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文檔簡介

一、工作簡況

1任務來源

本標準是根據中國聚氨酯工業協會2019年團體標準編制計劃,計劃編號為

T/CUPIA-001-2020,項目名稱“休閑鞋大底用聚氨酯原液”進行制定,主要起草

單位:浙江華峰新材料有限公司等,計劃完成時間為2021年。

2主要工作過程

(1)起草階段

近些年,休閑鞋受市場追捧,休閑鞋產量逐年增高。2018年我國僅在運動

休閑鞋上產量已達10.8億雙,但聚氨酯休閑鞋底的產量卻有所萎縮。主要原因

在于,一些鞋底生產廠家為了降低生產成本,無原則地降低鞋底成型密度和硬度,

導致鞋底爛底問題劇增,影響市場對聚氨酯休閑鞋底的認可度。為了引導休閑鞋

底用聚氨酯原液及聚氨酯休閑鞋底的市場的健康發展,需要規范聚氨酯休閑鞋底

的成型密度及物理機械性能指標,以降低爛底問題。浙江華峰新材料有限公司作

為聚氨酯鞋底原液全球最大的生產商,向中國聚氨酯工業協會鞋底原液分會提出

制定《休閑鞋大底用聚氨酯原液》團體標準的申請。

2019年12月30日中國聚氨酯工業協會鞋底原液分會在杭州召開了標準起

草工作會,討論了《休閑鞋大底用聚氨酯原液》團體標準制定的意義和可行性及

標準的主題框架及主要技術指標等,并成立了以浙江華峰新材料有限公司為組

長,旭川化學(蘇州)有限公司、華大化學集團有限公司、浙江恒泰源聚氨酯有

限公司、上海匯得科技股份有限公司、無錫雙象新材料有限公司、福建興宇樹脂

有限公司、德州市鑫華潤科技股份有限公司、溫州市登達新材料有限公司、山東

一諾威聚氨酯股份有限公司為組員的標準起草工作組。各單位選派了具有多年標

準化工作經驗的工程師和具有豐富生產經驗、熟悉生產工藝和設備的工程師以及

檢測檢驗工程師。會議上討論分工,同時布置收取樣品進行試驗驗證的相關工作。

標準起草小組根據進度安排,首先查閱了國內外相關資料,經過細致的文獻

調研,未查閱到關于休閑鞋大底用聚氨酯原液的相關標準,有QB/T4345-2012

《防護鞋底用聚氨酯樹脂》、QB/T5138-2017《沙灘鞋底用聚氨酯樹脂》行業標

準可參考。起草小組結合國內外休閑鞋大底用聚氨酯原液和休閑鞋底的技術發展

現狀,并向生產、使用單位進行調查并廣泛征求對修訂標準工作的意見,在此基

礎上形成了標準的工作組討論稿。

標準起草單位順序:浙江華峰新材料有限公司、旭川化學(蘇州)有限公司、

華大化學集團有限公司、浙江恒泰源聚氨酯有限公司、上海匯得科技股份有限公

司、無錫雙象新材料有限公司、福建興宇樹脂有限公司、德州市鑫華潤科技股份

有限公司、溫州市登達新材料有限公司、山東一諾威聚氨酯股份有限公司。

(2)征求意見階段

2020年5月,標準起草小組形成了《休閑鞋大底用聚氨酯原液》標準征求

意見稿,由聚氨酯工業協會鞋底原液分會向鞋底原液生產企業征求意見,發布征

求意見20份,收回16份,有反饋意見的3份。

2020年6月8日,中國聚氨酯工業協會鞋底原液分會在江蘇太倉召開了標

準送審稿討論會,審查了《休閑鞋大底用聚氨酯原液》團體標準征求意見二稿,

與會專家對征求意見二稿和收集到的意見進行了充分的討論。會后,各企業再次

對標準要求的產品的技術指標進行了大量的驗證試驗,發現水解兩周后拉伸強度

的保持率由80%調整70%,市場上現有的產品的符合性較好。水解兩周后耐磨

性能和耐折性能使用保持率評價存在缺陷,改為水解后耐磨性能和耐折性能需滿

足的絕對值指標更為合適。在此修改基礎上形成了征求意見二稿。

2020年8月,中國聚氨酯工業協會鞋底原液向鞋底原液生產企業發送征求

意見二稿25份;收回20份,有反饋意見的2份。

2020年9月初,由浙江華峰新材料有限公司整理、匯總形成標準送審討論

稿。2020年9月14日,中國聚氨酯工業協會鞋底原液分會在山東煙臺召開了標

準送審稿討論會,與會專家對《休閑鞋大底用聚氨酯原液》團體標準送審討論稿

進行了充分的討論,確定耐折性能測試的鞋底試樣。

(3)審查階段

2

(4)報批階段

3主要參加單位和工作組成員及其所做的工作等

本標準主要起草單位:浙江華峰新材料有限公司。

參與起草單位:旭川化學(蘇州)有限公司、華大化學集團有限公司、浙江

恒泰源聚氨酯有限公司、上海匯得科技股份有限公司、無錫雙象新材料有限公司、

