一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料的制作方法
【專利摘要】一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，屬于跑道施工【技術(shù)領(lǐng)域】，它由質(zhì)量比為1：3~4的甲組分和乙組分組成，甲組分為由環(huán)保型的多異氰酸酯、聚醚多元醇及助劑在70~80℃的反應(yīng)釜中反應(yīng)3~4小時(shí)制得的含異氰酸酯端基的預(yù)聚物。乙組分包括三官能度的聚醚多元醇、無機(jī)填料、顏料、增塑劑、固化劑、抗氧劑和紫外線吸收劑等。本發(fā)明得到的塑膠跑道表面顆粒不易脫落、表面平整、提高了塑膠跑道的質(zhì)量及其使用壽命，使塑膠跑道的合格率由目前的82%提高到95%以上，降低了制造成本和使用成本，而且，本發(fā)明所用的原料均為環(huán)保型材料，屬于環(huán)境友好型材料，避免了環(huán)境污染，為運(yùn)動(dòng)者的健康安全提供了保障。
【專利說明】一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于跑道施工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有抗震性、耐用性好的透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]塑膠跑道由聚氨酯預(yù)聚體、混合聚醚、顏料、助劑等組成。塑膠跑道具有平整度好、抗壓強(qiáng)度高、硬度彈性適當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn)，廣泛用在學(xué)校、體育館等地方。目前市面上的塑膠跑道的畫線漆基本是普通型的聚氨酯磁漆，這種白色漆在太陽的照射下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的黃變現(xiàn)象，通常畫線之后2~3天就會(huì)明顯黃變，并且這種畫線漆通常是油性漆，含有大量的有機(jī)溶劑，揮發(fā)到空氣中，污染大氣而且對人體具有傷害，而且使用的塑膠跑道由于使用的原材料存在易老化、膠合材料及比例不當(dāng)?shù)仍颍瑢?dǎo)致得到的塑膠跑道面層顆粒脫落、平整度差等問題，該塑膠跑道使用壽命短，需要經(jīng)常維修或更換，不但成本提高，而且給使用者帶來極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中 存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗震性、耐用性好的透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料。
[0004]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于它由質(zhì)量比為1:3^4的甲組分和乙組分組成的雙組分材料，
所述的甲組分為由環(huán)保型的多異氰酸酯、聚醚多元醇及助劑在7(T80°C的反應(yīng)釜中反應(yīng)3~4小時(shí)制得的含異氰酸酯端基的預(yù)聚物；其投料重量份數(shù)計(jì)，聚醚多元醇50-60份、多異氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蠟油15-20份；
所述的乙組分包括如下重量份數(shù)的組分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、無機(jī)填料45-60份、顏料0.1-0.4份、增塑劑20-35份、固化劑1_3份、抗氧劑0.1-0.3份和紫外線吸收劑0.1-0.3份。
[0005]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的甲組分中原料按投料重量份數(shù)計(jì)，聚醚多元醇55-60份、多異氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08份、石臘油18-20份。
[0006]所述的乙組分包括如下重量份數(shù)的組分:三官能度的聚醚多元醇6-8份、無機(jī)填料50-55份、顏料0.2-0.3份、增塑劑25-30份、固化劑1_2份、抗氧劑0.2-0.3份和紫外線吸收劑0.2-0.3份。
[0007]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的多異氰酸酯為甲苯-2，4- 二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
[0008]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于甲組分中的聚醚多元醇為聚醚210或聚醚220，乙組分中的聚醚多元醇為聚醚330N或聚醚3050。
[0009]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為滑石粉、高嶺土、有機(jī)膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物。
[0010]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油或氯化石蠟油。
[0011]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的固化劑為
3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷或二鄰氯二苯胺甲烷。[0012]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的抗氧劑1010為受阻酚型抗氧劑(四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，所述的紫外線吸收劑為UV-327、UV-9或UV-531。
