本發(fā)明涉及一種鞋用熱熔膠領(lǐng)域,具體涉及一種鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠領(lǐng)域。
背景技術(shù):
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熱熔膠是一種熱塑性的粘合劑,在一定溫度范圍內(nèi)其物理狀態(tài)隨溫度改變而改變,而化學(xué)特性不變,其無毒無味,屬環(huán)保型化學(xué)產(chǎn)品。因其產(chǎn)品本身系固體,便于包裝、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、無溶劑、無污染、無毒型;以及生產(chǎn)工藝簡單,高附加值,粘合強(qiáng)度大、速度快等優(yōu)點(diǎn)得以廣泛應(yīng)用。其種類廣泛,常見的聚酯、聚酰胺、聚氨酯等均可以制備得到熱熔膠。
在鞋子粘接的每一個(gè)部分,均可以用到熱熔膠,聚酯熱熔膠是使用最為廣泛的,但其比其他種類熱熔膠熔點(diǎn)高,較低的熔點(diǎn)節(jié)省能量,成本低,更事宜廣泛使用,熱熔膠的附著力也需要進(jìn)一步提高。為了得到具有更低熔點(diǎn)、更優(yōu)異附著力的聚酯熱熔膠,得到了本發(fā)明的技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明制備的鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高強(qiáng)度聚酯熱熔膠具有較低的熔點(diǎn)、且粘合強(qiáng)度大,使其可以廣泛的用于鞋子各部分的粘接。
本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下:一種鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠的制備方法,其特征:包括如下步驟:
(1)將長鏈脂肪二酸、中鏈脂肪二酸和具有8個(gè)碳原子以下的支鏈二醇在Sb(AC)3催化劑作用下,在N2保護(hù)下進(jìn)行第一次酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度設(shè)定在180-210℃之間,當(dāng)出水量達(dá)到理論量95%以上后結(jié)束;
(2)在步驟(1)的體系中加入對苯二甲酸、二聚酸、己二胺、丁二醇和甘油進(jìn)行二次酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度在180-220℃;
(3)在步驟(2)的體系中加入熱塑性彈性體、偶聯(lián)劑、熱穩(wěn)定劑和石墨烯,繼續(xù)減壓縮聚反應(yīng)0.5小時(shí),縮聚完成后,出料即得。
本發(fā)明采用了長鏈脂肪二酸和中鏈脂肪二酸,兩種二酸具有不同的鏈段長度,其酯化后得到的聚酯具有不同的熔點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)低熔點(diǎn)先熔化,體系粘度降低,熱速率加快,更有利于中鏈脂肪二酸;長鏈脂肪二酸制備的聚酯由于脂肪鏈長,柔性大,最終粘合劑和粘接強(qiáng)度較低;采用中、長鏈的混合,降低了熔點(diǎn),并保持了良好的粘合劑強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度。
所述長鏈脂肪二酸為十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸的一種或幾種。所述中鏈脂肪族二酸為庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸的一種或幾種。長鏈脂肪二酸與中鏈脂肪二酸之間關(guān)系沒有明確的限定,為了更好的體現(xiàn)兩者長鏈段和中鏈段的特點(diǎn),優(yōu)選長鏈脂肪二酸與中鏈脂肪二酸的碳數(shù)相差6-8個(gè),最終產(chǎn)品的熔點(diǎn)和粘接強(qiáng)度最佳。
所述具有8個(gè)碳原子以下的支鏈二醇沒有特別限定,優(yōu)選為為2-甲基-1,4-丁二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-丙基-2-乙基-1,3-丙二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇的一種或幾種。使用支鏈二醇降低了熱熔膠聚合物的結(jié)晶程度,使熔化速率更快,使用便利性大大提高,如果不適用支鏈二醇,聚合物的高結(jié)晶性影響其快速熔化性能。