福建興宇樹脂有限公司、德州市鑫華潤科技股份有限公司、溫州市登達新材料有

限公司、山東一諾威聚氨酯股份有限公司。

主要起草人:

所做的工作:

二、標準編制原則和主要內容

1標準編制原則

本標準的制定符合產業發展的原則,本著先進性、科學性、合理性和可操作

性的原則,注意與相關領域法律、法規和規章、國家與行業標準等的兼容性和協

調一致,以及標準的目標、統一性、協調性、適用性、一致性和規范性原則來進

行本標準的制定工作;對難以量化的指標或內容,盡量用文字進行說明;力求簡

單、清晰、實用性強、適用面廣,便于使用人員理解和操作,盡量滿足市場需要。

本標準起草過程中,主要按GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:

標準化文件的結構和起草規則》進行編寫。

2主要內容

2.1范圍

本標準主要適用于由多元醇混合物,異氰酸酯預聚體等組成的分裝型休閑鞋

大底用聚氨酯原液。

2.2產品性能指標及試驗方法

2.2.1測試試驗環境調節

3

為了使檢測數據的平行性、可靠性更好,本標準規定產品(鞋底原液)、產

品制成的試樣的狀態調節按GB/T2918-2018的規定,在溫度(23±2)℃、相對

濕度(50±10)%的標準環境下進行,產品制成的試樣物理力學性能測試調節時

間不小于24h,并在此環境條件下進行試驗。

2.2.2檢驗項目、技術指標和試驗方法

2.2.2.1檢驗項目、技術指標

根據休閑鞋大底用聚氨酯原液生產、下游應用要求及試驗數據積累,本標準

規定休閑鞋大底用聚氨酯原液的檢驗項目和指標見表1~3。

表1外觀

序號組分要求

1A組分無色或淡黃色或乳白色液狀無異物

2B組分無色或微黃透明液狀

表2理化性能要求

序號項目要求

1水的質量分數/%A組分0.01~0.60

2羥值/(mgKOH/g)A組分130.0~300.0

3異氰酸酯基(NCO)含量/%B組分16.0~23.0

表3有害物質限量單位為毫克/千克

項目要求

甲醛≤20

鎘(Cd)≤75

鉛(Pb)≤90

重金屬汞(Hg)≤60

六價鉻(Cr6+)≤30

總鉻(Cr)≤60

有機錫1不得檢出

鄰苯二甲酸酯2不得檢出

注1:有機錫包括但不限于下列

三丁基錫(TBT)、三苯基錫(TPhT)、二丁基錫(DBT)、單丁基錫(MBT)、二辛基錫(DOT)、

單辛基錫(MOT)、三環己基錫(TCyHT)、三辛基錫(TOT)、四丁基錫(TeBT)、三丙基錫(TPT)、

三丁基錫氯化物(TBTO)。

注2:鄰苯二甲酸酯包括但不限于下列

鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、

鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯

二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二壬

4

酯(DNP)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸二丙酯(DPrP)、鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)、

鄰苯二甲酸二戊酯(DnPP)、鄰苯二甲酸二芐酯(DBzP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP)、己二酸二辛

酯(DEHA)、鄰苯二甲酸二異己基酯(DIHxP)、鄰苯二甲酸二(C7、C9、C11)烷基酯(DHNUP)、

鄰苯二甲酸二庚酯(DHpP)、鄰苯二甲酸二正己酯(DnHP)、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯(DMEP)、

己二酸二異壬酯(DINA)、鄰苯二甲酸二丙烯酯(DAP)、鄰苯二甲酸二(支鏈與直鏈)己基酯DHP

(C6)、鄰苯二甲酸癸基辛基酯(nDnOP)、鄰苯二甲酸二癸酯(DnDP)、鄰苯二甲酸二異戊酯(DiPP)、

鄰苯二甲酸正戊基異戊基酯(nPIPP)、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、鄰苯二甲酸二(4-