[0013]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的顏料為氧化鐵系無機(jī)顏料或氧化鐵系無機(jī)顏料與有機(jī)顏料復(fù)合顏料，其中氧化鐵系無機(jī)顏料包括氧化鐵紅、氧化鐵黃和氧化鐵綠等，有機(jī)顏料包括耐曬黃、大紅、鈦青綠、酞青藍(lán)等。
[0014]所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層上涂有界面偶聯(lián)劑，界面偶聯(lián)劑為Y~異氰酸酯丙基二乙氧基硅烷或Y-異氰酸酯丙基二乙氧基硅烷。
[0015]本發(fā)明通過采用上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
1)本發(fā)明在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層，如水泥基礎(chǔ)層或浙青基礎(chǔ)層上采用噴涂霧化的方式將界面硅烷偶聯(lián)劑均勻的噴涂到該基礎(chǔ)上，保證水泥基礎(chǔ)與面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，解決以往粘結(jié)不均勻，局部脫層等質(zhì)量問題；
2)本發(fā)明通過加入功能性助劑苯甲酰氯、石蠟油等，并確定相應(yīng)配比，再按配比混合得到的優(yōu)化膠合材料，提高了膠合材料的耐候性，解決了原材料易老化等難題，保證了面層顆粒不易脫落，提高抗滑性能，在20°C使抗滑值> 47BPN ；
3)本發(fā)明將得到的透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料應(yīng)用于塑膠跑道面層上，得到的塑膠跑道表面顆粒不易脫落、表面平整、提高了塑膠跑道的質(zhì)量及其使用壽命，使塑膠跑道的合格率大大提高，由目前的82%提高到95%以上，因此大大改善了目前塑膠跑道使用壽命短，防滑止滑性能降低，維修率高的問題，降低了制造成本和使用成本，而且，本發(fā)明所用的原料均為環(huán)保型材料，屬于環(huán)境友好型材料，避免了環(huán)境污染，為運(yùn)動(dòng)者的健康安全提供了保障；
4)本發(fā)明在甲組分加聚醚210或聚醚220，在乙組分中加聚醚330N或聚醚3050，將乙組份異氰酸酯預(yù)聚體的NC0%提高3-5個(gè)點(diǎn)，確保在空氣濕度較大時(shí)，依然能夠保證甲組份和乙組份充分完全反應(yīng)，不但保證了材料的穩(wěn)定性，而且提高了材料的物理機(jī)械性能；
5)本發(fā)明所使用的是一種全新的自主研發(fā)水性雙組份膠合白色漆，使用時(shí)只要將事先分裝好的甲組份和乙組份混合均勻即可，這種膠合材料完全以水作為溶劑，環(huán)保無污染，經(jīng)過戶外太陽照射半年以上依然潔白如初，具有不黃變的特性，徹底克服了普通白色油性跑道的缺點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此: 本發(fā)明的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，由質(zhì)量比為1:3~4的甲組分和
乙組分組成的雙組分材料，其中甲組分為由環(huán)保型的多異氰酸酯、聚醚多元醇及助劑在7(T80°C的反應(yīng)釜中反應(yīng)3~4小時(shí)制得的含異氰酸酯端基的預(yù)聚物；其投料重量份數(shù)計(jì)，聚醚多元醇50-60份、多異氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蠟油15-20份；優(yōu)選為聚醚多元醇55-60份、多異氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08份、石蠟油18-20份，其中多異氰酸酯為甲苯_2，4- 二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯，聚醚多元醇為聚醚210或聚醚220 ；
所述的乙組分包括如下重量份數(shù)的組分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、無機(jī)填料45-60份、顏料0.1-0.4份、增塑劑20-35份、固化劑1_3份、抗氧劑0.1-0.3份和紫外線吸收劑0.1-0.3份，優(yōu)選為三官能度的聚醚多元醇6-8份、無機(jī)填料50-55份、顏料0.2-0.3份、增塑劑25-30份、固化劑1-2份、抗氧劑0.2-0.3份和紫外線吸收劑0.2-0.3份，其中聚醚多元醇為聚醚330N或聚醚3050，增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油或氯化石蠟油，固化劑為3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷或二鄰氯二苯胺甲烷，無機(jī)填料為滑石粉、高嶺土、有機(jī)膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物，抗氧劑1010為受阻酚型抗氧劑(四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，紫外線吸收劑為UV-327、UV-9或UV-531，顏料為氧化鐵系無機(jī)顏料或氧化鐵系無機(jī)顏料與有機(jī)顏料復(fù)合顏料，其中氧化鐵系無機(jī)顏料包括氧化鐵紅、氧化鐵黃和氧化鐵綠等，有機(jī)顏料包括耐曬黃、大紅、鈦青綠、酞青藍(lán)等，界面偶聯(lián)劑為Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷或Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅燒。
[0017]實(shí)施例1:
透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料由質(zhì)量比為1:3的甲組分和乙組分組成的雙組分材料，具體如下:
甲組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚210 50份、二苯·基甲烷二異氰酸酯35份、苯甲酰氯0.05份、石蠟油15份； 乙組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚330N 10份、滑石粉45份、白炭黑5份，氧化鐵紅1份、鄰苯二甲酸二辛脂20份、3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基二苯基甲燒3份、四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份和UV-531 0.1份，
其中多異氰酸酯用二苯基甲烷二異氰酸酯代替甲苯_2，4- 二異氰酸酯，甲組分中的聚醚多元醇用聚醚220代替聚醚210，乙組分中的聚醚多元醇用聚醚3050代替聚醚330Ν，增塑劑用環(huán)氧大豆油或氯化石蠟油代替鄰苯二甲酸二辛脂，固化劑用二鄰氯二苯胺甲烷代替3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷，無機(jī)填料為滑石粉、高嶺土、有機(jī)膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物代替滑石粉，紫外線吸收劑用UV-327或UV-9代替UV-531，顏料用氧化鐵系無機(jī)顏料或氧化鐵系無機(jī)顏料與有機(jī)顏料復(fù)合顏料代替氧化鐵紅，如用氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵綠、曬黃、大紅、鈦青綠、酞青藍(lán)等或與其類似的其他顏料其中的一種或幾種混合物代替氧化鐵紅，均能取得同樣的有益效果。
[0018]現(xiàn)場施工時(shí)，按照甲、乙組份的配比投料，并攪拌均勻，再噴涂在塑膠跑道面層上即可。
[0019]實(shí)施例2:
透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料由質(zhì)量比為1:4的甲組分和乙組分組成的雙組分材料，具體如下:甲組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚220 50份、甲苯-2，4-二異氰酸酯35份、苯甲酰氯0.1份、石蠟油15份；
乙組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚330N 10份、滑石粉40份，有機(jī)膨潤土 4份，白炭黑8份、氧化鐵黃0.6份、環(huán)氧大?油35份、3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲燒1份、四[β -(3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、UV-9 0.3份，本發(fā)明中的無機(jī)填料以滑石粉為主，因此其他幾種無機(jī)填料是輔助作用用量很少。
[0020]現(xiàn)場施工時(shí)，為了提高其質(zhì)量，保證基礎(chǔ)與面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，本發(fā)明在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層上均勻噴涂界面偶聯(lián)劑
Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙組份的配比投料，并攪拌均勻，再噴涂在塑膠跑道的面層上即可。
[0021]實(shí)施例3:
透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料由質(zhì)量比為1:3.5的甲組分和乙組分組成的雙組分材料，具體如下:
甲組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料: 聚醚210和聚醚220各25份、二苯基甲烷二異氰酸酯35份、苯甲酰氯0.06份、石蠟油15份；
乙組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚330N和聚醚3050各5份、滑石粉50份、高嶺土 5份、白炭黑5份、有機(jī)膨潤土 2份、曬黃0.5份、氯化石蠟油25份、二鄰氯二苯胺甲烷2份、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份和UV-327 0.3份。
[0022]現(xiàn)場施工時(shí)，為了提高其質(zhì)量，保證基礎(chǔ)與面層之間的粘結(jié)強(qiáng)度，本發(fā)明在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層上均勻噴涂界面偶聯(lián)劑
Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙組份的配比投料，并攪拌均勻，再噴涂在塑膠跑道的黑顆粒層上即可。
[0023]實(shí)施例4:
透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料由質(zhì)量比為1:3的甲組分和乙組分組成的雙組分材料，具體如下:
甲組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚220 55份、甲苯-2，4- 二異氰酸酯30份、苯甲酰氯0.08份、石蠟油15份，
乙組分按重量份數(shù)計(jì)，其包括如下份數(shù)的原料:
聚醚3050 10份、滑石粉55份、有機(jī)膨潤土 2份、白炭黑2份、氧化鐵綠和鈦青綠(質(zhì)量比1:1) 1份、氯化石蠟油28份、二鄰氯二苯胺甲烷1.5份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份、UV-9 0.2份。
