一种跑道胶用组合物及其制品的制作方法

文档序号:11931868阅读:329来源:国知局

本发明涉及一种跑道胶用组合物及其制品领域,具体涉及C08L23领域。



背景技术:

塑胶跑道又称全天候田径运动跑道,其具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性,有利于运动员速度和技术的发挥,有效地提高运动成绩,降低摔伤率。

国内塑胶跑道一般为聚氨酯材料,再辅以颜料、助剂等。质量合格的聚氨酯,一般不会挥发有害物质。聚氨酯是用“聚醚多元醇”和“二异氰酸酯”两种单体聚合起来的聚合物。如果这两种单体完全聚合,那么聚氨酯本身并没有危害。关键是劣质的聚氨酯内会残留较多这两种没有聚合完全的单体,而对人体有害的来源之一就是这两种单体。

同时,聚醚多元醇含有醚键,主链较柔软,同时由聚醚多元醇制备得到的制品,其机械强度、氧化稳定性较差,特别是在高温、高冲击的情况下。

针对上述内容,本发明提供一种跑道胶用组合物,其可以在高温、高冲击、高磨性下,仍然具有很强的实用性。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的第一方面提供一种跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

作为本发明的一种实施方式,所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

作为本发明的一种实施方式,所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其还包含:

作为本发明的一种实施方式,所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其还包含:

作为本发明的一种实施方式,所述聚醚多元醇由起始剂、环氧化物和催化剂制备得到,其中所述起始剂为4,6,7-三羟基-2-萘羧酸。

作为本发明的一种实施方式,所述二异氰酸酯选自1,4环己烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、甲基-2,4-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、二甲苯烷二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、邻苯二甲基二异氰酸酯、1,5-奈二异氰酸和甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种或多种。

作为本发明的一种实施方式,所述二异氰酸酯的异氰酸基和聚醚多元醇的羟基的摩尔比为(9-7):(4-1)。

作为本发明的一种实施方式,所述二异氰酸酯的异氰酸基和聚醚多元醇的羟基的摩尔比为(9-8):(3-1)。

本发明的第二方面提供一种塑胶跑道,其由上述的跑道胶用组合物制备而成。

本发明的第三方面提供上述的跑道胶用组合物,其用于制备塑胶跑道。

附图说明

图1:当n=1时,聚硅氧烷的制备单体的1H-NMR图。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中,此短语将使权利要求为封闭式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时,其仅限定在该子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象,除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生,而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限定于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的,用“大约”、“约”等修饰一个数值,意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中,近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中,范围限定可以组合和/或互换,如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。

“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

本发明的第一方面,提供一种跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

二异氰酸酯

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。若以-NCO基团的数量分类,包括单异氰酸酯R-N=C=O和二异氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多异氰酸酯等。特征官能团异氰酸酯基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构,能与各种含活泼氢的化合物进行反应。异氰酸酯亲核加成反应是聚氨酯合成过程中的重要反应。由于异氰酸酯-NCO基团上含有高度不饱和键,其中氮原子和氧原子的电负性高,吸电子能力强。

作为本发明的一种实施方式,所述异氰酸酯优选为二异氰酸酯。

作为本发明的一种实施方式,所述二异氰酸酯选自1,4-环己烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、甲基-2,4-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、二甲苯烷二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、邻苯二甲基二异氰酸酯、1,5-奈二异氰酸和甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种或多种组合。

作为本发明的一种实施方式,所述二异氰酸酯优选为含有芳香环结构的二异氰酸酯。

作为本发明的一种优选方式,所述二异氰酸酯优选为1,5-萘二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、二甲苯烷二异氰酸酯、邻苯二甲基二异氰酸酯、1,5-奈二异氰酸和甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种或多种。

作为本发明的一种优选方式,所述二异氰酸酯优选为甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯。

从耐磨、耐热的角度出发,所述二异氰酸酯优选为二苯甲烷二异氰酸酯;从高弹性、高硬度的角度出发,所述二异氰酸酯优选为1,5-萘二异氰酸酯;从光稳定性的角度出发,所述二异氰酸酯优选为间苯二亚甲基二异氰酸酯。

