本發(fā)明涉及塑膠材料，特別涉及一種運(yùn)動場地合成面層材料。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的塑膠跑道產(chǎn)品都是tdi(甲苯二異氰酸酯)型的，由于tdi的蒸氣壓較高(20℃約1.33pa)，對人的呼吸系統(tǒng)有嚴(yán)重的刺激性，在塑膠跑道漿料的生產(chǎn)和施工過程中對人的健康造成了極大的危害，而且在塑膠跑道使用過程中會慢慢釋放出有害氣體影響人的身體健康。ist(國際運(yùn)動跑道技術(shù)協(xié)會)早在1994年針對“使用聚氨酯樹脂鋪設(shè)運(yùn)動跑道”的問題提出“不接受使用含單體tdi成分的聚氨酯系統(tǒng)的運(yùn)動跑道”的建議，而mdi的蒸氣壓低(25℃約1.33×10-3pa)，對人的健康危害小，以mdi為基礎(chǔ)的塑膠跑道符合環(huán)保要求。

此外，國內(nèi)所鋪裝的運(yùn)動場地面層合成材料絕大部分是采用tdi和聚醚多元醇生產(chǎn)制作，由于這兩種材料的特性所致，在生產(chǎn)過程中一般要添加一定量(5％-15％)的鄰苯類增塑劑改善性能，以達(dá)到對運(yùn)動場地材料的性能要求。由于tdi的高揮發(fā)性和高度危害性，對人體和環(huán)境造成危害；同時，鄰苯類增塑劑對人體和環(huán)境會造成一定危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)動場地合成面層材料，以mdi為基礎(chǔ)，不添加增塑劑，性能完全達(dá)到要求，且無毒、無味，符合環(huán)保要求。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種運(yùn)動場地合成面層材料，包括按以下重量份數(shù)計算的各組分原料：

a組分：

植物油多元醇(分子量2000)80～120份

mdi65～75份

b組分：

植物油多元醇(分子量2000)25～35份

植物油多元醇(分子量4000)30～40份

mbda(4，4-雙仲丁基氨基-二苯基甲烷)1～3份

填料30～45份

顏料3～6份

抗氧劑0.5～1份

抗紫外線吸收劑0.5～1份

催化劑0.1～0.5份。

通過采用上述技術(shù)方案，植物油多元醇可與異氰酸酯直接作用形成聚氨酯材料的原料，植物油基聚氨酯材料不但機(jī)械性能可與由相應(yīng)石油化學(xué)品多元醇合成的材料媲美，其耐熱分解和熱氧化性能也好；mdi為低毒性低揮發(fā)性材料，采用mdi型預(yù)聚體所制備的體育場鋪裝材料，其拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度等各項指標(biāo)大大高于采用tdi型預(yù)聚體所制備的塑膠跑道制品。如果在傳統(tǒng)配方中直接用mdi替代tdi，則會造成材料發(fā)脆，勢必要采用更多的增塑劑以改善材料的塑形，方能達(dá)到性能要求，而本發(fā)明的配方中加入植物油多元醇，其比植物油多元醇更加柔軟，加入材料后明顯改善了材料的塑性，無需添加增塑劑，性能便可完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求；本發(fā)明用mbda代替市場上常用的moca作為擴(kuò)鏈劑。moca有致癌風(fēng)險，mbda的艾姆斯實驗為陰性，材料的安全環(huán)保性明顯提高，并且可以改善與基層的粘著性和流動性，明顯提高材料的抗沖擊性能和低溫性能。替換為mbda后使面層材料更加環(huán)保、不會給健康帶來危害；同時，mbda可與預(yù)聚體反應(yīng)，提高面層材料的硬度和強(qiáng)度。因此，采用mdi型預(yù)聚體和植物油多元醇制備的面層材料，其綜合性能優(yōu)于tdi型預(yù)聚體所制得的塑膠跑道制品，滿足了塑膠跑道的性能指標(biāo)和要求，在環(huán)保方面也優(yōu)于tdi體系，無毒無味，符合環(huán)保要求。

優(yōu)選的，a組分的植物油多元醇為大豆油多元醇、蓖麻油多元醇、棕櫚油多元醇、椰子油多元醇、芥花籽油多元醇中的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為植物油多元醇的常用種類，來源廣，成本低。

優(yōu)選的，b組分的植物油多元醇為大豆油多元醇、蓖麻油多元醇、棕櫚油多元醇、椰子油多元醇、芥花籽油多元醇中的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為植物油多元醇的常用種類，來源廣，成本低。

優(yōu)選的，填料為300～500目的石英粉、300～500目的鈦白粉、300～500目的碳酸鈣、300～500目的碳酸鎂、300～500目的滑石粉的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，填料是用量很大的添加劑，由于其具有較大的比表面積，能夠使液體在其表面有較好的均勻分布性，加入后不僅能降低收縮率，提高彈性模量、沖擊強(qiáng)度，增加硬度、改善耐磨性能，改善材料的力學(xué)性能，還可降低成本。

優(yōu)選的，顏料為無機(jī)染料與有機(jī)染料的組合，無機(jī)染料選自氧化鐵紅、氧化鐵綠、鈦白粉、氧化鐵黃，有機(jī)染料包括永固橙、永固紅、永固黃、酞菁綠。

通過采用上述技術(shù)方案，上述均為常用顏料和常用顏色，顏料的選擇根據(jù)具體使用需求而定。

優(yōu)選的，抗氧劑為抗氧劑264、抗氧劑1010、抗氧劑4010na中的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為常用的抗氧化劑，且用量少、成本低。