甲基-2-戊基)乙酯(BMPP)、鄰苯二甲酸二雙十一酯(DUDP)、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、

鄰苯二甲酸二C6-C8支鏈烷基酯(DIHP)、鄰苯二甲酸二(支鏈與直鏈)戊基酯DPP(C5)。

休閑鞋大底用聚氨酯原液制成的試樣的物理力學性能指標見表4。

表4產品制成的試樣物理力學性能

序號項目試樣類型要求

1表觀密度/(g/cm3)試片≥0.45

2硬度邵C/度試片55~70

3拉伸強度/MPa試片≥3.0

4撕裂強度/(kN/m)試片≥13.0

5耐磨性能/mm3試片≤400

6耐折性能/mm鞋底≤5.0

拉伸強度保持率/%試片≥70.0

撕裂強度保持率/%試片≥80.0

7耐水解性

耐磨性能/mm3試片≤600

耐折性能/mm鞋底≤10.0

注:若客戶有其它特殊要求,具體指標由供、需雙方協商。

2.2.2.2試驗方法

2.2.2.2.1外觀的確定

行業內各休閑鞋大底用聚氨酯原液的生產廠家,如華峰、旭川、鑫華潤等在

其產品技術說明書或企業標準中都有對產品的外觀進行規定。具體的規定如表5

所示。

表5不同廠家對外觀的規定

要求

序號廠家

A組分B組分

1廠家A無色或淡黃色或乳白色液狀無異物無色或微黃透明液狀

2廠家B無色液狀無異物微黃透明液狀

3廠家C微濁液體微黃透明液狀

4廠家D淡黃色液狀無異物微黃透明液狀

5廠家E乳白液狀微黃液狀

5

6廠家F淡黃色微濁液體微黃透明液狀

綜合這些廠家產品的外觀指標及下游客戶的要求,本標準規定的外觀的技術

指標如表1所示,即A組分外觀為無色或淡黃色或乳白色液狀無異物,B組分

外觀為無色或微黃透明液狀,其檢測方法為在(40±2)℃下目測。

2.2.2.2.2水的質量分數的確定

休閑鞋大底用聚氨酯原液A組分存在添加水作為發泡劑和不添加水,在下

游應用線上再加水發泡的情況。本標準結合國內大多數產品情況限定A組分水

的質量分數為0.01%~0.60%。水分的檢測方法目前行業內大部分企業使用的是

GB/T22313-2008《塑料用于聚氨酯生產的多元醇水含量的測定》和GB/T

6283-2008《化工產品中水分含量的測定卡爾·費休法(通用方法)》。這兩種

方法的區別如下:

GB/T22313-2008適用于聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚合物多元醇,包含方

法A應用卡爾·費休原理的手動電量法;方法B自動電量法和自動庫倫法。

GB/T6283-2008適用于有機和無機固、液體化工產品中游離水或結晶水含量

的測定,包含直接滴定(目測法或電量法)、電量反滴定法。

當前業內一般使用自動水分儀檢測A組分水分含量,本標準規定水分含量

的測定按GB/T22313-2008的規定進行。

2.2.2.2.3羥值的確定

本標準根據目前國內外廠家的休閑鞋大底用聚氨酯原液A組分的羥值含量

及下游鞋底生產商的要求確定本標準A組分的羥值為130.0~300.0mgKOH/g。

休閑鞋大底用聚氨酯原液中A組分為多元醇混合物組分,其多元醇包含聚

酯多元醇和/或聚醚多元醇,結合標準起草單位多年的多元醇混合物的羥值檢測

經驗,選用GB/T7193-2008《不飽和聚酯樹脂試驗方法》中4.2羥值的測定方

法,即以對甲苯磺酸作催化劑,在乙酸乙酯中,利用乙酸酐與羥基乙酰化反應,

過量的乙酸酐用吡啶/水混合液水解,產生的乙酸用氫氧化鉀-甲醇標準溶液滴

定。滴定中,存在于樹脂中的游離酸和游離酸酐也被堿中和。羥值是在單獨測定

總酸值后,最后計算求得。

2.2.2.2.4異氰酸酯基(NCO)含量項目的確定

6

本標準根據目前國內外廠家的休閑鞋大底用聚氨酯原液B組分的異氰酸酯

基(NCO)含量及下游鞋底生產商的要求確定本標準B組分的異氰酸酯基(NCO)

