专利名称：一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶粘剂组合物，更具体地说涉及一种用于人造草坪背胶的蓖麻油 改性聚氨酯胶粘剂组合物。
背景技术：
近年来，人造草坪得到了蓬勃地发展。在人造草坪的生产过程中，主要的工艺是通 过簇绒机织，把草丝簇绒到主底背上，其中单个的草丝穿过主底背，附在主底背上。这种主 底背通常是天然的或合成的纤维材料，如麻黄或聚丙烯。通过簇绒的方式不能把草丝和主 底背紧紧的连接在一起，很容易从主底背上被拔出。通过在人造草坪主底背上涂一层能自 由流动的胶粘剂来获得必要的锚固。这种锚固的能力通常用拔出力或拔脱力来表示。人造 草坪的另外一个重要的物理性能就是尺寸的稳定性。人造草坪具有好的尺寸稳定性，在正 常使用下不会发生蠕变和皱折。为了获得更好的性能，可能会使用第二层底背。但是通用 人造草坪一般只有主底背。为了获得更优秀的底背性能，聚氨酯胶粘剂得到了越来越多的 应用。聚氨酯胶粘剂是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHC00-)或异氰酸酯基 (-NC0)的胶粘剂。由于聚氨酯胶粘剂的分子链中-NCO可以和多种含活泼氢的官能团反应， 形成界面化学键结合。因此，对多种材料具有极强的粘附性能。此外，聚氨酯胶粘剂具有韧 性，可调节性和粘接工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等。目前，广泛用于聚 氨酯胶粘剂中的多元醇化合物是主要衍生自石油基原料的聚醚或聚酯多元醇。这类传统多 元醇的价格往往随着石油价格波动。同时因为石油资源属于不可再生资源，石油化工产品 难以生物降解，石油炼制和石油化学工业生产过程中三废污染严重。因此，人们越来越想将 来源于可再生原料的羟基的植物油或羟基化的植物油作为多元醇部分或全部替代来源于 石油的多元醇合成聚氨酯。在价格比石油产品低的基础上，又具有生物降解的特点，属于可 再生绿色节能产品。植物油基聚氨酯是由植物油多元醇与异氰酸酯共聚而成，被誉为聚氨 酯发展中最重要的技术创新之一。植物油基聚氨酯材料不但机械性能可与相应石油基材料 媲美，而且耐热分解与热氧化性能更佳，生产成本更低。植物油多元醇在国内的普及并不广 泛，目前所知的已经实现工业化的主要有蓖麻油和大豆油多元醇。蓖麻油是一种天然植物油，实际上它是几种脂肪酸甘油三酯的混合物。在脂肪酸 中，90%为蓖麻醇酸(9-烯基-12-羟基十八酸)，其余10%为油酸、亚油酸、硬脂酸及二羟 基硬酯酸等。蓖麻油羟值约为164mgK0H/g，在这种脂肪酸甘油三酯混合物中，三羟基化合 物占70%，二羟基化合物占30%，所以该混合物的平均官能度为2. 7，可直接用于制备聚氨 酯。从蓖麻酸甘油酯的化学结构看，它是一种多羟基化合物，具有长链脂肪基，因此蓖麻油 可赋予聚氨酯弹性体以高拉伸强度、高撕裂强度、低成型收缩率以及优良的耐热性、耐磨损 性、耐水解性等。此外，蓖麻油是一种价廉易得的原料，由它制成的聚氨酯塑料，其加工性能 良好，生物相容性优异。又由于它价格低廉、来源丰富、绿色环保，扩大了在聚氨酯行业的应 用。因此需要能开发一种新的用于人造草坪背胶的聚氨酯胶粘剂组合物，即能在聚氨酯胶粘剂组合物能用蓖麻油全部或部分的替代常规的多元醇，同时再还能保持人造草坪的所需 的重要性能如拔出力，加工性，粘度和固化速率等等。
发明内容
本发明的目的主要是提供一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组 合物，在用于人造草坪背胶的聚氨酯胶粘剂组合物中，用来源于可再生原料的蓖麻油作为 多元醇全部或部分替代来源于石油的多元醇聚氨酯胶粘剂，降低成本，提高可加工性，绿色 环保减少了环境的二次污染同时还通过改性纳米无机填料和蓖麻油的协同作用保持人造 草坪的所需的重要性能如拔出力、加工性、粘度和固化速率，即能解决原来原料成本高、不 环保和难加工的问题，还能使得蓖麻油的应用更加广泛。本发明是通过以下技术方案实现的本发明的用于人造草坪背胶的聚氨酯胶粘剂组合物，各成份按重量份计组成如 下蓖麻油50 98份
多元醇0 - 50份
扩链剂2 - 30份
催化剂0.1-3份
表面活性剂0.1-3份
颜料0.1-3份
触变剂0.1-3份
改性纳米无机填料100 300份
有机多异氰酸酯10 100份。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技 术方案是所述的蓖麻油是没有改性过的工业级的蓖麻油，其含水量小于0.2%，最好小于 0.1%。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可是所述的多元醇为聚醚多元醇，分子量为3000 7000，羟值为25 50mgK0H/g。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的扩链剂为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的一种或一种以上混合物， 扩链剂能使聚氨酯反应体系迅速地进行扩链和交联增加聚氨酯聚合物中的强度性能。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的催化剂是双(巯基乙酸异辛基酯)二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二 月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二乙酰丙酮镍、硫化二丁基锡中的一种或一种以上混合 物。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的表面活性剂是阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或 两者混合物。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的颜料为Reactint反应型色浆。该色浆颜色分别为蓝色、橙色、红色、黄色和紫色。通过将2种甚至3种色料混合，可得到各种不同的制品颜色。这种着色助剂的 高分子链上含有羟基和发色基团，不同的发色基团将呈现不同的颜色。使颜料和原料结成 一体，不仅使用方便，而且在聚氨酯反应过程中，将着色基团接入聚合物网络，色彩牢固，不 会迁移褪色。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的触变剂为气相白炭黑。少量触变剂加入到树脂体系中，通过氢键与聚 合物分子形成三维网络结构，使树脂粘度增长数倍到许多倍，甚至失去流动性。当施工时， 在一定的剪切力作用下，网状结构被破坏，体系粘度迅速下降，可达到施工要求。当剪切力 消失后，三维网状结构又重新形成，体系粘度上升，从而防止了填料的分层和沉降。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的改性纳米无机填料为改性纳米碳酸钙、改性纳米高岭土、改性纳米粘 土中的一种或一种以上的混合物；其再进一步的技术方案是所述的改性纳米无机填料的改 性方法如下A)将纳米无机填料按1 (20 40)的质量比加入无水正庚烷溶液中，在机械搅 拌下用超声波处理20 40分钟；然后按无机填料质量的0. 5 5%。