[0024]現(xiàn)場施工時(shí)，本發(fā)明先在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層上均勻噴涂界面偶聯(lián)劑Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙組份的配比投料，并攪拌均勻，再噴涂在塑膠跑道的黑顆粒層上即可。
[0025]本發(fā)明面層的塑膠選擇粒徑2~4mm之間，達(dá)到較好的密實(shí)度，顆粒粒徑過大密實(shí)度差；粒徑過小，比表面積過大，在同樣膠水使用量的情況下，粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)有所下降，且容易出現(xiàn)鼓泡等現(xiàn)象；面層的塑膠顆粒與單組份聚氨酯膠水混合后，利用攤鋪機(jī)控制平整度，并將厚度控制厚度在10_，攤鋪機(jī)主驅(qū)動(dòng)采用電機(jī)帶動(dòng)履帶鏈條傳動(dòng)，采用變頻器無級(jí)調(diào)速，平穩(wěn)精確，能前進(jìn)與后退并可作弧形運(yùn)動(dòng)，保證表面平整無明顯接縫。[0026]為了保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，一方面我們施工時(shí)，要避開陰雨潮濕天氣，空氣濕度一般在85%以內(nèi)，另一方面我們在設(shè)計(jì)配方時(shí)將乙組份異氰酸酯預(yù)聚體的NC0%提高3飛個(gè)點(diǎn)，確保在空氣濕度較大時(shí)，依然能夠保證甲組份和乙組份充分完全反應(yīng)，以保證材料的物理機(jī)械性能達(dá)到要求，使塑膠跑道的合格率大大提高，由目前的82%提高到95%以上，因此大大改善了目前塑膠跑道使用壽命短，防滑止滑性能降低，維修率高的問題，降低了制造成本和使用成本，而且，本發(fā)明所用的原料均為環(huán)保型材料，屬于環(huán)境友好型材料，避免了環(huán)境污染，為運(yùn)動(dòng)者的健康安全提供了保障。
【權(quán)利要求】
1.一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于它由質(zhì)量比為1:3~4的甲組分和乙組分組成的雙組分材料， 所述的甲組分為由環(huán)保型的多異氰酸酯、聚醚多元醇及助劑在7(T80°C的反應(yīng)釜中反應(yīng)3~4小時(shí)制得的含異氰酸酯端基的預(yù)聚物；其投料重量份數(shù)計(jì)，聚醚多元醇50-60份、多異氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蠟油15-20份； 所述的乙組分包括如下重量份數(shù)的組分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、無機(jī)填料45-60份、顏料0.1-0.4份、增塑劑20-35份、固化劑1_3份、抗氧劑0.1-0.3份和紫外線吸收劑0.1-0.3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的甲組分中原料按投料重量份數(shù)計(jì)，聚醚多元醇55-60份、多異氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08 份、石蠟油 18-20 份； 所述的乙組分包括如下重量份數(shù)的組分:三官能度的聚醚多元醇6-8份、無機(jī)填料50-55份、顏料0.2-0.3份、增塑劑25-30份、固化劑1_2份、抗氧劑0.2-0.3份和紫外線吸收劑0.2-0.3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的多異氰酸酯為甲苯_2，4- 二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于甲組分中的聚醚多元醇為聚醚210或聚醚220，乙組分中的聚醚多元醇為聚醚330N或聚醚3050。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的無機(jī)填料為滑石粉、高嶺土、有機(jī)膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二辛脂、環(huán)氧大豆油或氯化石蠟油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的固化劑為3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲燒或二鄰氯二苯胺甲燒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的抗氧劑1010為受阻酚型抗氧劑四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述的紫外線吸收劑為UV-327、UV-9或UV-531。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于所述的顏料為氧化鐵系無機(jī)顏料或氧化鐵系無機(jī)顏料與有機(jī)顏料的復(fù)合顏料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料，其特征在于在噴涂該透氣型聚氨酯塑膠跑道面層膠合材料前，先在塑膠跑道基礎(chǔ)層上涂有界面偶聯(lián)劑，界面偶聯(lián)劑為Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷或Y-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
【文檔編號(hào)】C09J11/04GK103666233SQ201310609304
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】張燕蕊, 丁加存, 吳超越 申請人:金華市一純體育器材有限公司, 金華市一家建設(shè)工程有限公司