鞋底制备方法
技术领域
本发明涉及鞋底制备方法，特别是对于将采用橡胶制备的大底和采用聚醚 元醇物料制备的中底复合为完整的鞋底生产方法。
背景技术
人类日常生活中穿用的鞋类，其鞋底的断面组成部分通常包括三个部分， 鞋子大底、鞋子中底和衬垫，此外，也可见到采用整体注塑成形或分层注塑成 形的鞋底。在实际穿用过程中，鞋大底与地面发生直接接触，通常采用橡胶或 以聚酯多元醇为主的原材料；鞋中底位于鞋大底和衬垫之间，可用于进一步缓 解人体足底承受的地面冲击力，其常用的原材料一般是聚酯多元醇或者添加了 其它辅料的聚酯多元醇；衬垫，通常可以与足底直接接触，它可以进一步增加 足底舒适度，通常使用棉织品、皮革类材料或其它有机材料制成。
聚酯多元醇是一种聚合物，由C-C＝O聚合而成，其分子量介于1000～ 5000之间。制鞋业中常选用分子量2000～3000的聚酯多元醇。聚酯多元醇在 常温下添加固化剂等物质之后经搅拌成为固体。它具有耐磨、耐油蚀、强度 高、塑性好的特点，因此采用聚酯多元醇制作鞋中底容易成形，其与鞋大底的 粘接工艺上容易实现，然而却容易水解。由此，采用聚酯多元醇制备的鞋中 底、鞋大底或者整体构成为聚酯多元醇的整个鞋底，在穿用一段时间之后容易 出现开裂，以致断裂无法穿用，影响鞋子的使用寿命。
聚醚多元醇是环氧丙烷的重要衍生产品，是合成聚氨酯的主要原料之一。 聚醚多元醇可分为三类，第一类聚醚多元醇(PPG)，以多元醇或有机胺为起始 剂，与环氧丙烷聚合物(或环氧丙烷与环氧乙烷共聚物)反应制得，是目前我国 聚醚多元醇的主要产品形式；第二类聚合物聚醚多元醇(POP)，以PPG为母体 经乙烯基单体接枝聚合制得的改性聚醚多元醇品种；第三类由四氢呋喃均聚或 共聚而成的聚四氢呋喃型多元醇(PTMEG)，主要用于聚氨酯弹性体和纤维等高 性能产品。聚醚多元醇的物理化学特性较为接近聚酯多元醇，而且通常条件下 不发生水解反应，低温下柔韧性极佳。因此，采用聚醚多元醇作为鞋中底或者 鞋大底的原材料，能够大幅度地提高鞋子的使用寿命。然而聚醚多元醇与橡胶 制作的鞋大底之间的粘接强度，或者聚醚多元醇与采用纯棉、皮革类物料或其 它有机物料制作的鞋帮之间的粘接强度，却由于相应制备技术的不成熟，而未 达到满足实际应用要求的程度。例如，目前试验手段获得的聚醚多元醇与橡胶 制作的鞋大底之间的粘接强度，或者聚醚多元醇与采用纯棉、皮革类物料或其 它有机物料制作的鞋帮之间的粘接强度，通常只能达到1500g/cm2的数值。这 个粘接强度通常不能承受人体双手之间产生的拉力，更难于达到鞋底不同层面 之间需要承受的撕裂作用。
发明内容
本发明目的在于提供一种鞋底制备方法，该方法针对采用橡胶制备或聚醚 多元醇为主体材料制备的鞋大底或者整个鞋底，与采用聚醚元醇物料制备的鞋 中底或者采用纯棉或其它有机物料制作的鞋帮，将两者复合粘接为完整的鞋底 或者带有鞋底和鞋帮的鞋体，且鞋大底和鞋中底之间或者鞋底与鞋帮之间的初 始粘接强度较高，经过长期穿用后仍具有极高的粘接强度，能够有效地延长鞋 子的使用寿命。
根据上述发明目的，本发明的鞋底制备方法，其针对构成鞋底的主体材料 包括聚醚多元醇的情形。该方法依次包括下列工艺步骤：
①清洗残留于鞋材待粘接面的脱模剂和其它杂质，
②打磨鞋材待粘接面并清洗，
③于步骤②所得鞋材待粘接面上涂覆处理剂，烘烤涂覆有处理剂的鞋材 待粘接面，
④于步骤③所得鞋材待粘接面上涂覆胶水，烘烤涂覆有胶水的鞋材待粘 接面，
⑤将涂覆有胶水的鞋材待粘接面对接粘接，获得完整的鞋底或带有鞋帮 和鞋底的鞋体。
对上述鞋底制备方法进行优选：
步骤①的鞋材待粘接面，是指用来与鞋底结合的鞋帮底框待粘接面，其中 的清洗采用水与肥皂的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤②的鞋材待粘接面经过打磨后的表面微孔深度为0.1mm～0.2mm其中 的清洗采用水与肥皂的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤③的处理剂的涂覆量为2mg～5mg/cm2，烘烤温度40～60℃，时间1～ 3分钟，
