加氢石油树脂是石油树脂经催化加氢改性后的产物，具有低气味、高透明性、优异的耐候性与相容性，已成为鞋用胶（如氯丁橡胶胶、聚氨酯胶、SBS 热塑性弹性体胶）的核心增粘树脂。鞋用胶对性能的核心需求是“初粘力”与“耐老化性”的平衡 —— 初粘力决定鞋材贴合时的即时固定效果（避免贴合后移位），耐老化性则决定鞋子在长期使用中（经历温湿度变化、光照、摩擦）的粘接耐久性（防止开胶）。加氢石油树脂的结构特性（如软化点、分子量分布、加氢度）直接影响鞋用胶的初粘力与耐老化性，二者常存在“此消彼长”的矛盾（如高软化点树脂提升耐老化性但可能降低初粘力）。因此，深入探究加氢石油树脂的结构与鞋用胶性能的关联，通过树脂选型、配方调控实现初粘力与耐老化性的平衡，对鞋用胶的性能优化具有重要意义。以下从加氢石油树脂的结构特性影响机制、初粘力与耐老化性的矛盾本质及平衡策略展开分析。
一、结构特性对鞋用胶初粘力与耐老化性的影响机制
加氢石油树脂的核心结构参数包括软化点、分子量与分布、加氢度、极性基团含量，这些参数通过影响树脂与弹性体基体的相容性、胶层的玻璃化转变温度（Tg）及抗降解能力，直接调控鞋用胶的初粘力与耐老化性。
（一）对初粘力的影响：树脂的“湿润与渗透”能力
初粘力的本质是胶层在贴合瞬间对鞋材表面的湿润、渗透及快速形成的粘合力，主要依赖于加氢石油树脂的“低 Tg”与“良好相容性”：
软化点与 Tg 的核心作用：软化点是树脂从固态变为黏流态的温度，与 Tg 呈正相关（软化点通常比 Tg 高 30-50℃）。低软化点（80-100℃）的加氢石油树脂在常温或低温贴合时，易形成黏流态，快速湿润鞋材表面（如皮革、织物、EVA 泡沫）的微小孔隙，通过“机械锚固”作用提升初粘力；若软化点过高（＞120℃），树脂在贴合温度下流动性差，湿润速度慢，初粘力显著下降 —— 例如，在SBS 热塑性弹性体胶中，添加软化点 90℃的加氢树脂时，初粘力（环形初粘法）可达8N/25mm，而添加软化点130℃的同类树脂时，初粘力降至4N/25mm，无法满足鞋材即时固定需求。
分子量与分布的调节作用：低分子量（数均分子量 Mn=1000-3000）的加氢树脂分子链短，流动性强，易渗透鞋材表面，提升初粘力；但分子量过低（Mn＜1000）会导致胶层内聚强度不足，初粘力的持久性差（贴合后短时间内可能出现粘性衰减）。分子量分布窄（分散度 D=1.5-2.0）的树脂与弹性体基体相容性更优，胶层内成分均匀，避免因树脂团聚导致的局部初粘力不足 —— 例如，在氯丁橡胶胶中，Mn=2000、D=1.8 的加氢树脂比 Mn=2000、D=2.5 的树脂，初粘力稳定性提升 20%（贴合后 24h 初粘力保留率从 75%升至 95%）。
极性基团的辅助作用：部分加氢石油树脂（如 C5/C9 共聚加氢树脂）通过改性引入少量极性基团（如羟基、羧基），可增强与极性鞋材（如聚氨酯皮革、尼龙织物）的极性相互作用（氢键、偶极作用），进一步提升初粘力 —— 例如，含1%-2%羟基的加氢树脂，在聚氨酯鞋用胶中对尼龙织物的初粘力比无极性基团的树脂高 30%（从6N/25mm 升至 7.8 N/25mm）。
（二）对耐老化性的影响：树脂的“抗降解与结构稳定性”
耐老化性是胶层在长期使用中抵抗热氧降解、光氧化、水解的能力，主要依赖于加氢石油树脂的“高加氢度”与“高分子量稳定性”：
加氢度的关键作用：加氢度是树脂分子中不饱和双键（如烯烃、芳香环）的加氢比例，直接决定抗氧性与耐光性。未加氢或低加氢度（＜80%）的石油树脂含大量不饱和双键，易在热氧或紫外光（UV）作用下发生氧化降解（生成醛、酮、羧酸等极性基团），导致胶层变硬、发脆，粘接强度衰减；高加氢度（＞95%）的树脂双键含量极低，抗氧性显著提升 —— 例如，在聚氨酯鞋用胶中，添加加氢度 98%的树脂时，经120℃热老化 72h 后，粘接强度保留率达 85%，而添加加氢度 70%的树脂时，保留率仅 50%，胶层出现明显龟裂。
分子量与软化点的协同作用：高分子量（Mn=3000-5000）、高软化点（＞110℃）的加氢树脂分子链间作用力强，胶层的热稳定性更高，在高温环境（如夏季暴晒、鞋内闷热）下不易发生黏流态过度（避免胶层变形、开胶）；同时，高分子量树脂的抗水解能力更强（分子链不易断裂），在高湿度环境（如雨季、水洗）下耐老化性更优 —— 对比实验显示，Mn=4000、软化点115℃的加氢树脂，在 40℃、RH 90%湿热老化 72h 后，胶层粘接强度保留率比 Mn=2000、软化点 90℃的树脂高 25%（从 60%升至 85%）。
