的涂胶量为18-26g(鞋底18-26g/双、鞋帮10-14g/双)。涂胶后要让其自然干燥30min或红外灯于50℃于燥20min,再经70-80℃热活化几分种(胶层呈透明状)即可加压贴合,气压(皮鞋要求0.5—0.6MPa的压力)20秒钟,经修整、检验后入库。


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  7、不同材质鞋底常用不同的处理剂

  TPR处理剂:T78(加强型)、T73

  EVA处理剂:E95

  PVC/P处理剂:P96

  尼龙/油皮处理剂:N24

  清洁剂:002、002HX

  双组份橡胶处理剂:R82

  单组份橡胶处理剂:R21

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