碳酸二甲酯在鞋用膠粘劑中的應用研究

1、碳酸二甲酯在鞋用膠粘劑中的應用研究200781610:48來源：中國膠粘劑網(wǎng)陳登龍(福建師范大學化學與材料學院高分子研究所，福建省福州市350007)作者簡介:陳登龍(1967)博士生、高級工程師，主要從事生物醫(yī)用材料、新能源、膠粘劑與塑料助劑等粘細化工產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，承當多項省級科研項目，已發(fā)表論文十多篇。摘要:報道了碳酸二甲酯的理化性質(zhì)，并列舉了碳酸二甲酯(DMC)在聚氨酯鞋用膠粘劑、無三苯接枝型氯丁鞋用膠粘劑中的應用情況得出

2、了DMC能部分替代價格昂貴的丁酮、丙酮、醋酸乙酯、酪酸正丙酯的結(jié)論。關鍵詞:碳酸二甲酯鞋用膠粘劑聚氨酯氯丁像膠0前言碳酸二甲酯(DimethylCarbonate)簡稱DMC是一種新興的化學原料，近十年來，DMC及其衍生物的研究開發(fā)，已成為化工研究熱點之一，并取得突破性展，應用領域亦在日益擴大。由于DMC獨特的分子結(jié)構(gòu)(CH30COOCH3)，它不僅能代替硫酸二甲酯作為甲基化試劑、代替光氣作為撥基化劑，還可作為提高汽油辛烷值和含氧量的汽

3、油添加劑。此外，DMC還具有揮發(fā)速度快、與其他溶劑相容性好等特點。因此，近十年來DMC的開發(fā)和應用研究引起了國內(nèi)外化工界的廣泛重視。鞋用膠粘劑主要品種有氯丁膠粘劑、聚氨酯膠粘劑，它們均為溶劑型的粘合劑，其組分中有75%以上是溶劑，其所用的有機溶劑有甲苯、苯、二甲苯、丙酮、丁酮、醋酸乙酯等。因大部分的有機溶劑對人體健康和環(huán)境有嚴重的危害，因此，國內(nèi)外都在積極開發(fā)低公害、低毒性的鞋用膠粘劑。DMC作為一種優(yōu)良的低毒性溶劑，在鞋用膠粘劑的生產(chǎn)

4、中顯示出良好的發(fā)展前景。1DMC的理化性質(zhì)DMC在常溫時是一種無色透明、略有氣味、微甜的液體，熔點49C沸點90.1cc，密度1.0698em3不溶于水，但可以與醇、醚、酮等幾乎所有的有機溶劑混溶oDMC毒性很低，對小白鼠、大白鼠致死中量LDP=640012800mgkg，在1992年就被歐洲列為無毒產(chǎn)品，是一種符合現(xiàn)代“清潔工藝”要求的環(huán)保型有機溶劑[1]。表1為DMC與鞋用膠粘劑常用溶劑的部分理化性質(zhì)比較。2DMC在鞋用膠粘劑生產(chǎn)中

5、的應用研究溶劑是鞋用膠粘劑的主要成分，溶劑的性質(zhì)對于膠粘劑的性能有很大的影響。膠粘劑的粘度、干燥速度、粘性保持時間、初粘力、施工性、毒性、安全性、成本、清潔性、儲存穩(wěn)定性等都與溶劑密切相關，自然對溶劑提出很多要求，如溶解能力要強、揮發(fā)速度適中、適當?shù)牡蜏夭荒z、氣味與毒性要小、使用比較安全、價格盡量低廉、來源還要容易等。毫無疑問單一溶劑很難同時滿足這些要求，而采用混合溶劑體系則具有良好的綜合性能[2]。根據(jù)DMC的溶解度參數(shù)、揮發(fā)速度、

6、價格、毒性等指標特征，在鞋用粘膠劑中不提倡單獨使用，主要是傾向于與其它溶劑復配使用，以達到降低鞋用粘膠劑毒性及制作成本的作用。2.1DMC在溶液型聚氨酯鞋用膠粘劑中的應用聚氨酯因其結(jié)構(gòu)中存在的極性亞氨基、撥基、醚鍵和具有反應活性的異氰酸酯基，而對各種材料具有良好的粘接性。因而聚氨醋常被廣泛用作反應性膠粘劑。選擇其多種可變結(jié)構(gòu)，可制得具有常溫固化，有良好耐低溫、耐沖擊、耐油、耐磨性、饒曲性及較高剝離強度等綜合性能的膠粘劑，使聚氨酯膠粘劑在

7、制鞋生產(chǎn)中成為一類重要品種。目前，國內(nèi)有很大一部分生產(chǎn)聚氨酯鞋用膠粘劑的工廠是以國外進口聚氨酯樹脂直接溶解在丁酮、丙酮中，配制聚氨酯鞋用膠粘劑。在實驗中，我們以DMC代替部分丁酮(MEK)，其結(jié)果如表2.從表2可以看出，DMC在PU膠中能代替部分丁酮，膠粘劑的粘合強度沒有變化，但粘度、初粘強度有變小的傾向。因此，在實際生產(chǎn)中應根據(jù)制鞋流水線的要求，適當?shù)恼{(diào)整DMC的用量，建議DMC的用量為總?cè)軇┝康?0%.2.2DMC在SIN型聚氨酯無

8、三苯鞋用膠粘荊中的應用SIN型聚氨酯無三苯鞋用膠粘劑[3]是我們適應環(huán)保要求研制的聚氨酯鞋用膠粘劑新品種。它是在進口固體聚氨酯樹脂基礎上進行改性，其溶劑體系是以丁酮一丙酮一乙酸乙酯為混合劑，為了降低成本，我們選用了DMC為混合溶劑的組分之一、合成了SIN型聚氨酯無三苯鞋用膠粘劑，其結(jié)果如表3.表3可見，DMC可以替代部分的丙酮、丁酮、醋酸乙酯，用于SIN型聚氨醋膠的合成，其性能完全能達到DB353291999的要求，而且DMC在SIN型

9、聚氨酷膠的應用效果比醋酸乙酚好。2.3DMC在接枝型氯丁膠中的應用接枝型無三苯氯丁鞋用膠粘劑囚是我們配合福建省環(huán)保局搞好福建省制鞋業(yè)“三苯”廢氣治理方案的實施，采用復合引發(fā)劑制備出的A90MMAAA三元接枝無三苯沙灘拖鞋膠。其溶劑體系為丁酮與醋酸正丙酯，由于丁酮、醋酸正丙酯價格昂貴，因此以DMC替代部分丁酮或醋酸正丙酯能顯著地降低無三苯沙灘拖鞋膠成本，其應用結(jié)果見表4.由表4可見，DMC可以替代部分丁酮、醋酸正丙酯用于無三苯接枝型氯丁膠

10、的合成，其性能完全達到原先的標準141而且大大降低了無三苯沙灘拖鞋膠的成本。3結(jié)束語碳酸二甲酯作為一種低毒溶劑，經(jīng)實驗室研究表明，能用于聚氨酷鞋用膠粘劑及接枝型氯丁粘膠劑，部分替代價格昂貴的丙酮、丁酮、醋酸乙酯.醋酸正丙酯。當然，由于各個鞋用膠粘劑生產(chǎn)廠家的配方不一，DMC在應用上應給予全面考察.參考文獻[1]化學工業(yè)出版社編寫組中國化工產(chǎn)品大全[ml]北京:化學工業(yè)出版社1994[2]李子東.實用膠粘劑原材料手冊[Ml.北京:國防工業(yè)