聚氨酯是一种性能优异的新型高分子材料,具有塑料和橡胶的双重优点,是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料,广泛应用于合成纤维、制鞋行业、汽车工业、建筑建材等各个领域,尤其是制鞋行业已成为聚氨酯制品的一个重要消费行业。由于聚氨酯微孔弹性体生产的鞋底材料具有质轻、防滑、弹性好、强度高、耐磨、耐油等优点,近十几年来其获得了飞速的发展。中国是一个制鞋大国,其鞋的产量占到世界总产量的50%;但使用聚氨酯弹性体作为鞋底材料仅占总鞋底材料的6%左右,对比欧美国家25%以上的占有率,发展还是十分缓慢的。因此可见,聚氨酯弹性体材料在国内市场有着巨大的应用潜力。
与传统的鞋底材料如橡胶、EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物)等相比,聚氨酯微孔弹性体的一个劣势在于成本较高。为了增加聚氨酯弹性体在鞋底材料中的竞争力,在保持重要物性指标不变的前提下降低鞋底成型密度是一种重要的途径。但使用传统聚氨酯原料生产鞋底时,密度过低会造成成品硬度下降、鞋底收缩变形、表面容易脱皮等一系列问题。要使低密度下鞋底材料具有较高的硬度,通常情况下必须提高聚氨酯弹性体配方中异氰酸酯的用量,但由于异氰酸酯的价格相对昂贵,这样反而提高了鞋底材料的成本。
一些工作尝试去降低聚氨酯鞋底材料的成型密度,遗憾的是没能取得突破性进展。如专利CN1961016A公开了一种低密度聚氨酯泡沫材料及其制备方法,以及它在鞋底材料中的用途。通过该方法虽能得到密度为0.12克/平方厘米至0.30克/平方厘米的聚氨酯泡沫材料,但其在鞋底中主要用于中间鞋底,不适合作为鞋底外底的浇注材料。并且在原料中使用了大量高价格的丁二醇,丁二醇的添加虽能起提高聚氨酯鞋底机械性能的作用,但同时也较大的提高了产品的成本。专利CN1590427A公开了一种低密度高发泡聚氨酯鞋用树脂配方,采用这种树脂配方能有效地降低鞋底密度,但所得产品容易发生收缩变形,硬度不能满足某些鞋底的使用要求,配方中使用的物理发泡剂M705b不利于环保的要求。