本發(fā)明屬于跑道施工技術(shù)領域，具體涉及一種具有自修復功能的耐用性好的阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料及其施工方法。

背景技術(shù)：

塑膠跑道由聚氨酯預聚體、混合聚醚、顏料、助劑等組成。塑膠跑道具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當?shù)葍?yōu)點，廣泛用在學校、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發(fā)生嚴重的黃變現(xiàn)象，通常畫線之后2~3天就會明顯黃變，并且這種畫線漆通常是油性漆，含有大量的有機溶劑，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?shù)仍?，導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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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自修復功能的耐用性好的阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料及其施工方法。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于由以下重量份數(shù)的組份組成：

多異氰酸酯10-25份、聚醚多元醇35-48份、熱塑性彈性體2-10份、微膠囊材料5-15份、異辛酸鉛0.1-0.5份、水合氧化鋁0.1-1份、PUR-101 0.2-1.5份、填料45-60份、顏料1-1.5份、增粘樹脂10-25份、固化劑1-3份、抗氧劑0.1-0.3份、水40-60份。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯12-22份、聚醚多元醇32-45份、熱塑性彈性體4-8份、微膠囊材料6-12份、異辛酸鉛0.2-0.4份、水合氧化鋁0.3-0.8份、PUR-101 0.5-1.0份、填料48-58份、顏料1.1-1.4份、增粘樹脂12-20份、固化劑1.5-2.5份、抗氧劑0.1-0.3份、水42-58份。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯15-18份、聚醚多元醇35-42份、熱塑性彈性體5-7份、微膠囊材料7-10份、異辛酸鉛0.2-0.4份、水合氧化鋁0.4-0.7份、PUR-101 0.6-0.8份、填料50-55份、顏料1.1-1.4份、增粘樹脂14-18份、固化劑1.8-2.2份、抗氧劑0.1-0.3份、水42-58份。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、熱塑性彈性體6份、微膠囊材料8份、異辛酸鉛0.3份、水合氧化鋁0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、顏料1.2份、增粘樹脂16份、固化劑2.0份、抗氧劑0.2份、水55份。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于所述的多異氰酸酯為二甲基三苯基甲烷四異氰酸酯或甲苯-2,4-二異氰酸酯；聚醚多元醇為聚醚210、聚醚220、聚醚330N或聚醚3050中的任意一種或幾種混合物。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于所述的填料為滑石粉、高嶺土、有機膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物；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；顏料為氧化鐵系無機顏料或氧化鐵系無機顏料與有機顏料的復合顏料。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于增粘樹脂用萜烯樹脂、松香樹脂和石油樹脂中的一種或多種的混合物；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。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于所述的微膠囊材料由阿拉伯樹膠、丙二醇、活性二氧化硅粉、高鋁酸鹽水泥組成得到。

所述的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，其特征在于所述的熱塑性彈性體為丁苯橡膠熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、熱塑性聚氨酯中一種或者兩種混合物。

所述的阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

1）微膠囊材料的配制：將質(zhì)量比為1：10-15的阿拉伯樹膠與丙二醇混合溶解得溶液；再將質(zhì)量比為1：3的活性二氧化硅粉和高鋁酸鹽水泥混合均勻得混合料，再將溶液與混合料通過流化床涂布器處理，過濾干燥得微膠囊材料；

2）按配比將多異氰酸酯與聚醚多元醇反應所形成的高分子聚合物，加熱熔融后加入熱塑性彈性體對其進行改性；得到改性的聚氨酯聚合體；

3）向步驟2）得到的改性的聚氨酯聚合體中加入異辛酸鉛、水合氧化鋁、PUR-101、填料、顏料、增粘樹脂、固化劑、抗氧劑及水

進膠體磨磨合20-40分鐘，得到水性混合料；

4）按步驟1）得到的微膠囊材料中加入到步驟3）得到的水性混合料中，進行混合設備進行攪拌，均勻噴涂在塑膠跑道基礎層上。

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)明通過將能快速固化和凝膠的材料用微膠囊技術(shù)，采用微膠囊技術(shù)，將微膠囊顆粒細度控制在200目以上（達到70微米以下），并將其均勻地分散在阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料中，使其在涂料的各個部位都能發(fā)揮作用；采用帶親水基團可吸水溶脹性材料作微膠囊的壁材，當材料遇水以后變軟、膨脹、透水，可讓內(nèi)部芯材發(fā)揮作用，提高阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料的自修復能力，提高其質(zhì)量；

2）本發(fā)明通過加入水合氧化鋁及PUR-101，與其他組份共同作用，除了提高其阻燃效率外，還能起到對復合材料的增強作用，可以顯著降低聚氨酯樹脂的成型收縮率，制得的聚氨酯復合塑膠跑道達到 UL-94 中 V-0 級別，并且符合環(huán)保要求，綜合性能優(yōu)良，且兩種阻燃材料的使用，降低了復合材料的成本；

3）本發(fā)明將得到的阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料應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，并且進一步提高了其阻燃效果，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、阻燃效果差等問題，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，為運動者的健康安全提供了保障。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此：

本發(fā)明的一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯10-25份、聚醚多元醇35-48份、熱塑性彈性體2-10份、微膠囊材料5-15份、異辛酸鉛0.1-0.5份、水合氧化鋁0.1-1份、PUR-101 0.2-1.5份、填料45-60份、顏料1-1.5份、增粘樹脂10-25份、固化劑1-3份、抗氧劑0.1-0.3份、水40-60份；

