一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料的制作方法
【专利摘要】一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，属于跑道施工【技术领域】，它由质量比为1：3~4的甲组分和乙组分组成，甲组分为由环保型的多异氰酸酯、聚醚多元醇及助剂在70~80℃的反应釜中反应3~4小时制得的含异氰酸酯端基的预聚物。乙组分包括三官能度的聚醚多元醇、无机填料、颜料、增塑剂、固化剂、抗氧剂和紫外线吸收剂等。本发明得到的塑胶跑道表面颗粒不易脱落、表面平整、提高了塑胶跑道的质量及其使用寿命，使塑胶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，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障。
【专利说明】一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料
【技术领域】
[0001]本发明属于跑道施工【技术领域】，具体涉及一种具有抗震性、耐用性好的透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料。
【背景技术】
[0002]塑胶跑道由聚氨酯预聚体、混合聚醚、颜料、助剂等组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当等优点，广泛用在学校、体育馆等地方。目前市面上的塑胶跑道的画线漆基本是普通型的聚氨酯磁漆，这种白色漆在太阳的照射下会发生严重的黄变现象，通常画线之后2~3天就会明显黄变，并且这种画线漆通常是油性漆，含有大量的有机溶剂，挥发到空气中，污染大气而且对人体具有伤害，而且使用的塑胶跑道由于使用的原材料存在易老化、胶合材料及比例不当等原因，导致得到的塑胶跑道面层颗粒脱落、平整度差等问题，该塑胶跑道使用寿命短，需要经常维修或更换，不但成本提高，而且给使用者带来极大的不便。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中 存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有抗震性、耐用性好的透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料。
[0004]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于它由质量比为1:3^4的甲组分和乙组分组成的双组分材料，
所述的甲组分为由环保型的多异氰酸酯、聚醚多元醇及助剂在7(T80°C的反应釜中反应3~4小时制得的含异氰酸酯端基的预聚物；其投料重量份数计，聚醚多元醇50-60份、多异氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蜡油15-20份；
所述的乙组分包括如下重量份数的组分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、无机填料45-60份、颜料0.1-0.4份、增塑剂20-35份、固化剂1_3份、抗氧剂0.1-0.3份和紫外线吸收剂0.1-0.3份。
[0005]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的甲组分中原料按投料重量份数计，聚醚多元醇55-60份、多异氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08份、石腊油18-20份。
[0006]所述的乙组分包括如下重量份数的组分:三官能度的聚醚多元醇6-8份、无机填料50-55份、颜料0.2-0.3份、增塑剂25-30份、固化剂1_2份、抗氧剂0.2-0.3份和紫外线吸收剂0.2-0.3份。
[0007]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的多异氰酸酯为甲苯-2，4- 二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0008]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于甲组分中的聚醚多元醇为聚醚210或聚醚220，乙组分中的聚醚多元醇为聚醚330N或聚醚3050。
[0009]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的无机填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物。
[0010]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油或氯化石蜡油。
[0011]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的固化剂为
3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷。[0012]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂(四[β_ (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，所述的紫外线吸收剂为UV-327、UV-9或UV-531。
[0013]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料复合颜料，其中氧化铁系无机颜料包括氧化铁红、氧化铁黄和氧化铁绿等，有机颜料包括耐晒黄、大红、钛青绿、酞青蓝等。
[0014]所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层上涂有界面偶联剂，界面偶联剂为Y~异氰酸酯丙基二乙氧基硅烷或Y-异氰酸酯丙基二乙氧基硅烷。
[0015]本发明通过采用上述技术，与现有技术相比，具有如下有益效果:
1)本发明在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层，如水泥基础层或浙青基础层上采用喷涂雾化的方式将界面硅烷偶联剂均匀的喷涂到该基础上，保证水泥基础与面层之间的粘结强度，解决以往粘结不均匀，局部脱层等质量问题；
2)本发明通过加入功能性助剂苯甲酰氯、石蜡油等，并确定相应配比，再按配比混合得到的优化胶合材料，提高了胶合材料的耐候性，解决了原材料易老化等难题，保证了面层颗粒不易脱落，提高抗滑性能，在20°C使抗滑值> 47BPN ；
3)本发明将得到的透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料应用于塑胶跑道面层上，得到的塑胶跑道表面颗粒不易脱落、表面平整、提高了塑胶跑道的质量及其使用寿命，使塑胶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胶跑道使用寿命短，防滑止滑性能降低，维修率高的问题，降低了制造成本和使用成本，而且，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障；