含量為16.0%~23.0%。

本標準異氰酸酯基(NCO)含量的測定選用HG/T2409《聚氨酯預聚體中

異氰酸酯基含量的測定》,該方法使用聚氨酯預聚體或中間產物中的異氰酸酯基

與過量的二正丁胺在甲苯中反應,反應完成后,用鹽酸標準滴定溶液滴定過量的

二正丁胺。

2.2.2.2.4有害物質限量的確定

本標準參考QB/T4345-2012《防護鞋底用聚氨酯樹脂》、QB/T5138-2017《沙

灘鞋底用聚氨酯樹脂》行業標準對有害物質限量進行了規定,同時根據當前國內

外法規,如REACH、RoSH等法規,更新了有機錫和鄰苯二甲酸酯種類,并表3

附注中列明有機錫、鄰苯二甲酸酯的具體明細。

(1)甲醛含量的確定

本標準參考QB/T5138-2017《沙灘鞋底用聚氨酯樹脂》限定甲醛含量的為小

于等于20mg/kg,檢測方法為GB/T19941.1-2019《皮革和毛皮甲醛含量的測

定第1部分:高效液相色譜法》。

(2)重金屬含量的確定

本標準參考QB/T5138-2017《沙灘鞋底用聚氨酯樹脂》限定重金屬的含量,

檢測方法為QB/T4339-2012《鞋類化學試驗方法可萃取重金屬含量的測定電

感耦合等離子體發射光譜法》。

(3)有機錫含量的確定

由于歐盟REACH等法規對產品中有機錫含量都有限制。本標準規定有機錫

不得檢出,檢測方法為GB/T32447-2015《鞋類鞋類和鞋類部件中存在的限量

物質有機錫的測定》。

(4)鄰苯二甲酸酯含量的確定

本標準規定不可使用鄰苯二甲酸酯類增塑劑,規定鄰苯二甲酸酯為不得檢

7

出,檢測方法為GB/T32440-2015《鞋類鞋類和鞋類部件中存在的限量物質鄰

苯二甲酸酯的測定》。

2.2.2.2.5產品制成的試樣的物理力學性能的確定

下游休閑鞋大底鞋型豐富,為了規避不同鞋型對物理力學性能差異造成的影

響,本標準規定測試表觀密度、硬度、拉伸強度、撕裂強度、耐磨性能等物理力

學性能的試樣為按照標準文本附錄A制作的試片,耐折性能的測試試樣為按附

錄A.1的規定制作,其中模具為成型底面前掌的最大凹槽深度為(2±0.2)mm,

花紋最小角度為(120±10)°,鞋底屈撓部位厚度為(10±1)mm的休閑鞋大

底模具。鞋底試樣的示例如圖1所示。

(后續補充鞋底試樣圖,需用畫圖軟件)

