表面处理剂在制鞋工艺中的应用

(整期优先)网络出版时间:2020-08-17
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表面处理剂在制鞋工艺中的应用

曹艳鸽

际华三五一三实业有限公司 陕西西安 710000

摘要:在我国化学工业不断发展下,加大了对新材料、合成材料的研究和应用,这也促使制鞋工艺在不断发展,所用材料也呈现出多样化,如SBS、PU、EVA、PVC、TPR等材料,在制鞋工业中已经被广泛应用。但由于这些材料存在化学性质的差异,再加上各种添加剂的影响,以往的酚醛-氯丁胶粘剂难以满足制鞋工艺要求。本文主要分析了表面处理剂的作用原理、各种表面处理剂的使用方法以及在使用中需要注意的事项。

关键词:表面处理剂;制鞋工艺;应用方法

将处理剂与胶粘剂配套使用,最早是从胶粘剂和制鞋工业较发达的地区开始的,但我国在这方面还处于起步阶段,虽然已经有不少制鞋厂家在不断研究和生产,但在实际应用中还存在一些问题。为了满足制鞋工艺需求,人们开发了氯丁接枝胶粘剂和聚氨酯胶粘剂,其具有较多优点,如粘接材质范围广,不会对浅色鞋面造成严重污染等,但由于制鞋材质的多样化需求,人们又开发了与胶粘剂配套使用的各种材质的处理剂,在处理剂作用下,可以促使这两种胶发挥万能的作用。本文主要针对表面处理剂在制鞋工艺中的应用展开详细分析。

一、表面处理剂的作用原理

在制鞋工艺中应用处理剂,其主要作用就是连接材质和胶粘剂,所以,处理剂需要满足几点:1、与胶粘剂结合后,具有很好的融合性、亲合性;2、在湿润后可以粘在材料表面;3、处理剂属于稀薄溶液,所以不能有太高的粘度;4、能够与被粘材料更好的亲合[1];5、处理剂干燥速度要快,但是无法替代胶粘剂;6、处理剂不能粘附性过强,导致后期处理受到影响。对于处理剂的选择,会直接影响到其粘接成功性。但是现阶段所用的处理剂都不是万能的,这就意味着每一种材质在实际使用中都需要其特殊的处理剂,这样才可以达到良好的粘接效果。

处理剂如果按照固体分类,可以分为两种:其一,是纯溶剂型,其中没有固体成分;其二,含有固体成分型。纯溶剂型的处理剂可以使用在清洁表面、湿润表面、破坏表面局部组织中。主要是因为被粘材料在实际加工中不可避免会受到不同程度的污染,比如灰尘、锈污、油渍等,导致粘接效果降低,而通过使用处理剂,可以起到清洁表面的作用,再就是溶剂的溶解作用,渗透到材质内部,使粘接面的湿润度增加[2]

二、多种表面处理剂的实际应用

(一)橡胶处理剂

机械打磨方式是以往橡胶表面处理过程中最常使用的方法,在橡胶表面进行打磨处理,将其表面的弱界面层去除掉,让橡胶表层变得粗糙,从而增加粘接面积,使得粘接强度增强。此种虽然有效,但是非常浪费时间,也对工作环境造成了一定的污染。

现阶段使用的橡胶处理剂主要是化学反应型的,比如,使用三氯异氰尿酸的溶液,经过氯化反应后,在橡胶表面发生了一系列化学反应。无论是取代、交联还是环化反应,都不会影响到橡胶的耐曲挠龟裂性能,相反,会有效提高橡胶表面的极性,提升粘接效果。使用此种处理剂的主要优势在于免去了机械打磨环节,最适合用聚氨酯胶粘剂[3],如表1所示。

