用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于聚氨酯粘合劑領(lǐng)域，涉及一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑及其制備方法。由異氰酸酯、聚烯烴多元醇、蓖麻油、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和催化劑組成；其中，以質(zhì)量比計，異氰酸酯：聚烯烴多元醇：蓖麻油：抗氧劑：光穩(wěn)定劑：催化劑=25-35：30-40：20-30：1-4：1-4：1-2。本發(fā)明用于運動場地的無變型聚氨酯粘合劑及其制備方法，該聚氨酯粘合劑無氣味、不黃變、環(huán)保，且固化速度適中、不變形，儲存穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良的特點。
【專利說明】用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于聚氨酯粘合劑領(lǐng)域，涉及一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們的消費水平的提高，學(xué)校、社區(qū)、公園的運動休閑場地也越來越多，如游泳池、健身房、公園慢跑區(qū)等。運動場地也由原先的滿足人們?nèi)粘＿\動需求向高檔化、個性化、高舒適度方面發(fā)展。如游泳池底部材料一般為瓷磚,瓷磚往往較為堅硬且光滑，特別是浸水之后，表面易形成光滑的水膜，容易造成游泳者站立時打滑，存在潛在危險。因此用一種柔軟舒適且摩擦系數(shù)高的材料來替代傳統(tǒng)的瓷磚成了一種時尚潮流。目前用彩色TPU顆粒或EPDM顆粒加入聚氨酯粘合劑制成底部防滑區(qū)取得良好的效果，這種材料制成的底部防滑區(qū)舒適度高且防滑性好，深受游泳愛好者的喜愛。而目前由于技術(shù)原因，建造商購買的粘合劑往往是溶劑型TDI/MDI體系，溶劑大多為二甲苯及酯類對人體及環(huán)境危害大。該類粘合劑亦具有施工弊端，因TDI的蒸汽壓20攝氏度為1.33Pa左右，致使TDI較易揮發(fā)，其氣味又帶有刺激性，人體吸入后粘合劑中的NCO-會和人體組織中的水分及其他成分反應(yīng)，造成致敏和刺激作用，出現(xiàn)眼睛疼痛、流淚、結(jié)膜充血、咳嗽、胸悶、氣急、哮喘、紅色丘疹、斑丘疹、接觸性過敏性等癥狀，同時由于TD1、MDI等芳香族異氰酸酯合成的聚氨酯在紫外線的作用下芳香環(huán)的二氨基甲酸酯橋鍵結(jié)構(gòu)會自動氧化生成醌-亞胺鍵或偶氮化合物，造成制品使用2-3個月后就逐漸變黃，同時力學(xué)性能下降，會嚴重的影響場地的美觀及檔次。其他的運動場地例如高檔健身房、公園及別墅慢跑區(qū)的地面也存在類似的問題。
[0003]本發(fā)明通過引入脂肪族異氰酸酯替代芳香族異氰酸酯，從根本上解決了產(chǎn)品的黃變問題。但是由于脂肪族異氰酸酯類粘合劑反應(yīng)活性低，強度差，用其制得的場地或制品往往固化速度慢，首先滿足不了用戶期望的24小時內(nèi)固化的要求，再者場地力學(xué)性能也很難滿足國標(biāo)拉伸強度及伸長率的要求，這樣場地的使用壽命就很難得到保證。而通過增加催化劑的用量，雖然在一定程度上能夠提升產(chǎn)品的固化速度，但會導(dǎo)致粘合劑儲存穩(wěn)定性大大降低，滿足不了產(chǎn)品儲存穩(wěn)定期的要求。本發(fā)明引入脂肪族異氰酸酯的同時采用特殊聚醚多元醇與蓖麻油搭配，加上合適份數(shù)的環(huán)保鉍類及胺類催化劑，在保證儲存穩(wěn)定性的同時，來解決脂肪族粘合劑產(chǎn)品固化速度過慢、拉伸強度及撕裂強度低的問題，使得所制得的脂肪族粘合劑不但具有耐黃變特性，同時具有優(yōu)良的儲存穩(wěn)定性、力學(xué)性能及良好的施工性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑及其制備方法，該聚氨酯粘合劑無氣味、不黃變、環(huán)保，且固化速度適中、不變形，儲存穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良的特點。制備方法簡單，易于操作。[0005]本發(fā)明用于運動場地的無變型聚氨酯粘合劑，由異氰酸酯、聚烯烴多元醇、蓖麻油、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和催化劑組成；
[0006]其中，以質(zhì)量比計，異氰酸酯:聚烯烴多元醇:蓖麻油:抗氧劑:光穩(wěn)定劑:催化劑=25-35:30-40:20-30:1_4:1_4:1_2。
[0007]所述的異氰酸酯為1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯的一種或多種。
[0008]所述的聚烯烴多元醇為端羥基聚丁二烯；其中端羥基聚丁二烯以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000-3000，官能度為2。 [0009]所述的蓖麻油為平均官能度為2.7，羥值163mgK0H/g。
[0010]所述的抗氧劑是3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯。
[0011]所述的光穩(wěn)定劑是雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯。
[0012]所述的催化劑是異辛酸鉍、三乙胺或N-乙基嗎啉的一種或幾種。
[0013]用于運動場地的聚氨酯粘合劑的制備方法:
[0014]將聚烯烴多元醇和蓖麻油常溫下加入反應(yīng)釜，升溫至95°C — 100°C下攪拌，抽真空脫水脫氣2 — 3小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至85~90°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯，80 — 85°C反應(yīng)2.5 — 3小時，加入抗氧劑、光穩(wěn)定劑和催化劑，降溫至10~40°C裝桶。
[0015]抽真空的壓力為-0.0%MPa。
[0016]本發(fā)明使用時將該聚氨酯粘合劑與TPU/EPDM顆粒按照1:7_1:5的比例混合。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明用于運動場地的無變型聚氨酯粘合劑及其制備方法，該聚氨酯粘合劑無氣味、不黃變、環(huán)保，且固化速度適中、不變形，儲存穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良的特點。制備方法簡單，易于操作。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明的保護范圍不僅限于此。
[0020]實施例1
