Химическая природа полиуретана применяемого в производстве обуви.

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ СИСТЕМЫ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОБУВИ

ФИРМЫ DOW CHEMICAL

Г.Владимир

Г.

Содержание:

Химическая природа полиуретана применяемого в производстве обуви. 3

Условия и срок хранения. 4

Санитарно гигиенические свойства. 4

Показатели характеризующие Полиуретана. 5

Подготовка компонентов. 6

Параметры Полиуретана. 7

Методы литья полиуретанов. 11

Руководство по устранению неполадок. 13

Влияние формы подошвы и рисунка протектора на физико-механические свойства 17

Красители и анти-адгезионные смазки. 18

Термопластичный полиуретан. 19

Механические свойства полиуретанов. 23

Химическая устойчивость полиуретанов и ТПУ. 24

Испытательная лаборатория ООО «Дау Изолан». 26

 

 

Химическая природа полиуретана применяемого в производстве обуви.

Для подошвенного материала в обуви используются два основных вида полиуретановых систем: основанные на простых и сложных полиэфирах. Обе успешно и широко применяются в изготовлении подошв для обуви. Более 70% полиуретанов используемых для производства обуви во всем мире являются системы на основе сложных полиэфиров. ПУ системы на сложных полиэфирах обладают отличными прочностными свойствами, стойкостью к истиранию и к агрессивным средам. Благодаря этим качествам они находят применение в рабочей обуви, а также для производства пляжной, домашней и прогулочной обуви. Системы на основе сложных полиэфиров без проблем перерабатываются как на инжекционных установках, так и на установках для литья в открытую форму. Системы на основе простых полиэфиров благодаря высокой морозостойкости и сопротивлению скольжению, а также высокой стойкости к действию влаги и бактерий, применяются прежде всего, для производства высококачественной прогулочной обуви, зимней каждодневной обуви, легкого промежуточного слоя спортивной обуви и для специальных применений где требуется высокая стойкость к гидролизу (старение полиуретана). Полиуретан на основе простого полиэфира благодаря специально подобранной рецептуре имеет профиль реакции с длинным временем старта и коротким временем отверждения. Это позволяет воспроизводить очень сложные модели и позволяет точно копировать рисунок прессформы без пузырьков.

Полиуретаны используемые в обуви относятся к классу микроячеистых полиуретановых эластомеров. По своей химической природе сложный полиэфир получается в результате реакции адипиновой кислоты и гликолей. Изоцианат используемый в производстве обуви, также является продуктом реакции сложного полиэфира и чистого МДИ. Полиолы используемые в системах относящихся к простым полиэфирам получают в результате реакции поликонденсации газов этиленоксида и/или пропиленоксида в присутствии инициаторов гликолей. Изоцианат также является предполимером, т.е. МДИ частично прореагировавшим с полиолом.

Полиуретан для производства обуви поставляется в виде бочек и канистр из двух или трех компонентов. Компоненты поставляются: А (синяя бочка) - полиол, компонент Б (красная бочка) – изоцианат, компонент С сшиватель (синяя бочка 50л или пластиковая канистра). Двухкомпонентная система – это простые полиэфиры. Трехкомпонентная система – это сложные полиэфиры.

Полиуретановая система это рецептура разработанная под конкретную модель обуви и под конкретное оборудование. Для выбора ПУ системы проконсультируйтесь с нашими специалистами (адрес ООО «Дау Изолан» г.Владимир ул.Большая Нижегородская д.81 тел. [phone], факс [phone], [e-mail]).

 

Условия и срок хранения

Рекомендуемая температура хранения изоцианата не выше + 25°С. Длительное хранение изоцианата при температуре свыше + 25°С может привести к помутнению изоцианата в результате образования трудно-растворимых димеров. Если изоцианат имеет заметное помутнение, не следует опасаться какого-либо существенного изменения его качества. Летом, изоцианат может поступать в жидком состоянии, в холодное время в твердом. Температура хранения полиола и сшивателя должна быть не выше 30°С. Полиол и сшиватель являются гигроскопичными продуктами, поэтому их следует хранить в прохладном и сухом помещении.