加入十八烷基三氯硅 烷，再在机械搅拌下反应60 120分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得十八烷基三氯硅烷自组装 处理纳米无机填料；B)将十八烷基三氯硅烷自组装处理的纳米无机填料按1 (40 60)的质量比加 入甲苯与无水乙醇的混合溶液中，然后按无机填料质量的0.3 3%加入Y-氨丙基三乙氧 基硅烷，再在机械搅拌下反应60 120分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得最终所需改性纳米无 机填料，其中甲苯与无水乙醇的质量比为(3 6) 1，纳米无机填料为纳米碳酸钙、纳米高 岭土或纳米粘土。本发明的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其进一步的技术 方案还可以是所述的有机多异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和多苯基多亚甲基多 异氰酸酯(PMDI)中的一种或两种混合物，其NCO值为25-50%。本发明的聚氨酯胶粘剂组合物制备方法为先采用超生振荡及机械搅拌将改性 纳米无机填料分散在蓖麻油或聚醚多元醇中，得到它们的混合溶液，再将其它助剂和辅料 (包括扩链剂、催化剂、表面活性剂、颜料和触变剂)加入其中搅拌均勻，最后将有机多异氰 酸酯加入均勻混合即可。与现有技术相比本发明的聚氨酯胶粘剂组合物具有以下有益效果本发明用来源于可再生原料的蓖麻油作为多元醇全部或部分替代来源于石油的 多元醇聚氨酯胶粘剂，降低了成本，提高了可加工性，绿色环保减少了环境的二次污染；同 时还通过改性纳米无机填料和蓖麻油的协同作用保持人造草坪的所需的重要性能如拔出 力、加工性、粘度和固化速率等。本发明将改性纳米无机填料借助超声波和机械搅拌方法均 勻分散在制备聚氨酯胶粘剂组合物的原料之中，得到改性纳米无机填料和蓖麻油协同复合 改性的聚氨酯胶粘剂组合物；该聚氨酯胶粘剂组合物由于改性纳米无机填料引入的胺基以 及残留轻基在其中，可与异氰酸酯基反应在胶粘剂中形成网状交联结构，提高纳米粒子与 高分子骨架材料之间的相容性而使分散更加均勻，同时提高纳米粒子与聚氨酯胶粘剂基体 间的键合，从而提高了所得材料理化性能。
本发明的聚氨酯胶粘剂可以直接用在人造草坪的底背上，使用该聚氨酯胶粘剂的 人造草坪底背显示的拔出力大于30N，符合国家标准的30N，按IS04919的方法，同时是一种 绿色环保的聚氨酯胶粘剂，成本较低。人造草坪底背主要包括簇绒，主底背和胶粘剂。通常簇绒通过底背相互连接，而主 底背通常由聚丙烯构成。可以使用制备人造草坪底背领域中常规和非常规的方法将这种聚 氨酯胶粘剂施加到底背上。例如可以将形成聚氨酯的组合物作为优选均勻厚度的层施加 到地毯基材表面上。将聚氨酯胶粘剂混合好，将其涂覆到人工草坪的主底背的表面，可以 采用如手术刀，气刀，刮刀或挤出机等，将该组合物涂覆到人造草坪底材上，以便涂覆和校 准涂层。另一方面，可以借助运送带或者其他适宜的装置将该组合物形成涂层，然后利用任 何适应的热源例如红外线炉、对流炉或加热板将该涂层加热固化。每平方的上胶量优选为 100-1500g/m2,更优选为300-1000g/m2。当涂胶量不足100g/m2时，存在着拔出力很低的倾 向。当超过1500g/m2时，由于涂胶量太多，聚氨酯胶粘剂不容易固化而且对性能也没有提 尚ο
具体实施例方式以下结合具体实例，来对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于 此，不能以此来限定本发明的保护范围。实施例中改性纳米无机填料的改性方法为A)将纳米无机填料按1 30的质量比加入无水正庚烷溶液中，在机械搅拌下用 超声波处理30分钟；然后按无机填料质量的1%。加入十八烷基三氯硅烷，再在机械搅拌下 反应100分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得十八烷基三氯硅烷自组装处理纳米无机填料；B)将 十八烷基三氯硅烷自组装处理的纳米无机填料按1 50的质量比加入甲苯与无水乙醇的 混合溶液中，然后按无机填料质量的加入Y-氨丙基三乙氧基硅烷，再在机械搅拌下反 应100分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得最终所需改性纳米无机填料，其中甲苯与无水乙醇的 质量比为5 1，纳米无机填料为纳米碳酸钙、纳米高岭土或纳米粘土。实施例一人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将IOOg改性纳米无机填料分散在90g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将IOg 一缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放 入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入64. 3g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为5000mPa · s。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固 化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为77. 9N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例二人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将200g改性纳米无机填料分散在90g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将IOg 一缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放 入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入64. 5g二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为12000mPa .s。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固 化35分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为59. 2N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例三人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将200g改性纳米无机填料分散在90g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将IOg 一缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放 入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入64. 5g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为12000mPa *s。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为600g/m2，然后在100°C下加热固 化35分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为55. 