步骤④涉及的胶水的涂覆量为2mg～5mg/cm2，烘烤温度为40～60℃，时 间为1～3分钟，
步骤⑤涉及的对接粘接，是指先将步骤④所得鞋帮底框置于鞋模中用于安 放鞋帮的鞋模腔中，随后向用于形成鞋底的鞋模腔中注入聚醚多元醇液态物 料，安放鞋帮的鞋模腔和用于形成鞋底的鞋模腔相互连通，注塑完毕后鞋帮底 框与鞋底相应接合部成为一体结构。
对上述鞋底制备方法，还可以进行优选：
步骤①涉及的鞋材待粘接面，包括已经注塑成形的鞋底的待粘接面和用来 与鞋底结合的鞋帮底框待粘接面，其中的清洗采用水与肥皂的混合液或含有可 去渍溶剂的溶液，
步骤②涉及的鞋材待粘接面经过打磨后的表面微孔深度介于0.1mm～ 0.2mm，其中的清洗采用水与肥皂的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤③涉及的处理剂的涂覆量范围2mg～5mg/cm2，其中的烘烤温度40～ 60℃，时间1～3分钟，
步骤④中的胶水的涂覆量为2mg～5mg/cm2，其中的烘烤温度40～60℃， 时间1～3分钟，
步骤⑤述及的对接粘接，是指将鞋底待粘接面与鞋帮底框待粘接面相互对 应压贴叠合。
对上述鞋底制备方法，进一步优选：
步骤①言及的鞋材待粘接面，包括已经注塑成形的鞋大底的待粘接面和用 来与鞋大底结合的已经注塑成形的鞋中底待粘接面，其中的清洗采用水与肥皂 的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤②涉及的鞋材待粘接面经过打磨后的表面微孔深度尺寸为0.1mm～ 0.2mm，其中清洗采用水与肥皂的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤③所说的处理剂的涂覆量保持于2mg～5mg/cm2范围，其中的烘烤温度 为40～60℃，时间1～3分钟，
步骤④所言胶水的涂覆量为2mg～5mg/cm2，其中的烘烤温度40～60℃， 时间1～3分钟，
步骤⑤所说的对接粘接，是指将鞋大底待粘接面与鞋中底待粘接面相互对 应压贴叠合。
对上述鞋底制备方法，另外优选：
步骤①的鞋材待粘接面，指用来与鞋中底结合的已经注塑成形的鞋大底待 粘接面，其清洗采用水与肥皂的混合液或者是含有可去渍溶剂的溶液，
步骤②涉及的鞋材待粘接面经过打磨后的表面微孔深度范围为0.1mm～ 0.2mm，其中的清洗采用水与肥皂的混合液或含有可去渍溶剂的溶液，
步骤③涉及的处理剂的涂覆量维持在2mg～5mg/cm2范围，其中的烘烤温度 为40～60℃，时间1～3分钟，
步骤④涉及的胶水的涂覆量维持在2mg～5mg/cm2范围，其中的烘烤温度为 40～60℃，时间1～3分钟，
步骤⑤所述的对接粘接，是指先将步骤④所得鞋大底置于鞋模中用于安放 鞋大底的鞋模腔中，随后向用于形成鞋中底的鞋模腔中注入聚醚多元醇液态物 料，其中的安放鞋大底的鞋模腔和用于形成鞋中底的鞋模腔相互连通，注塑完 毕后鞋中底与鞋大底相应接合部成为一体结构。
上述鞋底制备方法中，用于制备鞋大底的材料优先选用橡胶或以聚醚多元 醇为主的物料。
上述鞋底制备技术方案中，处理剂用于填平经过打磨的鞋材待粘接面上微 孔，调节橡胶待粘接表面的酸碱度，提高胶水与鞋材待粘接面的粘接程度。
上述鞋底制备技术方案中，聚醚多元醇液态物料是包括聚醚多元醇、触 媒、硬化剂、起泡剂、表面活性剂、异氰酸盐预聚物的混合物。
现有技术三种类型的聚醚多元醇都可用于制备本发明鞋底本体，它对提高 鞋底的耐水解能力有较大的促进作用。