杂质含量的影响：加氢工艺不彻底残留的微量不饱和组分、催化剂残渣（如镍、钯）会成为“降解引发点”，加速胶层老化。高纯度（灰分＜0.1%）的加氢石油树脂可减少降解引发源，延长胶层使用寿命 —— 例如，灰分 0.05%的树脂制备的鞋用胶，在紫外光老化（UVB-313 灯，168h）后，色差（ΔE）仅1.5，粘接强度保留率 80%；而灰分 0.3%的树脂，ΔE 达 4.0，保留率降至 65%，胶层出现黄变。
二、初粘力与耐老化性的矛盾本质：结构参数的“此消彼长”
鞋用胶中初粘力与耐老化性的矛盾，本质是加氢石油树脂“流动性”与“稳定性”的冲突，源于结构参数的相互制约：
软化点的矛盾：低软化点树脂（80-100℃）流动性好，初粘力高，但分子链间作用力弱，热稳定性差，耐老化性不足；高软化点树脂（＞110℃）分子链刚性强，耐老化性优，但常温流动性差，湿润速度慢，初粘力下降 —— 例如，在SBS 鞋用胶中，软化点 90℃的树脂使初粘力达8N/25mm，但热老化（100℃，48h）后粘接强度保留率仅 70%；软化点120℃的树脂热老化保留率升至 90%，但初粘力降至5N/25mm，无法满足即时贴合需求。
分子量的矛盾：低分子量树脂（Mn=1000-2000）分子链短，易渗透鞋材，初粘力高，但内聚强度低，长期使用中易发生分子链滑移，导致耐老化性差；高分子量树脂（Mn=3000-5000）内聚强度高，耐老化性优，但分子链长、流动性差，初粘力降低 —— 例如，Mn=1500 的加氢树脂在氯丁橡胶胶中初粘力达9N/25mm，但湿热老化（40℃，RH 90%，72h）后粘接强度下降 40%；Mn=4000 的树脂湿热老化后强度仅下降15%，但初粘力降至 5.5 N/25mm。
加氢度的潜在矛盾：虽然高加氢度普遍提升耐老化性，但过度加氢（如完全加氢，双键含量＜0.1%）可能导致树脂极性略有下降，与极性弹性体（如聚氨酯）的相容性减弱，胶层出现微相分离，反而降低初粘力与耐老化性的协同性 —— 例如，加氢度 99%的树脂与聚氨酯的相容性比加氢度 95%的树脂低10%，胶层初粘力下降 5%，且长期使用中易因微相分离导致粘接失效。
三、初粘力与耐老化性的平衡策略：树脂选型与配方协同调控
实现鞋用胶初粘力与耐老化性的平衡，需从“加氢石油树脂选型”与“胶黏剂配方调控”两方面入手，通过结构参数优化、多组分协同作用化解矛盾。
（一）加氢石油树脂的精准选型：“中软化点+窄分布+高加氢度”的核心组合
针对鞋用胶的需求，优先选择“中软化点（100-110℃）、窄分子量分布（D=1.5-2.0）、高加氢度（＞95%）”的加氢石油树脂，兼顾流动性与稳定性：
中软化点的适配性：100-110℃的软化点使树脂在常温贴合时具有足够流动性（保证初粘力），在高温环境（如 60℃）下仍能保持胶层刚性（避免热变形）—— 例如，在聚氨酯鞋用胶中，添加软化点105℃的加氢树脂，初粘力可达7N/25mm（满足即时固定），热老化（110℃，48h）后粘接强度保留率达 88%（满足耐久性），远优于低软化点（90℃）或高软化点（120℃）树脂。
窄分布与高加氢度的协同：窄分子量分布（D=1.8）确保树脂与弹性体（如SBS、氯丁橡胶）的相容性，避免因低分子量组分迁移导致的初粘力衰减，或高分子量组分团聚导致的湿润性差；高加氢度（95%-98%）在保证抗氧性的同时，保留微量双键（0.5%-1%），维持树脂与弹性体的界面结合力 —— 例如，D=1.8、加氢度 96%的树脂制备的SBS 鞋用胶，初粘力稳定性（贴合后 72h 保留率）达 92%，紫外老化（168h）后粘接强度保留率达 85%，实现初粘与耐老化的协同。
极性改性的针对性优化：针对极性鞋材（如聚氨酯皮革、尼龙），选择含少量极性基团（羟基、羧基含量1%-2%）的改性加氢树脂，在不降低耐老化性的前提下提升初粘力 —— 例如，含1.5%羟基的中软化点树脂，对尼龙织物的初粘力比无极性树脂高 25%（从7N/25mm 升至 8.75 N/25mm），且热老化保留率仅下降 3%（从 88%降至 85%），矛盾影响极小。