5N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例四人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将IOOg改性纳米无机填料分散在80g蓖麻油和IOg多元醇中，得到它们的混合溶液， 迅速的将IOg —缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性 剂和Ig颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然 后加入561. 5g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为7000mPa · s。 使用本发明的聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在 100°C下加热固化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力 机测试把草丝从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为 79. 9N,国家标准和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例五人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将200g改性纳米无机填料分散在80g蓖麻油和IOg多元醇中，得到它们的混合溶液， 迅速的将IOg —缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性 剂和Ig颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然 后加入61. 5g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为13000mPa · s。 使用本发明的聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在 100°C下加热固化5分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力 机测试把草丝从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为 60. ON,国家标准和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例六人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将200g改性纳米无机填料分散在80g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将20g 一缩二乙二醇，3g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入87. Ig 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为IlOOOmPa *s。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固 化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为69. 1N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例七人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将200g改性纳米无机填料分散在70g蓖麻油和20多元醇中，得到它们的混合溶液，迅 速的将IOg —缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和 Ig颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加 入58. 2g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为IOOOOmPa .So使用 本发明的聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C 下加热固化5分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测 试把草丝从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为61. 6N， 国家标准和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例八人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将150g改性纳米无机填料分散在40g蓖麻油和50多元醇中，得到它们的混合溶液，迅 速的将IOg —缩二乙二醇，3g 二乙酰丙酮镍，3g的气相白炭黑，3g的阴离子型表面活性剂和 3g颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加 入48. 5g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为SOOOmPa · S。使用 本发明的聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C 下加热固化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测 试把草丝从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为53. ON, 国家标准和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例九人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将150g改性纳米无机填料分散在50g蓖麻油和48多元醇中，得到它们的混合溶液， 迅速的将2g —缩二乙二醇，0. Ig 二乙酰丙酮镍，0. Ig的气相白炭黑，0. Ig的阴离子型表 面活性剂和0. Ig颜料放入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500 转/分；然后加入31. 5g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为 SOOOmPa *s。使用本发明的聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/ m2，然后在100°C下加热固化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使 用万能拉力机测试把草丝从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的 拔出力为40. 9N,国家标准和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的 平均值。实施例十人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械搅拌将150g改性纳米无机填料分散在98g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将2g — 缩二乙二醇，Ig 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放入 搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入46. 