综上所述,做为本发明的一种优选方式,所述二异氰酸酯优选为二苯甲烷二异氰酸酯。

聚醚多元醇

聚醚多元醇,简称聚醚,是由起始剂(含活性氢基团的化合物)与环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或者四氢呋喃等在催化剂存在下经加聚反应制得,其主链上含有醚键-R-O-R-,并且端基为羟基的一类化合物。聚醚多元醇可以是环氧化合物的均聚物,例如四氢呋喃的均聚物;也可以是几种环氧化合物的共聚物,例如四氢呋喃和环氧丙烷的共聚物。

聚醚的合成是均聚或者共聚单体在催化剂体系的作用下经阳离子开环聚合而成,其中除本身的均聚或者共聚单体以外,起影响性作用的是起始剂和催化剂。

常用催化剂为路易斯酸和杂多酸及其负载型,例如可以是叔氧鎓盐、碳正离子、强质子酸、路易斯酸、稀土催化剂、碘、分子筛类、复合氧化物或固体超强酸中的一种或多种。

在聚醚生产中,起始剂是一类含活泼氢原子的化合物,他们和自由基聚合中的引发剂不同,聚醚的起始剂是聚醚链段的开端,环氧化合物在起始剂上进行链增长。

作为聚醚多元醇合成的起始剂,按照活性基团性质区分,用于聚醚多元醇合成的起始剂主要分为含有羟基化合物和含有胺基的化合物。

作为本发明的一种实施方式,所述起始剂可以是丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、乙二胺、季戊四醇、木糖醇、乙烯三胺、山梨醇和甲苯二胺。

从聚醚的官能度出发,本发明中所述起始剂优选为含有两个以上羟基或者胺基基团的起始剂;从获得制品的稳定、耐热和耐燃的性质出发,所述起始剂常用的有双酚A、双酚S、甲苯二胺、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、苯酚-甲醛缩合物和苯胺-甲醛缩合物等。

起始剂主要有多元醇类和多元胺类,多元醇类主要有三官能度的丙三醇和三羟甲基丙烷,四官能度的主要是季戊四醇,五官能度的主要有木糖醇,六官能度的主要有二季戊四醇和山梨醇等,此外还有环状结构的多羟基化合物等,如淀粉和环糊精等。胺类起始剂主要有乙二胺、丁二胺,一个胺基具有两个活性中心,可生成两个支化结构的聚合物,因此用二胺类作为起始剂合成的共聚醚官能度理论值为4。合成星形共聚醚的起始剂可以是分子量较小的小分子起始剂,也可以是分子量较大的大分子起始剂。小分子起始剂反应活性高,聚合反应速率较快,但有部分小分子起始剂由于活性基团紧凑,导致聚合单体在起始剂上发生聚合时,其较大的空间位阻效应致使其部分活性基团发生聚合反应,造成聚合效果不理想。用大分子起始剂由于本身相对分子质量较大,端基活性较弱,聚合速率不及小分子起始剂,但得到的聚醚多元醇链段结构明确。

作为本发明的一种实施方式,所述起始剂优选为含有芳香环或者稠环结构的起始剂,例如,双酚A、双酚S、甲苯二胺中的一种或多种。

作为本发明的一种实施方式,所述起始剂优选为含有羟基基团的起始剂,例如丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇的一种或多种。

作为本发明的一种实施方式,所述起始剂优选为含有2个以上官能团的起始剂,例如乙二胺、季戊四醇、乙烯三胺中的一种或多种。

作为本发明的一种实施方式,所述起始剂优选为4,6,7-三羟基-2-萘羧酸。

本发明中,所述环氧化合物不做具体限定,可以是四氢呋喃、环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷中的一种均聚或者是几种的共聚。

作为本发明的一种实施方式,所述聚醚多元醇的制备方式可以采用本领域技术人员已知的制备方法,所述聚醚多元醇的制备主要采用阳离子聚合的原理制备得到。本发明中,优选起始剂为4,6,7-三羟基-2-萘羧酸,共聚单体为四氢呋喃和环氧丙烷,三氟化硼乙醚络合物为催化剂。具体制备过程如下:

将单体四氢呋喃和4,6,7-三羟基-2-萘羧酸混合,在催化剂三氟化硼乙醚络合物下,冰盐浴冷却至-5℃,在搅拌下缓慢加入环氧丙烷,进行聚合;将聚合后的聚醚多元醇进行精制处理。

精制:

在阳离子开环聚合制备四氢呋喃-环醚共聚醚多元醇的过程中,由于反应复杂,副反应繁多,往往伴随着一定量环状齐聚物的生成。环状齐聚物是低分子量的冠醚,因此其结构中含无端羟基,从而会使共聚醚的平均官能度偏低,并影响到聚氨酯制品的性能,如用该聚醚多元醇制备的聚氨酯,当温度升高,低相对分子质量的齐聚物慢慢地挥发,并使其溶解有机溶剂的能力不断提高,结果当该聚氨酯产品暴露于高温或者接触有机溶剂时,会引起质量的减少以及产品尺寸的变化。粗制的共聚醚中常含有7%~15%或更多的环状齐聚物副产物。环状齐聚物副产物是一系列的小分子冠醚,它们的存在将严重损害聚氨酯产品的性能。粗聚醚中也含有少量的催化剂,少量催化剂的存在也会影响聚氨酯产品的性能。要制备高质量,窄分布的聚醚多元醇,一方面可以通过控制聚合反应条件,提高反应的转化率。另一方面可以通过后处理除掉低相对分子质量齐聚物,常用的方法有溶剂萃取、蒸馏、膜分离、超临界萃取、降解等。

本发明中,主要采用溶剂萃取的方法进行粗聚醚的精制。

羟制的测定

羟值是表征聚醚多元醇性质的重要参数,不同羟值的聚醚多元醇可以得到性质迥然不同的制品。其定义为:与每克试样中羟基含量相当的氢氧化钾毫克数单位为mg KOH/g。目前,测定羟值的方法有化学分析法、仪器分析法、化学分析与仪器分析相结合的方法。以化学分析法测定羟值是基于羟基官能团进行的各种化学反应。归纳起来有以下几种方法:乙酸酐酰化法、邻苯二甲酸酐酰化法、甲酰化法、溴化法、高碘酸氧化法、偶联法、活性氢法等。本发明中,主要采用酰化法测定聚醚羟基的方法。

酰化法测定聚醚羟值的方法包括乙酸酐酰化法、邻苯二甲酸酐酰化法。这两种方法的测定原理是利用样品中的羟基与酸酐进行定量酰化(也称酯化)反应生成酯和酸,用碱标准溶液滴定由过量的酸酐水解生成的酸。

(1)乙酸酐酰化法

乙酸酐酰化法反应较快,但试剂较易挥发,而且受低碳醛的干扰。其测定原理为:在吡啶存在下,聚醚中的羟基与乙酸酐定量地发生酯化反应,用标准碱溶液滴定未反应的乙酸酐经水解后生成的乙酸。根据空白实验及样品实验所消耗标准碱溶液的量,可计算出聚醚的羟值。吡啶对乙酸酐来说是不活泼的溶剂,但吡啶作为质子清除剂及亲核催化剂,可中和反应生成的乙酸,加速反应的进行,并使乙酰化反应趋于完全。吡啶催化的乙酰化反应是通过形成乙酰吡啶离子中间物再与醇羟基反应。

(2)邻苯二甲酸酐酰化法

邻苯二甲酸酐酰化法测定原理与乙酸酐-乙酰化法相似,在一定条件下,苯酐很容易和聚醚中的羟基起定量反应,未参加反应的苯酐经水解后,用标准NaOH或KOH溶液滴定。邻苯二甲酸酐酰化法不受醛类和酚类化合物的干扰,试剂不易挥发,但酰化反应速度较慢。

本发明中具体测试羟基的步骤为:

(1)酰化试剂的配制

量取200mL石油醚于500mL烧杯中,加入8.0g乙酸酐,0.4g对甲苯磺酸,摇匀,待对甲苯磺酸溶解后,置于阴暗处24小时。取上层液装入棕色试剂瓶中备用。

(2)羟值测定

称取约0.5g样品(精确至0.0001g)于250mL碘量瓶中,精确移入10.0mL乙酰化试剂,放入磁力搅拌子,摇匀后,盖上塞子,用水密封后,将碘量瓶置于温度保持恒定的水浴中,使锥形瓶底部浸入水面下约1cm处,搅拌并加热0.5小时,待酰化结束后,取出碘量瓶,冷却至室温,用50mL蒸馏水冲洗锥形瓶内壁,封口,室温下搅拌15分钟。待未反应的乙酸酐完全水解后,加入2~3滴酚酞指示剂,用氢氧化钠标准溶液[c(NaOH)=0.5mol/L]滴定至微红色,持续30秒不变色为终点。同时做空白试验。

按下式计算羟值:

<mrow> <msub> <mi>I</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>O</mi> <mi>H</mi> <mo>)</mo> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>&CenterDot;</mo> <mi>c</mi> <mo>&times;</mo> <mn>56.1</mn> </mrow> <msub> <mi>m</mi> <mi>s</mi> </msub> </mfrac> </mrow>

式中,I(OH)—羟基,mg KOH/g试样;

V1—滴定试样时耗用氢氧化钠标准溶液的体积,mL

V0—滴定空白时耗用氢氧化钠标准溶液的体积,mL

C—氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L

ms—样品质量,g

经过多次平均测试,可知本发明中,所述聚醚多元醇的羟值为350-800mg·g-1

作为本发明的一种实施方式,所述聚醚多元醇可以选自现有的多元醇,例如丙三醇、三羟甲基丙烷、4,4',4'-三羟基三苯甲烷、2,4,6-三羟基嘧啶、1,3,5-三羟基苯、1,2,4-三羟基苯、N-羟乙基-3,6-二羟基咔唑、环戊三醇、2’,2,3-三羟基二苯基醚、1,6,7-三羟基氧杂蒽酮、3,3',5-三羟基联苯、3,3',6-三羟基联苯和2,3,4-三羟基二苯基甲烷中的一种或多种组合。

在制备聚氨酯的过程中,所述二异氰酸酯的异氰酸酯和聚醚多元醇的羟基的摩尔比为(9-7):(4-1),进一步优选为(9-8):(3-1)。

聚氨酯

本发明中,所述聚氨酯可以是主链含有-HCOO-重复结构单元的聚合物。

本发明中聚氨酯是指由异氰酸酯和聚多元醇为原料制备得到。制备得到的聚氨酯可以是链状也可以是超支化结构。

本发明中,所述聚氨酯为超支化结构。所述超支化聚氨酯由多异氰酸酯和多元醇制备得到,本发明中聚氨酯为异氰酸基团封端的超支化聚氨酯。

在一种实施方式中,所述聚氨酯制备方法如下:

(1)将二异氰酸酯和多元醇分别溶解于极性溶剂中,分别得到二异氰酸酯溶液和多元醇溶液,控制其质量浓度为10~30%。

(2)在30~100℃、保护气氛下,边搅拌,将二异氰酸酯溶液加到多元醇溶液中,其中二异氰酸酯的异氰酸基和多元醇的羟基的摩尔比为9:8-3:1;二异氰酸酯加入完成后,反应体系保温反应10-30h;然后向反应体系中加入保护剂,在30-100℃下继续反应5-10h;

(3)反应结束后,减压蒸馏出溶剂后,将所得物质经四氢呋喃溶解,在甲醇中沉降和过滤后,将其在50-140℃的真空干燥10-24h,得到纯化的含有异氰酸基的超支化聚氨酯。