（二）胶黏剂配方的协同调控：弹性体、增塑剂与抗氧剂的辅助作用
通过调整鞋用胶的基体弹性体、增塑剂、抗氧剂比例，可进一步优化加氢石油树脂的性能发挥，缓解初粘与耐老化的矛盾：
弹性体的相容性匹配：选择与加氢树脂相容性优异的弹性体，减少微相分离，同时通过弹性体的“柔韧性”调节胶层 Tg，提升初粘力。例如，在SBS 鞋用胶中，采用SBS 与SEBS（氢化SBS）的共混体系（质量比 7:3），SEBS 的耐老化性与加氢树脂协同（提升整体抗氧性），SBS 的柔韧性降低胶层 Tg（从-20℃降至-30℃），使初粘力提升15%（从7N/25mm 升至 8.05 N/25mm），热老化保留率提升至 90%。
增塑剂的“流动性调节”：添加低挥发性、高耐老化性的增塑剂（如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、环烷油），可降低高软化点加氢树脂的黏度，提升初粘力，同时不显著影响耐老化性，例如，在含软化点110℃加氢树脂的氯丁橡胶胶中，添加 5%环烷油（黏度 300 cSt），胶层常温黏度从 5000 mPa・s 降至 3500 mPa・s，初粘力从6N/25mm 升至 7.2 N/25mm，而热老化（120℃，72h）后粘接强度保留率仅从 88%降至 86%，影响可忽略。
抗氧剂与光稳定剂的协同增效：添加抗氧剂（如受阻酚类1010）与光稳定剂（如苯并三唑类 UV-327），可弥补加氢树脂耐老化性的微小不足，同时避免抗氧剂与树脂的相容性问题。例如，在鞋用胶中复配 0.5%1010 与 0.3%UV-327，搭配加氢度 95%的树脂，紫外老化（168h）后粘接强度保留率从 85%升至 92%，而初粘力仅下降 2%（从7N/25mm 降至 6.86 N/25mm），实现耐老化性的“增量不损初粘”。
（三）工艺优化：涂胶与固化条件的适配
鞋用胶的涂胶温度、固化时间也会影响初粘力与耐老化性的平衡：
涂胶温度的调节：对中高软化点（105-110℃）的加氢树脂胶，采用“低温预热涂胶”（40-50℃），可提升树脂流动性，增强初粘力，同时避免高温涂胶导致的树脂提前交联（影响耐老化性）—— 例如，45℃预热涂胶的聚氨酯鞋用胶，初粘力比常温涂胶高10%（从7N/25mm 升至 7.7 N/25mm），固化后热老化保留率与常温涂胶一致（88%）。
固化时间的控制：缩短初固化时间（如从 24h 降至12h）可提升生产效率，同时需保证完全固化（避免残留未反应组分影响耐老化性）。通过调整固化剂用量（如聚氨酯胶中异氰酸酯固化剂从 3%增至 4%），可在12h 内实现完全固化，初粘力（贴合后1h）达 6.5 N/25mm，长期耐老化性（热老化 72h 保留率 87%）与 24h 固化一致。
四、结论与应用适配建议
加氢石油树脂在鞋用胶中初粘力与耐老化性的平衡，核心是“中软化点、窄分布、高加氢度”树脂的精准选型，结合配方与工艺的协同调控。不同鞋材与使用场景的适配建议如下：
日常休闲鞋（常温使用，轻度磨损）：选择软化点100-105℃、加氢度 95%的加氢树脂，搭配SBS 弹性体与 5%环烷油，初粘力≥7 N/25mm，热老化（100℃，48h）保留率≥85%，满足日常使用需求；
户外运动鞋（经历温湿度变化、剧烈摩擦）：选择软化点105-110℃、含1%-2%极性基团的改性加氢树脂，复配 0.5%1010 与 0.3%UV-327，初粘力≥7.5 N/25mm，湿热老化（40℃，RH 90%，72h）保留率≥90%，紫外老化保留率≥92%，适应户外环境；
工业安全鞋（高温、油污环境）：选择软化点110-115℃、Mn=3000-4000 的高分子量加氢树脂，搭配氯丁橡胶与耐油增塑剂（如磷酸酯类），初粘力≥6.5 N/25mm，120℃热老化 72h 保留率≥88%，耐油污浸泡（机油，48h）后粘接强度下降≤10%。
通过加氢石油树脂的结构优化与鞋用胶配方的协同设计，可有效化解初粘力与耐老化性的矛盾，为不同类型鞋用胶提供性能适配方案，推动鞋材粘接质量的提升。
本文来源：河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/