4)本发明在甲组分加聚醚210或聚醚220，在乙组分中加聚醚330N或聚醚3050，将乙组份异氰酸酯预聚体的NC0%提高3-5个点，确保在空气湿度较大时，依然能够保证甲组份和乙组份充分完全反应，不但保证了材料的稳定性，而且提高了材料的物理机械性能；
5)本发明所使用的是一种全新的自主研发水性双组份胶合白色漆，使用时只要将事先分装好的甲组份和乙组份混合均匀即可，这种胶合材料完全以水作为溶剂，环保无污染，经过户外太阳照射半年以上依然洁白如初，具有不黄变的特性，彻底克服了普通白色油性跑道的缺点。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此: 本发明的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，由质量比为1:3~4的甲组分和
乙组分组成的双组分材料，其中甲组分为由环保型的多异氰酸酯、聚醚多元醇及助剂在7(T80°C的反应釜中反应3~4小时制得的含异氰酸酯端基的预聚物；其投料重量份数计，聚醚多元醇50-60份、多异氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蜡油15-20份；优选为聚醚多元醇55-60份、多异氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08份、石蜡油18-20份，其中多异氰酸酯为甲苯_2，4- 二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯，聚醚多元醇为聚醚210或聚醚220 ；
所述的乙组分包括如下重量份数的组分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、无机填料45-60份、颜料0.1-0.4份、增塑剂20-35份、固化剂1_3份、抗氧剂0.1-0.3份和紫外线吸收剂0.1-0.3份，优选为三官能度的聚醚多元醇6-8份、无机填料50-55份、颜料0.2-0.3份、增塑剂25-30份、固化剂1-2份、抗氧剂0.2-0.3份和紫外线吸收剂0.2-0.3份，其中聚醚多元醇为聚醚330N或聚醚3050，增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油或氯化石蜡油，固化剂为3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷，无机填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物，抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂(四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，紫外线吸收剂为UV-327、UV-9或UV-531，颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料复合颜料，其中氧化铁系无机颜料包括氧化铁红、氧化铁黄和氧化铁绿等，有机颜料包括耐晒黄、大红、钛青绿、酞青蓝等，界面偶联剂为Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷或Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烧。
[0017]实施例1:
透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料由质量比为1:3的甲组分和乙组分组成的双组分材料，具体如下:
甲组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚210 50份、二苯·基甲烷二异氰酸酯35份、苯甲酰氯0.05份、石蜡油15份； 乙组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚330N 10份、滑石粉45份、白炭黑5份，氧化铁红1份、邻苯二甲酸二辛脂20份、3，3’- 二氯-4，4’- 二氨基二苯基甲烧3份、四[β- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份和UV-531 0.1份，
其中多异氰酸酯用二苯基甲烷二异氰酸酯代替甲苯_2，4- 二异氰酸酯，甲组分中的聚醚多元醇用聚醚220代替聚醚210，乙组分中的聚醚多元醇用聚醚3050代替聚醚330Ν，增塑剂用环氧大豆油或氯化石蜡油代替邻苯二甲酸二辛脂，固化剂用二邻氯二苯胺甲烷代替3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烷，无机填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物代替滑石粉，紫外线吸收剂用UV-327或UV-9代替UV-531，颜料用氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料复合颜料代替氧化铁红，如用氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁绿、晒黄、大红、钛青绿、酞青蓝等或与其类似的其他颜料其中的一种或几种混合物代替氧化铁红，均能取得同样的有益效果。
[0018]现场施工时，按照甲、乙组份的配比投料，并搅拌均匀，再喷涂在塑胶跑道面层上即可。
[0019]实施例2:
透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料由质量比为1:4的甲组分和乙组分组成的双组分材料，具体如下:甲组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚220 50份、甲苯-2，4-二异氰酸酯35份、苯甲酰氯0.1份、石蜡油15份；
乙组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚330N 10份、滑石粉40份，有机膨润土 4份，白炭黑8份、氧化铁黄0.6份、环氧大?油35份、3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烧1份、四[β -(3, 5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份、UV-9 0.3份，本发明中的无机填料以滑石粉为主，因此其他几种无机填料是辅助作用用量很少。
[0020]现场施工时，为了提高其质量，保证基础与面层之间的粘结强度，本发明在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层上均匀喷涂界面偶联剂
Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙组份的配比投料，并搅拌均匀，再喷涂在塑胶跑道的面层上即可。