[0021]將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000，官能度為2)25克，將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1,2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在2000，官能度為2)15克，蓖麻油30克常溫下加入反應(yīng)釜中，升至97°C下攪拌，在壓力為-0.095MPa下脫水脫氣2.5小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至88°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯20克，環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯5克，85°C反應(yīng)
2.5小時，加入3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯I克、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯3克、異辛酸鉍0.8克、三乙胺0.2克，降溫至20°C裝瓶。
[0022]使用時將該膠水與TPU/EPDM顆粒按照1:6的比例混合。
[0023]實施例2
[0024]將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000，官能度為2) 30克，蓖麻油30克常溫下加入三口瓶中，升至95°C下攪拌，在壓力為-0.095MPa下脫水脫氣3小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至90°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯30克，80°C反應(yīng)3小時，加入3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯4克、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯4克、異辛酸鉍2克，降溫至15°C裝瓶。
[0025]使用時將該膠水與TPU/EPDM顆粒按照1:5的比例混合。
[0026]實施例3:
[0027]將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000，官能度為2)35克，蓖麻油25克常溫下加入三口瓶中，升至100°C下攪拌，(壓力為-0.095MPa)脫水脫氣2小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至90°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯30克，異佛爾酮二異氰酸酯5克，83°C反應(yīng)2.7小時，加入3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯3克、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯I克、異辛酸鉍0.65克，N-乙基嗎啉0.35克，降溫至15°C裝瓶。
[0028]使用時將該膠水與TPU/EPDM顆粒按照1:7的比例混合。
[0029]實施例4
[0030]將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000，官能度為2)20克，將聚烯烴多元醇(以H2O2為引發(fā)劑，1,2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在3000，官能度為2) 18克，蓖麻油22克常溫下加入三口瓶中，升至95°C攪拌，(壓力為-0.095MPa)脫水脫氣3小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至87°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯33克，821:反應(yīng)2.9小時，加入3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯3克、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯2克、異辛酸鉍1.8克，N-乙基嗎啉0.2克，降溫至17°C裝瓶。
[0031 ] 使用時將該膠水與TPU/EPDM顆粒按照1:7的比例混合。
[0032]對實施例1-4樣品進行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0033]表1實施例1-4樣品進行性能測試結(jié)果
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，由異氰酸酯、聚烯烴多元醇、蓖麻油、抗氧劑、光穩(wěn)定劑和催化劑組成； 其中，以質(zhì)量比計，異氰酸酯:聚烯烴多元醇:蓖麻油:抗氧劑:光穩(wěn)定劑:催化劑=25-35:30-40:20-30:1_4:1_4:1_2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的異氰酸酯為1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己烷二亞甲基二異氰酸酯的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的聚烯烴多元醇為端羥基聚丁二烯；其中端羥基聚丁二烯以H2O2為引發(fā)劑，1，2丙二醇做溶劑，丁二烯進行自由基聚合，分子量在1000-3000，官能度為2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的蓖麻油為平均官能度為2.7，羥值163mgK0H/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的抗氧劑是3，5-叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的光穩(wěn)定劑是雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑，其特征在于，所述的催化劑是異辛酸鉍、三乙胺或N-乙基嗎啉的一種或幾種。
8.—種權(quán)利要求1所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在 于，將聚烯烴多元醇和蓖麻油常溫下加入反應(yīng)釜，升溫至95°C — 100°C下攪拌，抽真空脫水脫氣2 - 3小時，當(dāng)水分質(zhì)量分數(shù)小于0.05%后，降溫至85~90°C加入1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯，80 - 85°C反應(yīng)2.5 — 3小時，加入抗氧劑、光穩(wěn)定劑和催化劑，降溫至10~40°C裝桶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于運動場地的無溶劑不黃變型聚氨酯粘合劑的制備方法，其特征在于，抽真空的壓力為-0.095MPa。
【文檔編號】C09J175/14GK103642449SQ201310660829
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】孫清峰, 李立強, 鞠偉坦, 王玉霞, 代金輝 申請人:山東一諾威聚氨酯股份有限公司