超支化聚硅氧烷

超支化聚合物是三维立体树枝状结构的高支化度大分子聚合物,按照其结构的不同可以分为树枝状分子、线形-树枝状杂化分子、树枝状接枝分子、超支化大分子、多臂星型大分子和超支化接枝大分子。由于超支化聚合物的化学结构具有高度支化、分子内带有大量官能团、分子内存在三种(及以上)结构单元的特点,其物理和化学性能也表现出与线性分子不同的特点。超支化聚合物在溶解度、粘度方面相比较直链型的聚合物具有很多优势。

聚硅氧烷是一类以Si-O-Si为主链,侧基为有机基团的聚合物。与其他超支化聚合物相比,超支化聚硅氧烷具有柔顺的分子链、较小的分子间作用力,致使超支化聚硅氧烷即使取代数很高也有很好的流动性。

超支化聚硅氧烷的制备方法分为缩聚、加聚、固相聚合、活性自由基聚合、开环聚合等。本发明中,主要采用缩聚反应中的一步法制备得到。

本发明中,作为制备超支化聚硅氧烷的单体的结构式如下:

所述式(1)的制备方法如下:

步骤1、

步骤2、

所述超支化聚硅氧烷的制备方法:将11~16份蒸馏水、与10份式(1)物质混合均匀,在搅拌条件下缓慢逐滴加入0.001~0.003份氯铂酸和Pt/C;在50~60℃的温度条件下反应4~7小时,将沉淀物洗涤、真空干燥后,得到所述超支化聚硅氧烷。

作为本发明的一种实施方式,所述超支化聚硅氧烷的重均分子量为10000-40000,进一步优选为15000-25000。

重均分子量是基于凝胶渗透色谱法(以下,简称为“GPC”。)测定而进行聚苯乙烯换算后的值。GPC的测定条件采用本领域常规的条件测试,例如,可采用下述的方式测试得到。

柱:将下述柱串联连接而使用。

“TSKgelG5000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG4000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG3000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

“TSKgelG2000”(7.8mmI.D.×30cm)×1根

检测器:RI(差示折射计);柱温度:40℃;洗脱液:四氢呋喃(THF);流速:1.0mL/分钟;注入量:100μL(试样浓度4mg/mL的四氢呋喃溶液);标准试样:使用下述单分散聚苯乙烯,制作标准曲线。

作为本发明的一种实施方式,本发明中将制备好的超支化聚硅氧烷作为制备原料和聚醚、异氰酸酯混合,进行聚氨酯的反应,使得制备得到聚硅氧烷和聚氨酯的超支化“互穿”结构,“互穿”网络结构给予了制品了很强的压缩复原率和拉伸强度;而由于本发明中所述超支化聚硅氧烷的制备单体中的含磷基团的存在,给予了制品很强的硬度和阻燃性。

同时,本发明中超支化聚氨酯为异氰酸基团封端的超支化聚氨酯结构,与超支化聚硅氧烷“互穿”超支化结构,两者之间形成氢键,能够弥补多余的未反应的异氰酸基团。同时,由于本发明中优选4,6,7-三羟基-2-萘羧酸为起始剂,提供了小分子起始剂和含有芳香环起始剂的优势,同时,该起始剂形成制备得到聚氨酯和超支化聚硅氧化的单体之间形成特有的氢键,所制备得到的成品具有耐高温、耐冲击和耐磨性。

作为本发明的一种优选方式,所述超支化聚硅氧烷和超支化聚氨酯的重量比为(0.01-0.5):1。

作为本发明的一种实施方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

作为本发明的一种优选方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,包含:

作为本发明的一种实施方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,包含:

作为本发明的一种实施方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,其还包含:

作为本发明的一种实施方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,其还包含:

作为本发明的一种实施方式,所述跑道胶用组合物,按重量份计,其还包含:

其中,所述3,3’-二氯-4,4’-二苯甲烷二胺作为扩链剂使用,所述环氧脂肪酸乙酯作为增塑剂,所述滑石粉作为填料,所述高岭土作为触变剂,所述氧化铁红作为颜料,所述异辛酸锌作为催化剂使用。