聚醚多元醇液态物料中的触媒或催化剂用于催化聚合和发泡反应。常用的 催化剂为氨类化合物。例如市售TEA或TIN。
硬化剂对于控制鞋底软硬度具有重要意义。可用于本发明的硬化剂包括小 分子量的环状碳氢化合物。
起泡剂可用于控制鞋底的比重。可用于本发明的起泡剂包括水、空气、以 及CO2气体。
表面活性剂可促进聚醚多元醇液态物料混合均匀，并可控制聚醚多元醇液 态物料固化前所产生的孔泡大小。可用于本发明的表面活性剂包括含硅化合 物，例如市售DC-193。
异氰酸盐预聚物对于聚醚多元醇的聚合程度、分子量大小和理特物性具有 重要影响。例如保健407-A。
本发明具有工艺简单易行的特点。采用本发明方法制备的鞋底具有耐磨 蚀，穿着舒适，耐水解的特点。实际应用对比表明，由于聚醚多元醇本身具有 的良好耐水解特性，使本发明方法制备的鞋底在同等条件下，其耐水解特性获 得极大提高。此外，聚醚多元醇在常温下呈液态，添加有固化剂等辅料的聚醚 多元醇无聊在低温下具有非常好的柔韧性，因此，给操作流程带来了极大的便 利性。本发明方法制备的鞋底，其结构层之间具有良好的粘接强度，初始粘接 强度值达到2500g/cm2以上。经过例如三年以上的长期穿用之后，鞋底的张力 强度和鞋底层之间的粘接强度依然保持较高的数值，达到无裂纹、不断裂的效 果，完全能够购满足实际穿用要求。
具体实施方式
实施例1
按照下列顺序工艺步骤，制备带有鞋帮的鞋底。附表1示出采用本发明技 术制备的鞋底与现有鞋底的张力强度对照结果。
①利用水与肥皂的混合液清洗用来与鞋底结合的鞋帮底框待粘接面，使 残留于鞋帮底框待粘接面上的脱模剂和其它杂质得以除去。这里鞋帮采用棉织 物品制备。
②打磨鞋帮底框待粘接面并清洗。其中经过打磨后的鞋帮底框表面微孔 深度为0.1mm，清洗过程采用含有可去渍溶剂的溶液。例如市售111YN清洗 剂。
③于步骤②所得鞋帮底框待粘接面上涂覆处理剂，处理剂由市售1016A 处理剂+碳酸钙粉(或者TiO2粉)混合得到，烘烤涂覆有处理剂的鞋帮底框待 粘接面。其中，处理剂的涂覆量为2mg/cm2，烘烤温度为40℃，烘烤时间为1 分钟。
④于步骤③所得鞋帮底框待粘接面上涂覆胶水，胶水由市售8008TF胶水 +硬化剂DNS-120混合得到，烘烤涂覆有胶水的鞋帮底框待粘接面。其中，胶 水的涂覆量为2mg/cm2，烘烤温度40℃，烘烤时间为1分钟。
⑤将步骤④所得鞋帮底框置于鞋模中用于安放鞋帮的鞋模腔中，随后向 用于形成鞋底的鞋模腔中注入聚醚多元醇液态物料，安放鞋帮的鞋模腔和用于 形成鞋底的鞋模腔相互连通，注塑完毕后鞋帮底框与鞋底相应接合部成为一体 结构，得到带有鞋帮的鞋底。
表1实施例1聚醚多元醇鞋底与现有聚酯多元醇鞋底性能比较
聚酯多元醇鞋底 聚醚多元醇鞋底
鞋底密度 0.4～0.5g/cm3 0.4～0.5g/cm3
初始张力强度 20 20
一次老化张力强度 17 18
二次老化张力强度 12 17
三次老化张力强度 10 16
初始粘接强度 2.5 2.55
一次老化粘接强度 2.4 2.51
注：
表1中，初始张力强度、一次老化张力强度、二次老化张力强度和三次老 化张力强度的单位均为kg/cm2。初始粘接强度和一次老化粘接强度的单位均为 kg/cm2。粘接强度数据，是在鞋底层之间相互被剥离时或撕裂时，粘接层或粘 接界面之间，单位面积上产生的反作用力。
表1中，“一次老化张力强度”，是指在相对湿度95％，温度70℃下，经 过第一次以七日为一个周期的老化后，鞋底具有的张力强度。根据美国测试方 法标准(America Standard Testing Method)，一次老化试验相当于日常穿 用6～12个月的时间。“一次老化粘接强度”的实验条件和试验结果评价标准 与张力强度老化试验相同。
实施例2
按照下列顺序工艺步骤，制备带有鞋帮的鞋底。附表2示出采用本发明技 术制备的鞋底与现有鞋底的张力强度对照结果。
