單組分環(huán)保型水固化硅pu塑膠場地材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，同時公開了該單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠產(chǎn)品的制備方法，主要由聚醚多元醇、多元醇苯甲酸酯、烷基磺酸苯酯、有機硅、2,4,6-三羥基-1,3,5-三嗪、有機硅流平劑等組成，可減少傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)泡問題、復(fù)涂性差等問題，使產(chǎn)品拉伸強度提高、斷裂伸長率降低，同時具有穩(wěn)定性增高、環(huán)保、水固化、無溶劑、非焦油、抗老化、不褪色、回彈好、使用壽命長等特點。
【專利說明】單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料及其制備方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明提供了一種單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，具有環(huán)保、水固化、無溶劑、非焦油、抗老化、不褪色、回彈好、使用壽命長等特點。同時公開了該單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠產(chǎn)品的制備方法，屬于運動場地防護設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們開始更重視環(huán)保和身體健康。國家和地方行業(yè)主管部門對含有煤焦油和揮發(fā)性有毒害有機溶劑的聚氨酯塑膠場地材料采取了強制淘汰措施，并禁止使用焦油型聚氨酯塑膠場地材料。而聚氨酯塑膠場地材料中普遍使用的交聯(lián)劑是莫卡(M0CA)，該物質(zhì)外觀為白色至淡黃色結(jié)晶粉末，有毒及致癌傾向，亦有燃燒和爆炸危險。加熱到200°C以上或燃燒時，該物質(zhì)分解生成含氯化物和氮氧化物等有毒和有腐蝕性煙霧。1998年，美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會議將該類物質(zhì)確認為可疑人類致癌物，已引起人們的關(guān)注，且MOCA價格昂貴。
[0003]近年，江蘇省化工研究所開發(fā)成功雙組分水固化聚氨酯塑膠場地材料生產(chǎn)技術(shù)。此水固化型聚氨酯塑膠場地材料分為兩個組分，按比例分開，施工時，將兩個組分按一定比例混合，攪拌均勻后涂刷施工。形成了雙組分水固化型聚氨酯的生產(chǎn)體系。此水固化產(chǎn)品環(huán)保，但是成本較高，需現(xiàn)場計量配料，且兩組分混合后必須在一定時間內(nèi)用完，有著一定的施工局限性。進入21世紀以來，國內(nèi)各個廠家也都相繼的推出了單組分的水固化聚胺酯塑膠場地材料。主要有潛固化、濕固化、水固化型。但都存在著一些問題難以解決，例如:不易儲存、施工過程中易起泡、附著力差、復(fù)涂性差等缺點。本發(fā)明主要是以有機硅改性聚氨酯來提高聚氨酯的各項性能。經(jīng)有機硅改性的聚氨酯塑膠場地材料在附著力，柔韌度、耐高低溫、耐氣候老化、耐燃、高彈性等方面都有了顯著的提高，而且易施工、易儲存。因此，單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料具有非常重大的理論研究價值和實際應(yīng)用價值。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明公開了一種單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，具有環(huán)保、水固化、無溶劑、非焦油、抗老化、不褪色、回彈好、使用壽命長等特點
本發(fā)明還公開了一種單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料的制備方法，成本較低、工藝較簡單、便于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明的單組分環(huán)保型水固化硅塑膠場地材料，是由以下原料按重量份數(shù)比制成的:
聚醚多元醇:80-200，多元醇苯甲酸酯:30-55，烷基磺酸苯酯(T-50):30_150，有機硅:0.5-10，2，4，6-三羥基-1,3，5-三嗪:0.2-3，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮:0.5-2，3，5-二叔丁基-4-羥基苯基:0.5-2，顏料:1-5，粉填料:400-600，異氰酸酯(MDI50) =30-80,有機硅流平劑:0.2-3，有機硅消泡劑:0.5-3，氧化鈣:0.5-3,2-乙基已酸亞錫:0.01_1，70%雙(二甲氨基乙基)醚Al =0.01-1,
