水性PU胶及其应用

　　全球首次PU分散体粘合剂开发于1965年，在交联剂的作用下，更会有非常强的初期强度，被应用在橡胶大底和制鞋生产中。从上世纪九十年代中期开始，制鞋强国广泛采用并积极使用水性PU胶在运动鞋、休闲类皮鞋进行生产，对VOC在生产中的降低，对先进胶粘技术地推动, 作出了积极贡献。

 　 ◆ 水性PU/CR胶与溶剂PU/CR胶性能对比

 　 真正起到粘接作用的固成分在溶剂中和水基中的分布状态不同，在溶剂体系中，聚合物分子是溶解于溶剂中的，而在水性体系中，聚合物微粒是分散在水中的，因此，Bayer水性胶做到了比溶剂胶有更高的固含量。

　 尽管目前水性胶每公斤价格较高，但由于其有较高的固含量，每双鞋用水性胶量会较溶剂胶低，并且只需要一次涂刷。表2数据说明了应用水性胶带来每双鞋的直接成本与溶剂胶是相同的，甚至还会低一些。

 　 ◆ 水性PU胶的表现

　 1、在帆布材料上的耐候性表现

　 以添加3%硬化剂的水性PU胶和添加3.75%硬化剂的溶剂胶作对照，测试其剥离强度，时间为4周。存贮条件为：温度70℃，相对湿度95%。实验表明，剥离强度随着时间的推移有相同的变化趋势，但水性胶的耐候性明显较好。 　

　 2、不同种类的皮料和底料

　 选用二层皮、羊皮和油皮料，底料分别为SBR1、SBR2、TR和PVC进行试验，发现双组份水性胶与双组份溶剂胶的粘着强度会因材料不同而有所差异。 　

　 3、水性胶在底加工中的使用

 　 选用硬度A型55±3度的橡胶大底和硬度C型55±3度的EVA中底作为底部组件。底部组合前，与传统施胶前处理过程一样，首先要对大底进行处理，即将橡胶大底打粗、清洗，EVA中底边缘轻微打粗、清洗、然后干燥UV照射处理。现行的清洗采用超声波水洗，可极大提高劳动效率，降低生产成本。需要说明的是，EVA中底出模后，清除表面脱模剂的工作，是至关重要的，否则会造成粘合不牢的现象。

　 ▲ 底部贴合流程

　 应用水性胶，底部贴合流程的操作与传统施胶方式一样，但可实现一次涂刷。由于材料的差异性，建议仍对大底与中底进行前处理与干燥。而传统的前处理方式，也不会因使用水性胶而改变，不过，针对不同的材料，应选择适当的处理剂，以使粘接达到最佳效果。

　 前处理后干燥温度基本设定在55℃，但仍要根据不同材质作适当调整。然后即可进行涂刷工序，水性胶涂刷于中底与大底时，涂层表面要均匀且尽可能薄一些。涂胶后仍可用传统烘箱，不需要添加或改变设备。但要调慢输送带速度，以使组件充分干燥，为使单位时间的产量不受影响，输送带上的组件密度可以增大。经万能压底机后，即可冷冻定型，条件为：温度设定为0-7℃，时间约3-3.5分钟。

　　4、如何提高水性胶粘着效果?

 　 ▲ 搅拌配制水性胶

 　 为提高水性胶粘接效果，在配制水性胶时，采用气动搅拌器，边搅拌边添加固化剂。搅拌条件为 ：湿度90%以下时，硬化剂含量5%、搅拌时间300秒；湿度在90%以上时，硬化剂含量6%、搅拌时间300秒。值得注意的是，应尽可能均匀，上下左右各处搅拌，直到有小气泡出现。而且搅拌后的水性胶应在4小时内用完。

 　 ▲ 材料打粗

　 刷胶，对鞋面和大底粘着力很重要，而在刷胶前，皮面需经前期打粗处理，磨掉皮面表层可实现最佳的粘着效果。

　 试验表明，打粗的程度对后期拉力影响很大。皮料轻微打粗后水性胶粘接的剥离强度与皮料经标准打粗后的剥离强度相比，前者剥离强度较低。

　 ▲ 其它因素

　 此外，是否使用处理剂对大底和皮面进行预处理和打粗，在涂刷时面和底的胶层是否薄而均匀，干燥是否完全等也是重要的影响因素。

　 水性胶涂刷后，在70-80℃下，干燥3分钟，使水分蒸发后，分散到材质中的微粒将形成牢固的聚合物膜，充分的干燥能够避免黏着不良。其实，面、底两部分刷胶干燥后，仍要经加热活化，通常采用红外灯照射，可使PU胶延时结晶，胶膜将会变得更有粘性。热活化后，将贴好的底、面放入压底的位置，在4Bar、15秒钟内产生粘着力，面和底经压机加压粘合在一起。在脱楦前，鞋子一定要经过冷却，胶粘剂结晶。

　 ◆ 水性胶的成本

　 水性胶由于其高强度的粘结性能和不黄变特性，加上无溶剂危险和火灾隐患，卫生与健康的工作环境和高的工作安全性等生态友好特性，而在国际上深受先进制鞋企业的欢迎。

　 采用水性胶，可在多方面降低成本。首先不必投入资金安装溶剂回收和危险防爆装置；其次可降低存贮和运输的费用；再者，由于其高固含量及低粘稠度且可实现一次涂刷，因而具有良好的可操作性和减少劳力成本。更重要的是，不需要承担使用溶剂带来的火灾和健康危害等潜在风险成本。

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