①利用含有酒精的溶液清洗已经注塑成形的鞋底的待粘接面和用来与鞋 底结合的鞋帮底框待粘接面，使残留于鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面的脱 模剂和其它杂质得以除去。这里鞋帮采用棉织物品制备，鞋底采用以聚醚多元 醇为主体的混合物料制备。
②分别打磨鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面并清洗。其中，经过打磨 后的鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面微孔深度基本保持为0.15mm，清洗过 程采用含有可去渍溶剂的溶液。
③于步骤②所得鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面上分别涂覆处理剂， 处理剂采用示售1016A+粉，烘烤涂覆有处理剂的鞋底待粘接面和鞋帮底框待 粘接面。其中，两种待粘接面上处理剂的涂覆量都保持为3mg/cm2，烘烤温度 都保持为45℃，烘烤时间都保持为1分30秒。
④于步骤③所得鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面上分别涂覆胶水，胶 水采用市售8008tf+硬化剂，烘烤涂覆有胶水的鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘 接面。其中，两种待粘接面上胶水的涂覆量都保持为3mg/cm2，烘烤温度都保 持为45℃，烘烤时间都保持为1分30秒。
⑤将涂覆有胶水的鞋底待粘接面和鞋帮底框待粘接面相互对应压贴叠 合，获得带有鞋帮和鞋底的鞋体。
表2实施例2聚醚多元醇鞋底与现有聚酯多元醇鞋底性能比较
聚酯多元醇鞋底 聚醚多元醇鞋底
鞋底密度 0.4～0.5g/cm3 0.4～0.5g/cm3
初始张力强度 20 21
一次老化张力强度 17 19.5
二次老化张力强度 12 18.6
三次老化张力强度 10 17.8
初始粘接强度 2.5 2.58
一次老化粘接强度 2.4 2.55
注：
表2中，初始张力强度、一次老化张力强度、二次老化张力强度和三次老 化张力强度的单位均为kg/cm2。初始粘接强度和一次老化粘接强度的单位均为 kg/cm2。粘接强度，是在鞋底层之间相互被剥离时或撕裂时，粘接层或粘接界 面之间，单位面积上产生的反作用力。
表2中，“一次老化张力强度”，是指在相对湿度95％，温度70℃下，经 过第一次以七日为一个周期的老化后，鞋底具有的张力强度。根据美国测试方 法标准(America Standard Testing Method)，一次老化试验相当于日常穿 用6～12个月的时间。“一次老化粘接强度”的实验条件和试验结果评价标准 与张力强度老化试验相同。
实施例3
按照下列顺序工艺步骤，制备鞋底。附表3示出采用本发明技术制备的鞋 底与现有鞋底的张力强度对照结果。
①利用含有酒精的溶液清洗已经注塑成形的鞋大底的待粘接面和用来与 鞋大底结合的已经注塑成形的鞋中底待粘接面，使残留于鞋大底待粘接面和鞋 中底待粘接面的脱模剂和其它杂质得以除去。这里鞋大底采用橡胶制备，鞋中 底采用以聚醚多元醇为主体的混合物料制备。
②分别打磨鞋大底待粘接面和鞋中底待粘接面并清洗。其中，经过打磨 后的鞋大底待粘接面和鞋中底待粘接面微孔深度基本保持为0.18mm，清洗过 程采用含有可去渍溶剂的溶液。
③于步骤②所得鞋大底待粘接面和鞋中底待粘接面上分别涂覆处理剂， 处理剂采用示售1016A+粉，烘烤涂覆有处理剂的鞋大底待粘接面和鞋中底待 粘接面。其中，两种待粘接面上处理剂的涂覆量均保持为4mg/cm2，烘烤温度 均保持为55℃，烘烤时间均保持为2分30秒。