優(yōu)選的，抗紫外線吸收劑為抗紫外線劑uv-81、抗紫外線劑uv-9、抗紫外線劑uv-p中的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為常用抗紫外線吸收劑，且所需用量少、成本低。

優(yōu)選的，催化劑為環(huán)烷酸稀土、異辛酸稀土、脂肪酸稀土、異辛酸鉍中的一種或多種。

通過采用上述技術(shù)方案，稀土元素及其氧化物具有較高的催化活性，不僅本身具有催化活性，還可以作為添加劑或助催化劑，以提高催化劑的催化性能，尤其是抗老化能力和抗中毒能力。上述催化劑均為環(huán)保型的原料，提高了材料的環(huán)保性。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述任意一項方案所述的一種運(yùn)動場地合成面層材料的制備方法。

本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：包括以下步驟：

a、計量的mdi與分子量2000的植物油多元醇加入反應(yīng)釜，升溫至70～75℃，攪拌反應(yīng)2～3h，得到a組分；

b、計量的分子量2000的植物油元醇、分子量4000的植物油多元醇、填料、顏料、抗氧劑、抗紫外線吸收劑、催化劑、mbda加入反應(yīng)釜，攪拌混合、研磨1～2h，升溫至110～120℃，真空下脫水1～1.5h，得到b組分；

c、將a組分與b組分分開儲存，使用時a組分與b組分按比例1:2～4現(xiàn)場混合，攤鋪形成運(yùn)動場地面層材料。

綜上，本發(fā)明所述的一種運(yùn)動場地合成面層材料，具有如下優(yōu)點：

1、防滑、彈性好、減震性能好，能減少運(yùn)動員損傷，提高舒適度，減輕疲勞程度；

2、超強(qiáng)耐磨、耐油、耐老化，易清潔、易維護(hù)，粘結(jié)性能優(yōu)良，使用壽命長；

3、表面平整、色彩美觀，無毒無味、環(huán)保，對人體健康不造成危害。

附圖說明

圖1為運(yùn)動場地合成面層材料的生產(chǎn)工藝流程圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例1

如圖1所示，一種運(yùn)動場地合成面層材料的制備方法，按照如下質(zhì)量配比制備：

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)80kg

mdi65kg

將計量的a組分加入反應(yīng)釜，升溫至70℃，攪拌反應(yīng)2h，得到a組分。

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)25kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)30kg

mbda1kg

400目滑石粉30kg

氧化鐵紅5kg

抗氧劑2640.5kg

抗紫外線吸收劑uv-810.5kg

環(huán)烷酸稀土0.1kg

異辛酸鉍催化劑0.1kg。

將計量的b組分加入反應(yīng)釜，攪拌混合、研磨2h，升溫至110℃，真空下脫水1.5h，得到b組分。

使用時a組分與b組分按比例1:4現(xiàn)場混合，攤鋪形成運(yùn)動場地面層材料，厚度為10mm。

實施例2

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)90kg

mdi67kg

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)27kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)32kg

mbda1kg

400目滑石粉33kg

氧化鐵紅6kg

抗氧劑2640.6kg

抗紫外線吸收劑uv-810.6kg

環(huán)烷酸稀土0.2kg

異辛酸鉍催化劑0.1kg。

實施例3

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)100kg

mdi69kg

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)29kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)34kg

mbda2kg

400目滑石粉36kg

氧化鐵紅6kg

抗氧劑2640.7kg

抗紫外線吸收劑uv-810.7kg

環(huán)烷酸稀土0.1kg

異辛酸鉍催化劑0.2kg。

實施例4

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)110kg

mdi71kg

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)31kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)36kg

mbda2kg

400目滑石粉39kg

氧化鐵紅7kg

抗氧劑2640.8kg

抗紫外線吸收劑uv-810.8kg

環(huán)烷酸稀土0.2kg

異辛酸鉍催化劑0.2kg。

實施例5

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)115kg

mdi73kg

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)33kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)38kg

mbda3kg

400目滑石粉42kg

氧化鐵紅8kg

抗氧劑2640.9kg

抗紫外線吸收劑uv-810.9kg

環(huán)烷酸稀土0.3kg

異辛酸鉍催化劑0.2kg。

實施例6

a組分：

大豆油多元醇(分子量2000)120kg

mdi75kg

b組分：

蓖麻油多元醇(分子量2000)35kg

蓖麻油多元醇(分子量4000)40kg

mbda3kg

400目滑石粉45kg

氧化鐵紅8kg

抗氧劑2641kg

抗紫外線吸收劑uv-811kg

環(huán)烷酸稀土0.2kg

異辛酸鉍催化劑0.3kg。

對比例：廣州市盛邦康體場地材料有限公司的塑膠跑道鋪裝材料，攤鋪厚度同樣為10mm。

表1各實施例和對比例的性能參數(shù)

表1中的國標(biāo)為《合成材料跑道面層》gb/t14833-2011。由表1可知，本發(fā)明所制備的運(yùn)動場地合成面層材料，不論在沖擊吸收、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、抗滑值方面，還是在垂直變形方面，性能都優(yōu)于市售普通球場用面層材料，而阻燃性也都能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，本發(fā)明所制備的運(yùn)動場地合成面層材料，使用mdi型預(yù)聚體和植物油多元醇代替tdi型預(yù)聚體和聚醚多元醇，無需添加增塑劑，綜合性能更優(yōu)，原料更加環(huán)保，適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。