優(yōu)選組份配比為：多異氰酸酯12-22份、聚醚多元醇32-45份、熱塑性彈性體4-8份、微膠囊材料6-12份、異辛酸鉛0.2-0.4份、水合氧化鋁0.3-0.8份、PUR-101 0.5-1.0份、填料48-58份、顏料1.1-1.4份、增粘樹脂12-20份、固化劑1.5-2.5份、抗氧劑0.1-0.3份、水42-58份；

更優(yōu)組份配比為：多異氰酸酯15-18份、聚醚多元醇35-42份、熱塑性彈性體5-7份、微膠囊材料7-10份、異辛酸鉛0.2-0.4份、水合氧化鋁0.4-0.7份、PUR-101 0.6-0.8份、填料50-55份、顏料1.1-1.4份、增粘樹脂14-18份、固化劑1.8-2.2份、抗氧劑0.1-0.3份、水42-58份。

最優(yōu)組份配比為：多異氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、熱塑性彈性體6份、微膠囊材料8份、異辛酸鉛0.3份、水合氧化鋁0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、顏料1.2份、增粘樹脂16份、固化劑2.0份、抗氧劑0.2份、水55份。

其中多異氰酸酯為二甲基三苯基甲烷四異氰酸酯或甲苯-2,4-二異氰酸酯；聚醚多元醇為聚醚210、聚醚220、聚醚330N或聚醚3050中的任意一種或幾種混合物；填料為滑石粉、高嶺土、有機膨潤土、白炭黑中的一種或多種混合物；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；顏料為氧化鐵系無機顏料或氧化鐵系無機顏料與有機顏料的復合顏料；增粘樹脂用萜烯樹脂、松香樹脂和石油樹脂中的一種或多種的混合物；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；微膠囊材料由阿拉伯樹膠、丙二醇、活性二氧化硅粉、高鋁酸鹽水泥組成得到；熱塑性彈性體為丁苯橡膠熱塑性彈性體、聚烯烴類熱塑性彈性體、熱塑性聚氨酯中一種或者兩種混合物。

實施例1：

一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯20份、聚醚多元醇42份、熱塑性彈性體10份、微膠囊材料10份、異辛酸鉛0.5份、水合氧化鋁1份、PUR-101 1.5份、填料45份、顏料1份、增粘樹脂25份、固化劑1份、抗氧劑0.3份、水40份，其施工過程如下：

1）微膠囊材料的配制：將質(zhì)量比為1：10的阿拉伯樹膠與丙二醇混合溶解得溶液；再將質(zhì)量比為1：3的活性二氧化硅粉和高鋁酸鹽水泥混合均勻得混合料，再將溶液與混合料通過流化床涂布器處理，過濾干燥得微膠囊材料；

2）按配比將多異氰酸酯與聚醚多元醇反應所形成的高分子聚合物，加熱熔融后加入熱塑性彈性體對其進行改性；得到改性的聚氨酯聚合體；

3）向步驟2）得到的改性的聚氨酯聚合體中加入異辛酸鉛、水合氧化鋁、PUR-101、填料、顏料、增粘樹脂、固化劑、抗氧劑及水

進膠體磨磨合20-40分鐘，得到水性混合料；

4）按步驟1）得到的微膠囊材料中加入到步驟3）得到的水性混合料中，進行混合設備進行攪拌，均勻噴涂在塑膠跑道基礎層上即可。

實施例2：

一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯15份、聚醚多元醇45份、熱塑性彈性體4份、微膠囊材料12份、異辛酸鉛0.2份、水合氧化鋁0.8份、PUR-101 1.0份、填料58份、顏料1.4份、增粘樹脂12份、固化劑1.5份、抗氧劑0.1份、水58份；

其施工方法中，微膠囊材料配制時，阿拉伯樹膠與丙二醇質(zhì)量比為1：12，其他步驟如實施例1。

實施例3：

一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯18份、聚醚多元醇35份、熱塑性彈性體7份、微膠囊材料7份、異辛酸鉛0.4份、水合氧化鋁0.4份、PUR-101 0.6份、填料50份、顏料1.1份、增粘樹脂18份、固化劑2.2份、抗氧劑0.3份、水42份；

其施工方法中，微膠囊材料配制時，阿拉伯樹膠與丙二醇質(zhì)量比為1：15，其他步驟如實施例1。

實施例4：

一種阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，由以下重量份數(shù)的組份組成：多異氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、熱塑性彈性體6份、微膠囊材料8份、異辛酸鉛0.3份、水合氧化鋁0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、顏料1.2份、增粘樹脂16份、固化劑2.0份、抗氧劑0.2份、水55份。

其施工方法中，微膠囊材料配制時，阿拉伯樹膠與丙二醇質(zhì)量比為1：10，其他步驟如實施例1。

現(xiàn)場施工時，本發(fā)明先在噴涂該阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料前，先在塑膠跑道基礎層上均勻噴涂界面偶聯(lián)劑γ-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。

本發(fā)明面層的塑膠選擇粒徑3-4mm之間，達到較好的密實度，顆粒粒徑過大密實度差；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)強度會有所下降，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，利用攤鋪機控制平整度，并將厚度控制厚度在8mm，攤鋪機主驅(qū)動采用電機帶動履帶鏈條傳動，采用變頻器無級調(diào)速，平穩(wěn)精確，能前進與后退并可作弧形運動，保證表面平整無明顯接縫。

通過采用限定配比的組份，得到的阻燃型聚氨酯塑膠跑道材料，既保證材料的物理機械性能達到要求，使塑膠跑道的合格率大大提高，由目前的82%提高到95%以上，也提高了其阻燃效果，使其使用更安全，不但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，為運動者的健康安全提供了保障。