5g 二 苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为SOOOmPa · S。使用本发明的聚 氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固化3 分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝从底 背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为53. 7N,国家标准和 FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例i^一人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将150g改性纳米无机填料分散在90g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将IOg 一缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放 入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入64. 3g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为SOOOmPa · S。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固 化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为65. 1N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。实施例十二人造草坪底背用聚氨酯胶粘剂组合物的制备在常温下，先采用超生振荡及机械 搅拌将300g改性纳米无机填料分散在90g蓖麻油中，得到它们的混合溶液，迅速的将IOg 一缩二乙二醇，2g 二乙酰丙酮镍，Ig的气相白炭黑，Ig的阴离子型表面活性剂和Ig颜料放 入搅拌罐里，使用高速分散机快速搅拌3分钟，搅拌的速度为500转/分；然后加入64. 3g 二苯甲烷二异氰酸酯，快速搅拌1分钟，使其均勻混合，粘度为21000mPa *s。使用本发明的 聚氨酯胶粘剂涂覆在人造草坪的底背上，以使其上胶量为800g/m2，然后在100°C下加热固 化3分钟，然后在室温下静置24小时。按照IS04919的标准，使用万能拉力机测试把草丝 从底背上来出来所需要的力。使用本发明聚氨酯胶粘剂的草坪的拔出力为39. 4N,国家标准 和FIFA的标准是大于30N。这个拔出力是基于10个试样测试的平均值。
权利要求
一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特征在于各成份按重量份计组成如下蓖麻油50～98份多元醇0～50份扩链剂2～30份催化剂0.1 3份表面活性剂0.1 3份颜料 0.1 3份触变剂0.1 3份改性纳米无机填料 100～300份有机多异氰酸酯10～100份。
2.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的蓖麻油为没有改性过的工业级的蓖麻油，其含水量小于0. 2%。
3.根据权利要求2所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的蓖麻油含水量小于0. 1%。
4.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的多元醇为聚醚多元醇，分子量为3000 7000，羟值为25 50mgK0H/g。
5.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的扩链剂为乙二醇、丙二醇、一缩二乙二醇中的一种或一种以上混合物；所述的 催化剂是双(巯基乙酸异辛基酯)二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙 酸二丁基锡、二乙酰丙酮镍、硫化二丁基锡中的一种或一种以上混合物。
6.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的表面活性剂是阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂中的一种或两者混 合物。
7.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的颜料为Reactint反应型色浆；所述的触变剂为气相白炭黑。
8.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的改性纳米无机填料为改性纳米碳酸钙、改性纳米高岭土、改性纳米粘土中的 一种或一种以上的混合物。
9.根据权利要求8所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其特 征在于所述的改性纳米无机填料的改性方法如下A)将纳米无机填料按1 (20 40)的质量比加入无水正庚烷溶液中，在机械搅拌下 用超声波处理20 40分钟；然后按无机填料质量的0. 5 5%。加入十八烷基三氯硅烷，再 在机械搅拌下反应60 120分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得十八烷基三氯硅烷自组装处理 纳米无机填料；B)将十八烷基三氯硅烷自组装处理的纳米无机填料按1 (40 60)的质量比加入甲 苯与无水乙醇的混合溶液中，然后按无机填料质量的0.3 3%加入Y-氨丙基三乙氧基硅 烷，再在机械搅拌下反应60 120分钟，减压蒸馏，除去溶剂即得最终所需改性纳米无机填 料，其中甲苯与无水乙醇的质量比为(3 6) 1，纳米无机填料为纳米碳酸钙、纳米高岭土或纳米粘土。
10.根据权利要求1所述的用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，其 特征在于所述的有机多异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和多苯基多亚甲基多异氰 酸酯(PMDI)中的一种或两种混合物，其NCO值为25 50%。
全文摘要
本发明公开了一种用于人造草坪背胶的蓖麻油改性聚氨酯胶粘剂组合物，用来源于可再生原料的蓖麻油作为多元醇全部或部分替代来源于石油的多元醇聚氨酯胶粘剂，降低成本，提高可加工性，绿色环保；同时还通过改性纳米无机填料和蓖麻油的协同作用保持人造草坪的所需的重要性能如拔出力、加工性、粘度和固化速率。本发明的用于人造草坪背胶的聚氨酯胶粘剂组合物，各成份按重量份计组成如下蓖麻油50～98份、多元醇0～50份、扩链剂2～30份、催化剂0.1-3份、表面活性剂0.1-3份、颜料0.1-3份、触变剂0.1-3份、改性纳米无机填料100～300份、有机多异氰酸酯10～100份。
文档编号C09J175/14GK101921569SQ201010256340
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者李峰, 王强众, 石巍, 陈金桂 申请人:江苏共创人造草坪有限公司