所述的聚醚多元醇為貳官能度聚醚多元醇(Μ=2000-4000)、叁官能度聚醚多元330Ν(Μ=4800-5000)兩種混用。混用比例為(I~9): (2~10)。
[0006]所述的有機娃選自Y-氛丙基二乙氧基硅烷、Y _縮水甘油釀氧丙基二甲氧基娃烷中的一種或兩種混用?；煊帽壤秊?1、):(2~10)。
[0007]所述的顏料可以是各種顏色。
[0008]所述的粉填料選自高嶺土，滑石粉，重質(zhì)碳酸鈣，云姆粉等幾種混用，混用比例為:高嶺土 27%~30%，滑石粉22%~25，重質(zhì)碳酸鈣29%~33%，云姆粉19%~33%。
[0009]本發(fā)明的單組分環(huán)保型水固化硅塑膠場地材料生產(chǎn)工藝包括以下步驟:
先把聚醚多元醇、多元醇苯甲酸酯、烷基磺酸苯酯(T-50)、有機硅、2，4，6-三羥基-1，3, 5- 二嗪、2-羥基-4-正羊氧基二苯甲酮、3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基、顏料、粉填料、投入反應(yīng)釜中，升溫至110-120°C在0.08-0.09MPa的真空進行脫水2_3小時，脫水時溫度應(yīng)緩慢升高，負壓緩慢降低，防止溢料現(xiàn)象產(chǎn)生，脫水完畢后降溫到80°C以下，加入異氰酸酯MDI50再在(80±2°C)恒溫反應(yīng)3_4小時，然后加入有機硅流平劑、有機硅消泡劑、氧化鈣、再在75-80°C溫度下攪拌I小時，然后降溫到60°C加入2-乙基已酸亞錫:0.01-1,70%雙(二甲氨基乙基)醚Al?；旌暇鶆蚝蠹纯沙隽涎b桶。得到本發(fā)明塑膠場地材料。
[0010]實驗表明本發(fā)明單組分環(huán)保型水固化硅I3U塑膠場地材料的特點在于:
1、環(huán)保。單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料無異味，無污染，不含焦油、浙青、液體古馬隆等有刺激性的液體填料，不含甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯等有機溶劑，不用MOCA作聚氨酯的擴鏈劑，但可根據(jù)需要不摻或少量摻一些無毒溶劑；產(chǎn)品無刺激性氣味、無毒性，符合環(huán)保要求。因此，除了與硅PU塑膠場地材料一樣使用外，還可適用于室內(nèi)等場所。
[0011]2、固含量高。固含量可達到94%以上，大大高于GB/T19250-2003有關(guān)單組分型大于80%，雙組分大于92%的要求。單組分環(huán)保型水固化硅塑膠場地材料粉填料用量少，密度小，固含量高，同厚度的用量反而少，一般比雙組分、單組分聚氨酯的用量要少0.5Kg/m2左右。
[0012]3、施工便捷。由于是單組分包裝銷售，施工時加入0.1-3%的自來水，避免了雙組分硅PU球場材料需要現(xiàn)場計量配料的麻煩，給施工帶來方便，提高了施工效率。
[0013]4、性能高。由于單組分環(huán)保型水固化硅塑膠場地材料的純聚氨酯含量要比傳統(tǒng)的聚氨酯球場材料高得多，故材料的防水性及耐久性亦相對提高。
[0014]5、潮濕基面可施工。對于現(xiàn)有的聚氨酯球場材料，如MOCA固化的聚氨酯球場材料等涂刷在潮濕基面上會產(chǎn)生鼓泡現(xiàn)象，一般聚氨酯球場材料都要求基層干燥或水分小于9%，這對高水位工地或雨季施工或趕工期是一大難題。而單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料不僅在干燥基面施工，也可在潮濕基面(無明水)施工，降低了對基層干燥的要求，與潮濕基層的粘結(jié)強度不小于0.SMPa0因此，單組分環(huán)保型水固化硅塑膠場地材料應(yīng)用更為廣泛。
[0015]6、產(chǎn)品貯存性優(yōu)于其它單組分材料。目前國內(nèi)傳統(tǒng)型單組分聚氨酯塑膠場地材料的儲存期為3-5個月，加入有機硅改性后，產(chǎn)品的儲存性能明顯提高到，6-12個月。
本發(fā)明的積極效果在于:
有機娃材料是分子結(jié)構(gòu)中含有娃兀素高分子合成材料，主鏈是一條S1-O-Si鏈交替組成的穩(wěn)定骨架，有機基團與硅原子相連形成側(cè)基。由于有機硅這種特殊結(jié)構(gòu)和組成，使它具有好的耐熱，耐侯，電絕緣性能，阻燃性和憎水性。將有機硅加入到傳統(tǒng)的水固化聚氨酯塑膠場地材料中，使其各方面的性能有了顯著的提高。單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料隨著烷氧基硅烷封端比例的提高，NCO含量降低，可減少傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)泡問題、復(fù)涂性差等問題，使產(chǎn)品拉伸強度提高、斷裂伸長率降低。同時穩(wěn)定性增高，使用壽命增長等特點。
[0016]【具體實施方式】:
通過以下實施例進一步距離描述本發(fā)明，而不以任何方式限制本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
