我國鞋用膠黏劑的發展也經歷了上述幾個階段,水性聚氨酯鞋用膠的研發始于20世紀末,約有20多個單位從事合成工藝和應用研究工作。當時產品的固含量低,制鞋時水分揮發速度慢,上膠次數多,影響機械化生產工藝的實施;成本高,制約了制鞋業的廣泛采用。但業內人上公認,水性聚氨酯鞋用膠將是近年的發展方向。
我國是鞋靴制作、消費和出口大國,但并不是制鞋強國,人均消費量也偏低。2007年產量為100多億雙,出口81.7億雙,其中絕大多數是膠粘鞋,基本采用溶劑型膠黏劑,年用膠量約30萬噸。
初粘和終粘強度是鞋底和鞋幫膠粘用膠黏劑的關鍵技術指標。要達到高初粘性,要求基料樹脂的分子結構具有高結晶性。醚鍵易旋轉、柔韌,具有優秀的耐水解和耐低溫性能。醚鍵間亞甲基數越多、側基越少,其結晶性也越高。因此,聚四氫呋喃聚氨酯比聚氧化內烯聚氨酯具有更高的膠粘強度。為制得柔韌、耐水解的水性聚氨酯鞋用膠,我國常選用聚四氫呋喃作樹脂原料,其相對分子質量優選為2000-2500,所得鞋用膠配以固化劑膠粘PVC、皮革等鞋材,效果良好。
由于多種原因,我國水性聚氨酯技術長期進展緩慢。21世紀,尤其是近幾年,隨著國際節能減排的呼聲日益高漲,對出口鞋的環保指標要求日趨嚴格,加之國人環保意識逐步增強,國家制定了鞋用膠強制性標準:對苯、甲苯、二甲苯、總鹵代烴、游離異氰酸酯、正己烷以及VOC等均有明確限量規定。有識之士意識到中國制鞋業必須從靠數量增長轉移到靠提升質量、檔次、創名牌、提高附加值的層面上,因此加快了高性能水性聚氨酯鞋用膠的研究步伐。
與溶劑型聚氨酯對比
溶劑型鞋用聚氨酯膠黏劑雖具有很多優越性,但仍屬易燃、易爆、對人體有毒害的化學品,鞋廠不安全事故時有發生。
20世紀70年代,國外開展了水性聚氨酯(WPU)鞋用膠的研發,基本以水為膠黏劑介質,當時因產品性能較差,加之政府環保法規要求不嚴,其研發進展緩慢。80年代仍處于試驗階段。90年代初,歐美政府環保法規日趨嚴厲,對鞋廠的總揮發性有機物(VOC)釋放量開始控制,水性聚氨酯的合成和應用工藝的研發力度增強,出現了如Bayer公司的DispercollU配以DesmodurD等系列產品,基本可滿足運動鞋制作要求,且逐步進入工業化規模。據拜耳公司估計,1998年,全球鞋用水性聚氨酯膠消費量有數百噸;2000年達5000噸;2001年已達萬噸級,發展較快。
我國水性聚氨酯進入21世紀,研發工作開始活躍,目前已取得重大進展,有的已進入中試階段。初期,水性聚氨酯主要用于外資企業為國外名牌運動鞋加工,按國外公司的要求而制作。2000年這些代加工企業的水性聚氨酯鞋用膠消耗量估計為2500-3000噸,2001年為4000噸,基本依賴于在大陸的臺資企業。近年,每年我國代加工出口的四大名牌運動鞋所用的水性聚氨酯膠高于2萬噸,水性聚氨酯原料需大量進口且價格不菲。