其中,所述环氧脂肪酸乙酯作为增塑剂使用,所述二月桂酸二丁基锡作为催化剂使用。

作为本发明提供的第二个方面,一种塑胶跑道,其有上述所述的跑道胶用组合物制备而成。

作为本发明提供的第三个方面,上述所述的跑道胶用组合物其可用于制备塑胶跑道。

具体所述塑胶跑道的制备方法为:

1、将上述的组合物加入到反应釜中,加热,控制反应温度为98-110℃,反应时间1-3小时,搅拌均匀出料,

2、现场找平地,铺设底胶,消泡,找平,铺设面胶,消泡,测量,划线。

作为本发明的一种实施方式,在不影响本发明的基础上,本发明中所述塑胶跑道还包括:填料、稳定剂、增塑剂、改性剂、防老剂、阻燃剂等。

所述填料可以选自白炭黑、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙、赤泥中的一种或多种。

所述稳定剂选自硬脂酸,硬脂酸锌,硬脂酸钙,硬脂酸铅中的任一种。

所述增塑剂为氯化石蜡油(CPO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中的一种或多种。

所述防老剂为抗紫外老化剂UV-531和抗氧剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(RD)或2-巯基苯并咪唑(MB)并用。

所述阻燃剂为三氧化二锑、硼酸锌、溴类阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵中的一种或多种。

所述交联剂为过氧化二异丙苯(DCP),双(叔丁过氧基)二异丙苯(BIBP)、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷(双二五)或季戊四醇(PER)中的任一种。

所述交联助剂为氧化镁(MgO),三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC),N,N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2),四甲基二硫代秋兰姆(TMTD),四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)中的一种或多种。

实施方式1:本发明提供一种跑道胶用组合物,按重量份计,包含:

实施方式2:实施方式1所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

实施方式3:实施方式1所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

实施方式4:实施方式1所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

实施方式5:实施方式1所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

实施方式5:实施方式1所述的跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

实施方式6:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述聚醚多元醇由起始剂、环氧化物和催化剂制备得到,其中所述起始剂为4,6,7-三羟基-2-萘羧酸。

实施方式7:实施方式6所述的跑道胶用组合物,所述所述二异氰酸酯选自1,4环己烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、甲基-2,4-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯、二亚甲基苯二异氰酸酯、二甲苯烷二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、邻苯二甲基二异氰酸酯、1,5-奈二异氰酸和甲苯-2,4-二异氰酸酯中的一种或多种。

实施方式8:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述二异氰酸酯的异氰酸基和聚醚多元醇的羟基的摩尔比为(9-7):(4-1)。

实施方式9:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述二异氰酸酯的异氰酸基和聚醚多元醇的羟基的摩尔比为(9-8):(3-1)。

实施方式10:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述二异氰酸酯优选为含有芳香环结构的二异氰酸酯。

实施方式11:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述二异氰酸酯优选为二苯甲烷二异氰酸酯。

实施方式12:实施方式1所述的跑道胶用组合物,所述二异氰酸酯的羟值为350-800mg·g-1

实施方式13:实施方式1所述的跑道胶用组合物,其还包含超支化聚硅氧烷。

实施方式14:实施方式13所述的跑道胶用组合物,所述超支化聚硅氧烷的制备单体为

实施方式15:实施方式13所述的超支化聚硅氧烷的重均分子量为10000-40000。

实施方式16:实施方式13所述的超支化聚硅氧烷的重均分子量为15000-25000。

实施方式17:本发明提供一种塑胶跑道,其由实施方式1-17任一项所述的跑道胶用组合物制备而成。

实施方式18:实施方式1-17任一项所述的跑道胶用组合物,其用于制备塑胶跑道。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。

另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的,且以下物料所用份数均为重量份。

实施例1:一种跑道胶用组合物,按重量份计,其包含:

二异氰酸酯和聚醚多元醇、超支化聚硅氧烷。

其中,二异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯;所述聚醚多元醇为4,6,7-三羟基-2-萘羧酸作为起始剂,以四氢呋喃和环氧丙烷为共聚单体制备得到的聚醚多元醇,具体制备方法如下:

将单体四氢呋喃和4,6,7-三羟基-2-萘羧酸混合,在催化剂三氟化2.5小时;将聚合后的聚醚多元醇进行精制处理;上述聚醚多元醇的羟值为560mg·g-1

所述超支化聚硅氧烷的制备单体为:

所述单体的制备方法如下:

步骤1、

步骤2、

所述制备单体用1H NMR表征。

所述超支化聚硅氧烷的制备方法:将16份蒸馏水、与10份式(1)物质混合均匀,在搅拌条件下缓慢逐滴加入0.002份氯铂酸和Pt/C;在55℃的温度条件下反应5小时,将沉淀物洗涤、真空干燥后,得到所述超支化聚硅氧烷。

所述超支化聚硅氧烷的重均分子量为20000。

所述聚氨酯制备方法如下:

(1)将超支化聚硅氧烷、二异氰酸酯和聚醚多元醇分别溶解于极性溶剂中,分别得到超支化聚硅氧烷、二异氰酸酯溶液和聚醚多元醇溶液,控制其质量浓度为25%,将超支化聚硅氧烷和聚醚多元醇的溶液共混。

(2)在90℃、保护气氛下,边搅拌,将二异氰酸酯溶液加到聚醚多元醇共混溶液中,其中二异氰酸酯的异氰酸基和多元醇的羟基的摩尔比为8:2;二异氰酸酯加入完成后,反应体系保温反应20h;然后向反应体系中加入保护剂,在80℃下继续反应8h;

(3)反应结束后,减压蒸馏出溶剂后,将所得物质经四氢呋喃溶解,在甲醇中沉降和过滤后,将其在100℃的真空干燥12h,得到超支化聚氨酯和超支化聚硅氧烷的互穿结构聚合物。

所述超支化聚硅氧烷和超支化聚氨酯的重量比为0.1:1。

将上述制备得到互穿结构聚合物制成塑料跑道,具体制备方法如下:

1、将上述聚合物加入到反应釜中,加热,控制温度为98-110℃,反应时间1-3小时,搅拌均匀出料,

2、现场找平地,铺设底胶,消泡,找平,铺设面胶,消泡,测量,划线。

实施例2:与实施例1的区别在于,所述起始剂更换为丙二醇。

实施例3:与实施例1的区别在于,所述超支化聚硅氧烷的单体更换为三甲基乙烯基硅烷。

实施例4:与实施例1的区别在于,二异氰酸酯的异氰酸基和多元醇的羟基的摩尔比为5:5。

实施例5:与实施例1的区别在于,所述聚醚多元醇的羟值为1000mg·g-1

实施例6:与实施例1的区别在于,不含有超支化聚硅氧烷。

实施例7:与实施例1的区别在于,所述超支化聚硅氧烷和超支化聚氨酯分别制备,然后进行物理机械共混。

实施例8:与实施例1的区别在于,所述超支化聚硅氧烷的重均分子量为40000。

实施例9:与实施例1的区别在于,所述制备超支化聚氨酯的多元醇替代为戊三醇。

实施例10:与实施例1的区别在于,所述制备超支化聚氨酯的二异氰酸酯更换为L-赖氨酸二异氰酸酯。

实施例11:与实施例1的区别在于,所述超支化聚硅氧烷和超支化聚氨酯的重量比为0.001:1。

实施例12:与实施例1的区别在于,所述超支化聚硅氧烷和超支化聚氨酯的重量比为1:1。

实施例13:与实施例1的区别在于,所述聚氨酯为线性结构。

实施例14:与实施例1的区别在于,所述聚硅氧烷的制备单体为

实施例15:与实施例1的区别在于,所述聚硅氧烷的制备单体为

测试:将上述制备得到的塑胶跑道,根据国家标准GB/T 14833-93进行测试。

从表中可以看出,本发明中的组合物,对不含有4,6,7-三羟基-2-萘羧酸、特定的聚硅氧烷的单体、特定的异氰酸基团和羟基比,且没有超支化聚氨酯和超支化聚硅氧烷的“互穿”结构时,制备得到的塑胶跑道不满足国家标准GB/T 14833-93。

前述的实例仅是说明性的,用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换,且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。

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