 

Подготовка компонентов

 

Параметры Полиуретана

Профиль реакции

 

Время старта – время после впрыска, когда материал начинает расти в стаканчике. (фото.1-2)

Время гелеобразования – время появление нитей в пене. Время гелеобразования  (фото.3) является важным показателем, т.к. к этому моменту вязкость в материале стремительно возрастает и материал перестает растекаться. В случае инжекции на заготовку к моменту гелеобразованию полиуретан перестает пропитывать кожу.

Время отщипа – время после впрыска, когда материал перестает отщипываться. Это является показателем окончания реакции. Чем короче этот показатель, тем короче время выдержки в форме.

Полностью все процессы в полиуретановой пене заканчивается через 24 часа.

 

                                           

(Фото 1 - стакан налито 1/3 полиуретана)

(Фото 2 – полиуретан вспенился и полностью заполнил стаканчик)

(Фото 3 – при прикосновении к поверхности полиуретана за палочкой тянуться нити)

 

Методы литья полиуретанов

Термопластичный полиуретан

 

Термопластичный полиуретан - эластомер с твердостью от 50 ед. по Шору А до 74 ед. по Шору Д;

Отличительные свойства материала:

- устойчивость к истиранию;

- эластичность и устойчивость к изгибу;

- устойчивость к разрыву и раздиру;

- морозоустойчивость;

- пониженная остаточная деформация после продолжительного действия нагрузки;

- устойчивость к маслам, жирам, алифатическим углеводородам, кислотам и озону;

- устойчивость к действию микроорганизмов и гидролизу.

 

Химическое строение

	Жесткий сегмент
	Мягкий сегмент

 

Химическая формула термопластичного полиуретана:

 

Получение

Полиуретан синтезируется путем реакции между тремя компонентами:

1. Полиолы (длинноцепные диолы)

2. Диизоцианаты

3. Короткоцепные диолы

 

По реакции полиприсоединения полиолы и короткоцепные диолы реагируют с диизоцианатами, образуя линейный полиуретан. Мягкая часть эластомера (эластичный сегмент) получается при реакции полиола с диизоционатом. Комбинация диизоцианата и короткоцепного диола образует жесткую часть (жесткий сегмент). Свойства конечного продукта определяются видом сырья, условиями реакции и соотношением количества исходных материалов. Твердость конечного продукта - соотношением эластичного и жесткого сегментов. Свойства термопластичного полиуретана существенно зависят от применяемых при его производстве полиолов и изоционатов.

 

Продукты отличаются следующими особенностями:

 

Сложный полиэфир-полиол:

 • очень хорошие прочностные свойства;

 • очень хорошая тепловая формоустойчивость;

 • очень хорошая стойкость к минеральным маслам и гидравлическим жидкостям.

 

Простой полиэфир-полиол:

 • повышенная устойчивость к гидролизу;

 • повышенная морозостойкость;

 • устойчивость к действию микробов.

 

 

Вспомогательные добавки

Кроме основных компонентов сорта полиуретана могут содержать вспомогательные вещества для облегчения переработки и улучшения свойства конечного продукта:

 • средства для облегчения выемки;

 • огнезащитные средства;

 • УФ-стабилизаторы;

 • пластификаторы;

 • противомикробные добавки;

 • добавки отпугивающие грызунов;

 • стекловолокно;

 

Физические свойства

Механические свойства полиуретана базируются на результатах испытаний специально отлитых для этой цели образцов.

Модуль упругости [МПа] является мерой жесткости материала.

Твердость полиуретанов указывается целыми числами от О до 100 с буквами А или D. Определение проводится по шкале Шор А и Шор D согласно ДИН 53505. Буква А определяет более мягкие значения, буква Д -более твердые, причем области пересекаются.

Плотность полиуретана обычно лежит в пределах 0,3 - 1,2 г/см3.

Износостойкость определяется как потери объёма при истирании [мм3].

30 - 35 мм3 для мягких сортов и 20 - 30 мм3 для твердых.

Усилие раздира [Н /мм] Определяется на разрывных машинах.

 

 

Для производства обуви компания «Дау Кемикал» предлагает термопластичный полиуретан Voralast GT 957 polymer. Данный ТПУ используется для изготовления ходового слоя (вкладыша) двухслойной подошвы. Физико-механические свойства и рекомендации по переработке содержатся в техническом описании.