[0017]實施例1
Cl)聚醚多元醇的配比:將貳官能度聚醚多元醇(M=200(T4000) 16g、叁官能度聚醚多元330N(M=4800-5000)64g，放入攪拌器攪拌30分鐘(轉(zhuǎn)速為300 — 500轉(zhuǎn)/分)，混合均勻備用。
[0018](2)粉填料的配比:高嶺土 110g、滑石粉90g、重質(zhì)碳酸鈣120g、云姆粉80g。
[0019](3)將配制好的聚醚多元醇80g、多元醇苯甲酸酯30g、烷基磺酸苯酯(T-50) 30g、Y -氨丙基三乙氧基硅烷0.5g、2，4，6-三羥基-1，3，5-三嗪0.2g、2_羥基-4-正辛氧基二苯甲酮0.5g、3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基0.5g、顏料lg、配制好的粉填料400g、投入反應(yīng)釜中，升溫至120°C在0.08-0.09MPa的真空進行脫水2小時，脫水時溫度應(yīng)緩慢升高，負壓緩慢降低，防止溢料現(xiàn)象產(chǎn)生，脫水完畢后降溫到80°C以下，加入異氰酸酯(MDI50) 30g，再在(80±2°C)恒溫反應(yīng)3-4小時，然后加入有機硅流平劑0.2g、有機硅消泡劑0.5g、氧化鈣
0.5g、再在75-80°C溫度下攪拌I小時，然后降溫到60°C加入2-乙基已酸亞錫0.01g, 70%雙(二甲氨基乙基)醚Al，0.01g?；旌暇鶆蚝蠹纯沙隽涎b桶。得到本發(fā)明塑膠場地材料。
【權(quán)利要求】
1.一種單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，是由以下原料按重量份數(shù)比制成的: 聚醚多元醇:80-200，多元醇苯甲酸酯:30-55，烷基磺酸苯酯(T-50):30_150，有機硅:0.5-10，2，4，6-三羥基-1, 3，5-三嗪:0.2-3, 2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮:0.5-2, 3，5-二叔丁基-4-羥基苯基:0.5-2，顏料:1-5，粉填料:400-600，異氰酸酯(MDI50) =30-80,有機硅流平劑:0.2-3，有機硅消泡劑:0.5-3，氧化鈣:0.5-3,2-乙基已酸亞錫:0.01_1，70%雙(二甲氨基乙基)醚Al:0.01-10
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，其特征在于: 所述的聚醚多元醇為貳官能度聚醚多元醇(Μ=2000-4000)、叁官能度聚醚多元330Ν(Μ=4800-5000)兩種混用；混用比例為(I~9):(2~10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，其特征在于: 所述的有機硅選自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種混用；混用比例為(1、):(2~10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，其特征在于: 所述的顏料可以是各種顏色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料，其特征在于: 所述的粉填料選自高嶺土、滑石粉、重質(zhì)碳酸鈣、云姆粉等常規(guī)粉填料；混用比例為:高嶺土 27%~30%，滑石 粉22%~25%，重質(zhì)碳酸鈣29%~33%，云姆粉19%~33%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛所述的單組分環(huán)保型水固化硅PU塑膠場地材料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟: 先把聚醚多元醇、多元醇苯甲酸酯、烷基磺酸苯酯(Τ-50)、有機硅、2，4，6-三羥基-1，3, 5- 二嗪、2-羥基-4-正羊氧基二苯甲酮、3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基、顏料、粉填料、投入反應(yīng)釜中，升溫至110-120°C在0.08-0.09MPa的真空進行脫水2_3小時，脫水時溫度應(yīng)緩慢升高，負壓緩慢降低，防止溢料現(xiàn)象產(chǎn)生，脫水完畢后降溫到80°C以下，加入異氰酸酯MDI50再在80±2°C恒溫反應(yīng)3_4小時，然后加入有機硅流平劑、有機硅消泡劑、氧化鈣、再在75-80°C溫度下攪拌I小時，然后降溫到60 V加入2-乙基已酸亞錫:0.01_1，70%雙(二甲氨基乙基)醚Al ;混合均勻后即得。
【文檔編號】E01C13/00GK104130377SQ201410345085
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】楊井維 申請人:楊井維