[0021]实施例3:
透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料由质量比为1:3.5的甲组分和乙组分组成的双组分材料，具体如下:
甲组分按重量份数计，其包括如下份数的原料: 聚醚210和聚醚220各25份、二苯基甲烷二异氰酸酯35份、苯甲酰氯0.06份、石蜡油15份；
乙组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚330N和聚醚3050各5份、滑石粉50份、高岭土 5份、白炭黑5份、有机膨润土 2份、晒黄0.5份、氯化石蜡油25份、二邻氯二苯胺甲烷2份、四[β - (3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份和UV-327 0.3份。
[0022]现场施工时，为了提高其质量，保证基础与面层之间的粘结强度，本发明在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层上均匀喷涂界面偶联剂
Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙组份的配比投料，并搅拌均匀，再喷涂在塑胶跑道的黑颗粒层上即可。
[0023]实施例4:
透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料由质量比为1:3的甲组分和乙组分组成的双组分材料，具体如下:
甲组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚220 55份、甲苯-2，4- 二异氰酸酯30份、苯甲酰氯0.08份、石蜡油15份，
乙组分按重量份数计，其包括如下份数的原料:
聚醚3050 10份、滑石粉55份、有机膨润土 2份、白炭黑2份、氧化铁绿和钛青绿(质量比1:1) 1份、氯化石蜡油28份、二邻氯二苯胺甲烷1.5份、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份、UV-9 0.2份。
[0024]现场施工时，本发明先在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层上均匀喷涂界面偶联剂Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙组份的配比投料，并搅拌均匀，再喷涂在塑胶跑道的黑颗粒层上即可。
[0025]本发明面层的塑胶选择粒径2~4mm之间，达到较好的密实度，颗粒粒径过大密实度差；粒径过小，比表面积过大，在同样胶水使用量的情况下，粘结强度会有所下降，且容易出现鼓泡等现象；面层的塑胶颗粒与单组份聚氨酯胶水混合后，利用摊铺机控制平整度，并将厚度控制厚度在10_，摊铺机主驱动采用电机带动履带链条传动，采用变频器无级调速，平稳精确，能前进与后退并可作弧形运动，保证表面平整无明显接缝。[0026]为了保证产品质量的稳定，一方面我们施工时，要避开阴雨潮湿天气，空气湿度一般在85%以内，另一方面我们在设计配方时将乙组份异氰酸酯预聚体的NC0%提高3飞个点，确保在空气湿度较大时，依然能够保证甲组份和乙组份充分完全反应，以保证材料的物理机械性能达到要求，使塑胶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胶跑道使用寿命短，防滑止滑性能降低，维修率高的问题，降低了制造成本和使用成本，而且，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障。
【权利要求】
1.一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于它由质量比为1:3~4的甲组分和乙组分组成的双组分材料， 所述的甲组分为由环保型的多异氰酸酯、聚醚多元醇及助剂在7(T80°C的反应釜中反应3~4小时制得的含异氰酸酯端基的预聚物；其投料重量份数计，聚醚多元醇50-60份、多异氰酸酯20-35份、苯甲酰氯0.05-0.1份、石蜡油15-20份； 所述的乙组分包括如下重量份数的组分:三官能度的聚醚多元醇5-10份、无机填料45-60份、颜料0.1-0.4份、增塑剂20-35份、固化剂1_3份、抗氧剂0.1-0.3份和紫外线吸收剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的甲组分中原料按投料重量份数计，聚醚多元醇55-60份、多异氰酸酯25-30份、苯甲酰氯0.06-0.08 份、石蜡油 18-20 份； 所述的乙组分包括如下重量份数的组分:三官能度的聚醚多元醇6-8份、无机填料50-55份、颜料0.2-0.3份、增塑剂25-30份、固化剂1_2份、抗氧剂0.2-0.3份和紫外线吸收剂0.2-0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的多异氰酸酯为甲苯_2，4- 二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于甲组分中的聚醚多元醇为聚醚210或聚醚220，乙组分中的聚醚多元醇为聚醚330N或聚醚3050。
5.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的无机填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油或氯化石蜡油。
7.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的固化剂为3，3’ - 二氯-4，4’ - 二氨基二苯基甲烧或二邻氯二苯胺甲烧。
8.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述的紫外线吸收剂为UV-327、UV-9或UV-531。
9.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于所述的颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料的复合颜料。
10.根据权利要求1所述的一种透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料，其特征在于在喷涂该透气型聚氨酯塑胶跑道面层胶合材料前，先在塑胶跑道基础层上涂有界面偶联剂，界面偶联剂为Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷或Y-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷。
【文档编号】C09J11/04GK103666233SQ201310609304
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】张燕蕊, 丁加存, 吴超越 申请人:金华市一纯体育器材有限公司, 金华市一家建设工程有限公司