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ СИСТЕМЫ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОБУВИ

ФИРМЫ DOW CHEMICAL

Г.Владимир

Г.

Содержание:

Химическая природа полиуретана применяемого в производстве обуви. 3

Условия и срок хранения. 4

Санитарно гигиенические свойства. 4

Показатели характеризующие Полиуретана. 5

Подготовка компонентов. 6

Параметры Полиуретана. 7

Методы литья полиуретанов. 11

Руководство по устранению неполадок. 13

Влияние формы подошвы и рисунка протектора на физико-механические свойства 17

Красители и анти-адгезионные смазки. 18

Термопластичный полиуретан. 19

Механические свойства полиуретанов. 23

Химическая устойчивость полиуретанов и ТПУ. 24

Испытательная лаборатория ООО «Дау Изолан». 26

 

 

Химическая природа полиуретана применяемого в производстве обуви.

Для подошвенного материала в обуви используются два основных вида полиуретановых систем: основанные на простых и сложных полиэфирах. Обе успешно и широко применяются в изготовлении подошв для обуви. Более 70% полиуретанов используемых для производства обуви во всем мире являются системы на основе сложных полиэфиров. ПУ системы на сложных полиэфирах обладают отличными прочностными свойствами, стойкостью к истиранию и к агрессивным средам. Благодаря этим качествам они находят применение в рабочей обуви, а также для производства пляжной, домашней и прогулочной обуви. Системы на основе сложных полиэфиров без проблем перерабатываются как на инжекционных установках, так и на установках для литья в открытую форму. Системы на основе простых полиэфиров благодаря высокой морозостойкости и сопротивлению скольжению, а также высокой стойкости к действию влаги и бактерий, применяются прежде всего, для производства высококачественной прогулочной обуви, зимней каждодневной обуви, легкого промежуточного слоя спортивной обуви и для специальных применений где требуется высокая стойкость к гидролизу (старение полиуретана). Полиуретан на основе простого полиэфира благодаря специально подобранной рецептуре имеет профиль реакции с длинным временем старта и коротким временем отверждения. Это позволяет воспроизводить очень сложные модели и позволяет точно копировать рисунок прессформы без пузырьков.

Полиуретаны используемые в обуви относятся к классу микроячеистых полиуретановых эластомеров. По своей химической природе сложный полиэфир получается в результате реакции адипиновой кислоты и гликолей. Изоцианат используемый в производстве обуви, также является продуктом реакции сложного полиэфира и чистого МДИ. Полиолы используемые в системах относящихся к простым полиэфирам получают в результате реакции поликонденсации газов этиленоксида и/или пропиленоксида в присутствии инициаторов гликолей. Изоцианат также является предполимером, т.е. МДИ частично прореагировавшим с полиолом.

Полиуретан для производства обуви поставляется в виде бочек и канистр из двух или трех компонентов. Компоненты поставляются: А (синяя бочка) - полиол, компонент Б (красная бочка) – изоцианат, компонент С сшиватель (синяя бочка 50л или пластиковая канистра). Двухкомпонентная система – это простые полиэфиры. Трехкомпонентная система – это сложные полиэфиры.

Полиуретановая система это рецептура разработанная под конкретную модель обуви и под конкретное оборудование. Для выбора ПУ системы проконсультируйтесь с нашими специалистами (адрес ООО «Дау Изолан» г.Владимир ул.Большая Нижегородская д.81 тел. [phone], факс [phone], [e-mail]).

 

Условия и срок хранения

Рекомендуемая температура хранения изоцианата не выше + 25°С. Длительное хранение изоцианата при температуре свыше + 25°С может привести к помутнению изоцианата в результате образования трудно-растворимых димеров. Если изоцианат имеет заметное помутнение, не следует опасаться какого-либо существенного изменения его качества. Летом, изоцианат может поступать в жидком состоянии, в холодное время в твердом. Температура хранения полиола и сшивателя должна быть не выше 30°С. Полиол и сшиватель являются гигроскопичными продуктами, поэтому их следует хранить в прохладном и сухом помещении.