(1)表觀密度的確定

休閑鞋大底用聚氨酯原液的應用性能需要利用原液產品制成現有的休閑鞋

大底密度范圍內的試樣再進行其它物性對比與評判,因此,試樣的表觀密度是評

判休閑鞋大底用聚氨酯原液物理力學性能的基礎。本標準根據聚氨酯材料的特點

及下游客戶的要求,規定大底的表觀密度需大于等于0.45g/cm3,選用GB/T

6343-2009《泡沫塑料及橡膠表觀密度的測定》測定試樣的表觀總密度。

(2)硬度的確定

休閑鞋大底用聚氨酯原液的制成的試樣的硬度是反映鞋底柔軟度、穿著舒適

性的重要指標。本標準根據休閑鞋底的應用要求,規定試樣的硬度邵C為55~70

度。在測試方法選擇上,標準起草單位對比了GB/T531.1-2008《硫化橡膠或熱

塑性橡膠壓入硬度試驗方法第1部分:邵氏硬度計法(邵爾硬度)》、HG/T

2489-2007《鞋用微孔材料硬度試樣方法》和GB/T3903.4-2017《鞋類整鞋試

驗方法硬度》。

GB/T531.1-2008規定了邵氏A型硬度計,適用于普通硬度范圍;邵氏D型

硬度計,適用于高硬度范圍;邵氏AO型硬度計適用于低硬度橡膠和海綿;邵氏

AM型硬度計適用于普通硬度范圍的薄樣品(試樣厚度小于6mm)。使用D型

硬度計測量值低于20時,使用A型硬度計,A型硬度計測量值低于20時,使

用AO型硬度計,A型硬度計測量值高于90時,使用D型硬度計。

8

HG/T2489-2007適用于壓縮率為50%時,應力達到0.049MPa以上的鞋用

微孔材料硬度的測定,試樣厚度應為(10.0±0.5)mm,厚度不足10mm的允許

兩片疊加。硬度測試結果用硬度邵C表示,單位為度。

GB/T3903.4-2017規定鞋類外底和鞋跟硬度的試樣方法,也可用于鞋底材料

(片)。邵氏A型、D型硬度計應符合GB/T531.1-2008的要求,邵氏C型硬度

計應符合HG/T2489-2007的要求。測試結果單位以度表示,記錄使用硬度計型

號。

休閑鞋大底普遍使用C型硬度計,其上標注標準為日標,無國內標準號。

為了評價休閑鞋大底用聚氨酯原液制成的試樣是否符合HG/T2489-2007規定的

壓縮率為50%時,應力達到0.049MPa以上的材料要求,本標準起草單位對試樣

的壓縮率和應力關系進行了試驗驗證,結果如圖1所示。從圖1可知,本標準產

品的試樣符合HG/T2489-2007對材料的要求,因此,本標準硬度測試按HG/T

2489-2007的規定進行。

圖1浙江華峰新材料有限公司產品制成的試樣壓縮率與應力的情況

(3)拉伸強度的確定

拉伸強度是考核聚氨酯材料性能的重要技術指標。拉伸強度測定試樣拉伸至

斷裂時刻的拉伸應力,可以評估材料的彈性極限等。聚氨酯泡沫塑料、彈性體、

膠等都需要測試拉伸強度,以評判材料的質量和耐用性能。本標準拉伸強度按

9

GB/T528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測定》的規定進行

測定,其中試樣為啞鈴狀試樣1型,拉力試驗機速度為(500±50)mm/min。

(4)撕裂強度的確定

撕裂強度是本標準產品制成的試樣的重要力學性能指標,對于聚氨酯彈性

體,用裁片機在平整、堅硬的樣品表面裁切試樣,試樣厚度2mm,在圓弧形或直

角形試樣中部用鋒利的刀片切一個割口,將試樣夾入夾具,試樣軸向對準拉伸方

向,繼而試驗機對試樣施加一個逐漸增加的牽引力直至試驗斷裂,其最大撕裂應

力與試樣厚度之比即為試樣撕裂強度。

撕裂強度是判斷成型品在使用過程中抗撕扯的能力。本標準撕裂強度按

GB/T529-2008《硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定》中B法的規定進行撕

裂強度≥13.0kN/m。

(5)耐磨性能的確定

本標準產品制成的休閑鞋大底在穿著使用過程中長期與地面接觸,耐磨性能

關系鞋底使用壽命。本標準根據下游休閑鞋大底的應用要求確定耐磨性能≤

400.0mm3,檢測按GB/T9867-2008的規定進行。

(6)耐折性能的確定

耐折性差的鞋底在穿著過程中易斷裂,影響使用壽命。本標準規定產品制成

的試樣的耐折性能按GB/T3903.1-2017《鞋類整鞋試驗方法耐折性能》的規

定進行試驗,割口5mm,屈撓角度90°,速率100次/min,屈撓次數4萬次,

測試割口增長。若裂口在原割口處,裂口增長為裂口長度減去割口長度;若裂口

不在原割口處,裂口增長即為裂口長度。

(7)耐水解性能的確定

耐水解性差的休閑鞋大底在潮濕的環境下易發生水解,性能下降,影響鞋底

的使用壽命。因此,試樣的耐水解性能是考量休閑鞋大底用聚氨酯原液的一個重

要指標。本標準規定在耐水解性能測試時,試樣需放入(70±2)℃,95%相對濕

度環境下水解2周,再取出在溫度(23±2)℃、相對濕度(50±10)%的標準環

境下調節24h后,測試耐水解前后拉伸強度、撕裂強度、耐磨性能和耐折性能,

并分別按公式(1)、(2)計算拉伸強度保持率和撕裂強度保持率。本標準根據

下游休閑鞋大底的應用要求及目前市場休閑鞋大底用聚氨酯原液制成的試樣的

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耐水解性能測試情況,規定耐水解性為水解2周,拉伸強度的保持率≥70%,撕裂

強度的保持率≥80%,耐磨性能≤600.0mm3,耐折性能≤10.0mm。耐磨性能和

耐折性能不使用保持率主要原因是在大量的驗證試驗過程中,標準起草小組發現

有些產品水解前的耐

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