④于步骤③所得鞋大底待粘接面和鞋中底待粘接面上分别涂覆胶水，胶 水采用市售8008tf+硬化剂，烘烤涂覆有胶水的鞋大底待粘接面和鞋中底待粘 接面。其中，两种待粘接面上的胶水的涂覆量均保持为4mg/cm2，烘烤温度均 保持为55℃，烘烤时间均保持为2分30秒。
⑤将涂覆有胶水的鞋大底待粘接面和鞋中底待粘接面相互对应压贴叠 合，获得完整的鞋底。
表3实施例3聚醚多元醇鞋底与现有技术聚酯多元醇鞋底性能比较
聚酯多元醇鞋底 聚醚多元醇鞋底
鞋底密度 0.4～0.5g/cm3 0.4～0.5g/cm3
初始张力强度 20 21.2
一次老化张力强度 17 19.5
二次老化张力强度 12 18.7
三次老化张力强度 10 17.9
初始粘接强度 2.5 2.60
一次老化粘接强度 2.4 2.58
注：
表3中，初始张力强度、一次老化张力强度、二次老化张力强度和三次老 化张力强度的单位均为kg/cm2。初始粘接强度和一次老化粘接强度的单位均为 kg/cm2。粘接强度数据，是在鞋底层之间相互被剥离时或撕裂时，粘接层或粘 接界面之间，单位面积上产生的反作用力。
表3中，“一次老化张力强度”，是指在相对湿度95％，温度70℃下，经 过第一次以七日为一个周期的老化后，鞋底具有的张力强度。根据美国测试方 法标准(America Standard Testing Method)，一次老化试验相当于日常穿 用6～12个月的时间。“一次老化粘接强度”的实验条件和试验结果评价标准 与张力强度老化试验相同。
实施例4
按照下列顺序工艺步骤，制备鞋底。附表4示出采用本发明技术制备的鞋 底与现有鞋底的张力强度对照结果。
①利用水与肥皂的混合液清洗用来与鞋中底结合的已经注塑成形的鞋大 底待粘接面，使残留于鞋大底待粘接面上的脱模剂和其它杂质得以除去。这里 鞋大底采用以聚醚多元醇为主体的混合物料制备。
②打磨鞋大底待粘接面并清洗。其中，经过打磨后的鞋大底待粘接面微 孔深度基本保持为0.2mm，清洗过程采用水与肥皂的混合液。
③于步骤②所得鞋大底待粘接面上涂覆处理剂，处理剂采用示售1016A+ 粉，烘烤涂覆有处理剂的鞋大底待粘接面。其中，处理剂的涂覆量保持为 5mg/cm2，烘烤温度保持为60℃，烘烤时间保持为3分钟。
④于步骤③所得鞋大底待粘接面上涂覆胶水，胶水采用市售8008tf+硬 化剂，烘烤涂覆有胶水的鞋大底待粘接面。其中，胶水的涂覆量均保持为 5mg/cm2，烘烤温度保持为60℃，烘烤时间保持为3分钟。
⑤将步骤④所得鞋大底置于鞋模中用于安放鞋大底的鞋模腔中，随后向 用于形成鞋中底的鞋模腔中注入聚醚多元醇液态物料，其中的安放鞋大底的鞋 模腔和用于形成鞋中底的鞋模腔相互连通，注塑完毕后鞋中底与鞋大底相应接 合部成为一体结构，以获得完整的鞋底。
表4实施例4聚醚多元醇鞋底与现有技术聚酯多元醇鞋底性能比较
聚酯多元醇鞋底 聚醚多元醇鞋底
鞋底密度 0.4～0.5g/cm3 0.4～0.5g/cm3
初始张力强度 20 20.8
一次老化张力强度 17 19.3
二次老化张力强度 12 18.4
三次老化张力强度 10 17.2
初始粘接强度 2.5 2.56
一次老化粘接强度 2.4 2.52
注：
表1中，初始张力强度、一次老化张力强度、二次老化张力强度和三次老 化张力强度的单位均为kg/cm2。初始粘接强度和一次老化粘接强度的单位均为 kg/cm2。粘接强度数据，是在鞋底层之间相互被剥离时或撕裂时，粘接层或粘 接界面之间，单位面积上产生的反作用力。
表1中，“一次老化张力强度”，是指在相对湿度95％，温度70℃下，经 过第一次以七日为一个周期的老化后，鞋底具有的张力强度。根据美国测试方 法标准(America Standard Testing Method)，一次老化试验相当于日常穿 用6～12个月的时间。“一次老化粘接强度”的实验条件和试验结果评价标准 与张力强度老化试验相同。