1 聚氨胶粘接硫化橡胶48小时剥离强度比较

粘接基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

丁苯胶一丁苯胶

0.176

橡胶界面

0.745

基材破坏

天然胶一天然胶

0.088

橡胶界面

0.49

基材破坏

如表2、表3所示,一些天然胶经过处理后也可以使用氯丁接枝胶粘剂粘接。但不适合于传统的酚醛-氯丁胶粘剂的粘接。

2 氯丁接枝胶粘接硫化橡胶48小时剥离强度比较

粘接基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

丁苯胶一丁苯胶

0.117

橡胶界面

0.49

橡胶界面

天然胶一天然胶

0.098

橡胶界面

0.44

橡胶界面

3 氯丁胶粘剂粘接硫化橡胶48小时剥离强度比较

粘接基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

丁苯胶一丁苯胶

0.176

橡胶界面

0.225

橡胶界面

天然胶一天然胶

0.0196

橡胶界面

0.176

橡胶界面

(二)TPR处理剂

TPR属于一种热塑性橡胶,其耐溶剂性非常差,所以,即使是一般的处理剂都可以溶解腐蚀TPR,此特性并不适合用于制鞋工艺中。但是可以利用三氯异氰尿酸的溶液[4],此种溶液具有强活性,经过处理后会改变其表面的结构、极性,可以呈现出非常强的粘接效果。因此,该处理剂在处理TPR的表面中受到广泛应用,如表4所示。

4 聚氨酯胶和氯丁接枝胶粘接TPR48小时剥离强度比较

胶粘剂基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

聚氯酯胶TPR-皮革胶

0.225

界面玻坏

0.40

基材破坏

氯丁接桂胶TPR-皮革胶

0.205

界面玻坏

0.470

基材破坏

(三)PU、PVC处理剂

PU、PVC材料等在制鞋中的使用,主要是制作成了PU底、PVC人造革、改性PVC底、PU合成革等,可以加工中加入一定量的增塑剂,这样可以增加PU、PVC材质的柔软性,主要是因为这些增塑剂具有极强的迁移性,非常容易迁移到胶粘剂层,降低表面强度。使用PU、PVC处理剂,不仅可以清除基材表面的增塑剂一类的污染物或者杂质,还可以利用其中的溶剂对基材起到溶胀作用[5],增强粘接强度,如表5、表6所示,为使用PU、PVC处理剂后的剥离强度变化。

5 聚氨酯胶粘接PUPVC48小时剥离强度比较

粘接基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

PU-PU

0.294

基材界面

0.54

基材破坏

PVC-PVC

0.245

基材界面

0.5

基材破坏

PU-PVC

0.215

基材界面

0.539

基材破坏

6 氯丁接枝胶粘接PUPVC48小时剥离强度比较

粘接基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

PU-PU

0.078

基材界面

0.539

基材破坏

PVC-PVC

0.058

基材界面

0.45

基材破坏

PU-PVC

0.058

基材界面

0.478

基材破坏

(四)EVA处理剂

EVA其极性非常小,不容易粘接,而EVA处理剂可以增加EVA泡沫的渗透性,可以较好的交联基材和胶层,进而提升材料粘接强度,效果如表7所示。

7 聚氨酯胶和氯丁接枝胶粘接EVA48小时剥离强度比较

胶粘剂基材

未经处理

经过处理

粘接强度(MPa)

玻坏情况

粘接强度

(MPa)

破坏情况

聚氯酯胶EVA-皮革胶

0.098

界面玻坏

0.405

基材破坏

氯丁接桂胶EVA-皮革胶

0.118

界面玻坏

0.460

基材破坏

三、处理剂在实际使用中需要注意的问题

使用处理剂时,通常会借助布、刷子将处理剂涂刷在被粘材料表面。但此种方式会导致各种杂质,如色素、增塑剂等留存在处理剂中,这会影响处理剂使用效果,因此,在使用几次后的布片,要及时更换,同时,要使用溶剂清洗刷子,此外,受到污染后的处理剂也要及时更换。

结语:

综上所述,在制鞋行业中,处理剂起到重要作用,但胶粘剂不同,即使粘接同一种基材,其应用的处理剂也不同,所以说处理剂具有不可替代性。但就目前国内情况看,厂家还需进一步提升处理剂的质量,以提高我国胶粘剂在市场上的竞争能力。

参考文献:

[1]詹中贤,唐亚夫,曲少伟,朱长春.TPR表面处理剂的研制[J].中国胶粘剂,2014,45(04):139-141.

[2]詹中贤,唐亚夫,曲少伟,朱长春.PU、PVC表面处理剂的研制[J].粘接,2017,45(05):117-118.

[3]徐承瑞,黄伟钢.有机卤化法——制鞋粘接表面处理新技术[J].西部皮革,2019,45(05):138-139.

[4]王梓壬.冷粘制鞋用表面处理剂的制备[J].粘接,2019(02):217-218.

[5]娄祖纯,秦锦灿.表面处理剂与鞋材的粘合[J].中国橡胶,2015(10):126+134.