本發(fā)明在二次酯化過程中采用對苯二甲酸、二聚酸、己二胺、丁二醇和甘油,其中引入對苯二甲酸提高了其熱穩(wěn)定性,二聚酸的加入平衡了引入苯基后對柔韌性的影響,己二胺的引入得到部分酰胺結(jié)構(gòu),提高耐熱性,且對柔韌性影響較小,甘油起到了一定程度的交聯(lián)結(jié)構(gòu),這五種物質(zhì)以特定比例配合使用,平衡了柔韌性耐熱性以及粘接力,不在該比例范圍,三者性能難以得以平衡,嚴(yán)重影響最重?zé)崛勰z的使用性能。對苯二甲酸、二聚酸、己二胺、丁二醇和甘油的投料量為20-40重量份,五者優(yōu)選重量比為8-10:4-6:4-6:2-4:1-3。
所述熱塑性彈性體為低分子量聚酰胺類熱塑性彈性體、低分子量聚醚胺類熱塑性彈性體、低分子量聚酯彈性體的一種或幾種。由于考量熔點(diǎn)過程中,一定程度上損害了粘接性,使用低分子量彈性體可以起到提高粘接姓的作用,本發(fā)明使用了與基體相容性較好的分子量聚酰胺類熱塑性彈性體、低分子量聚醚胺類熱塑性彈性體、低分子量聚酯彈性體,其對體系的熔點(diǎn)損害較小,平衡了兩者關(guān)系。
所述偶聯(lián)劑為KH550或KH560;所述熱穩(wěn)定劑為金屬皂類熱穩(wěn)定劑、有機(jī)錫類類熱穩(wěn)定劑或亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑的一種或幾種。
熱熔膠中還加入了石墨烯,石墨烯在熱熔膠中作為熱傳導(dǎo)體,在加熱熔化過程中可以使熱量快速傳導(dǎo)到熱熔膠內(nèi)部,加快了熱熔膠的熔化;同時(shí),石墨烯作為新興碳材料,其害可以大幅提升熱熔膠的耐熱性和力學(xué)性能。
所述長鏈脂肪二酸、中鏈脂肪二酸和具有8個(gè)碳原子以下的支鏈二醇的投料量為48-72重量份,三者之間重量比為10:6:8;熱塑性彈性體、偶聯(lián)劑、熱穩(wěn)定劑和石墨烯的投料量分別為5-7重量份、2-3重量份、1-2重量份和1-2重量份。
本發(fā)明還要求保護(hù)鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠的制備方法得到的鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠。以及所述鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠在鞋子粘貼過程中的應(yīng)用。
技術(shù)效果:本發(fā)明通過混合使用長鏈和中鏈的脂肪二酸,平衡熔點(diǎn)和粘接性能,并進(jìn)一步選擇支化的二醇,得到熔化速率快的答復(fù)提升。對苯二甲酸、二聚酸、己二胺、丁二醇和甘油以特定比例配合使用,平衡了柔韌性耐熱性以及粘接力,不在該比例范圍。為了進(jìn)一步提高粘接性能,加入了低分子量彈性體。同時(shí),為了提高熱傳導(dǎo)速率以及熱熔膠耐熱等性能,還選擇加入石墨烯。上述諸多組分的選擇和用量的選擇,最終得到的熱熔膠具有低熔點(diǎn)、快速熔化、優(yōu)異的粘接性能。
具體實(shí)施方式:
以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只是用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種鞋用快速粘接用低熔點(diǎn)、高粘接強(qiáng)度聚酯熱熔膠,其制備方法包括如下步驟:將十三烷二酸30重量份、庚二酸18重量份和2-丙基-2-乙基-1,3-丙二醇24重量份在Sb(AC)3催化劑作用下,在N2保護(hù)下進(jìn)行第一次酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度設(shè)定在190℃之間,當(dāng)出水量達(dá)到理論量95%以上后結(jié)束;體系中加入對苯二甲酸16重量份、二聚酸8重量份、己二胺8重量份、丁二醇4重量份和甘油4重量份進(jìn)行二次酯化反應(yīng),反應(yīng)溫度在200℃;體系中加入熱塑性彈性體6重量份、偶聯(lián)劑2重量份、熱穩(wěn)定劑2重量份和石墨烯2重量份,繼續(xù)減壓縮聚反應(yīng)0.5小時(shí),縮聚完成后,出料即得。
對比例1-8與實(shí)施例1制備方式相同,區(qū)別僅在于組分和用量,具體組成和性能測試參見下表: