本发明涉及一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
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塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，它由聚氨酯预聚体、混合聚醚、EPDM橡胶粒、颜料、助剂、填料等组成，是国际上公认的最佳全天候室外运动地坪材料。目前常见的塑胶跑道一般采用SBR橡胶颗粒、EPDM橡胶粒、聚氨酯胶水和其他辅料现场铺装而成。近几年来，全国各地相继发生“毒跑道”事件，造成多名学生出现咳嗽、呕吐、哮喘、皮肤过敏、流鼻血等症状。“毒跑道”事件的发生主要是由于一些企业追求塑胶跑道的使用性能，施工过程中使用廉价胶粘剂造成的。塑胶跑道气味来源于劣质的聚氨酯胶粘剂中可能出现的氯化物、残留的二异氰酸酯(TDI)、部分溶剂(甲苯、二甲苯等)的残留、残留的有机铅等。另外，一些胶粘剂厂家在生产聚氨酯胶水时，为了降低成本，加入劣质氯化石蜡或对人体有害的塑化剂DOP作为增塑剂，导致跑道具有刺激性气味。
目前，市面上的塑胶跑道胶粘剂多采用TDI型异氰酸酯原料，TDI挥发性高、毒性大在国内已被列为剧毒品，此外为提高聚氨酯胶粘剂性能，多采用DOP增塑或加入有刺激性气味的苯或二甲苯以及产生残留的有机铅等，这大大增加了跑道在使用过程中的危险性。
技术实现要素：
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本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺点，提供了一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂及其制备方法，它环保性能优良，胶黏性能好，混合EPDM 颗粒后所得产品不易发生变形，制备和使用过程简便，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂，由以下重量份数的组分组成：聚醚多元醇：50～70；芳香族二异氰酸酯：15～30；增塑剂：10～20；催化剂：0.01～0.1；抗氧化剂：0.01～0.1；紫外线吸收剂：0.01～0.1。
优选的，所述聚醚多元醇为聚醚多元醇DL4000D、DL2000D和330NG的一种或几种。
优选的，所述芳香族二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
优选的，所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂1076或抗氧化剂1010。
优选的，所述紫外线吸收剂为UV-292或UV-531或UV-327。
一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚醚多元醇加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在75～85℃下保持1～3小时；
S2、将增塑剂、催化剂和其余芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在75～85℃下保持0.8～1.2小时；
S3、加入抗氧化剂和紫外线吸收剂，搅拌15～60分钟；
S4、降温到50～60℃，停止搅拌，出料，包装。
与现有技术相比，本发明的优点是：得到的产品完全符合最新国家标准(《GB/T 14833合成材料跑道面层》)和最新地方标准(深圳市《合成材料运动 场地面层质量控制标准》)，且TVOC含量低于国家标准，不含氯化石蜡，不含苯、甲苯二甲苯，不含甲醛，不含MOCA添加剂，不含TDI；采用本产品混合EPDM胶粒后，加工而成的跑道符合国家物理指标标准(GB/T 14833要求如下：冲击吸收35％～50％，垂直变形0.6～2.5mm，抗滑值≥57，拉伸强度≥0.4MPa，断裂伸长率≥40)；制备过程与施工过程简便，节省人力，不需要额外添加溶剂。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。
一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂，其特征在于：由以下重量份数的组分组成：聚醚多元醇：50～70；芳香族二异氰酸酯：15～30；增塑剂：10～20；催化剂：0.01～0.1；抗氧化剂：0.01～0.1；紫外线吸收剂：0.01～0.1。
所述聚醚多元醇为DL4000D、DL2000D和330NG的一种或几种。
所述芳香族二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或甲苯二异氰酸酯。
所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。
所述抗氧化剂为抗氧化剂1076或抗氧化剂1010。
所述紫外线吸收剂为UV-292或UV-531或UV-327。所述增塑剂、催化剂、抗氧化剂和紫外线吸收剂均为环保型添加剂，具有较低的VOC和较好的环保型。
一种环保单组分聚氨酯塑胶跑道胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚醚多元醇加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在75～85℃下保持1～3小时；
S2、将增塑剂、催化剂和其余芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在75～85℃下保持0.8～1.2小时；
S3、加入抗氧化剂和紫外线吸收剂，搅拌15～60分钟；
S4、降温到50～60℃，停止搅拌，出料，包装。
实施例1：
S1、将DL4000D聚醚多元醇50kg加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在75℃下保持1小时；
S2、将环氧脂肪酸甲酯10kg、二月桂酸二丁基锡0.01kg和与S1中加入的芳香族二异氰酸酯总计为15kg的余下芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在75℃下保持0.8小时；
S3、加入抗氧化剂1076 0.01kg和UV-292 0.01kg，搅拌15分钟；
S4、降温到50℃，停止搅拌，出料，包装，得到1号产品。
实施例2：
S1、将DL2000D聚醚多元醇70kg加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在85℃下保持3小时；
S2、将环氧脂肪酸甲酯20kg、辛酸亚锡0.1kg和与S1中加入的芳香族二异氰酸酯总计为30kg的余下的芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在85℃下保持1.2小时；
S3、加入抗氧化剂1010 0.1kg和UV-531 0.1kg，搅拌60分钟；
S4、降温到60℃，停止搅拌，出料，包装，得到2号产品。
实施例3：
S1、将330NG聚醚多元醇60kg加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在80℃下保持2小时；
S2、将环氧脂肪酸甲酯15kg、辛酸亚锡0.055kg和与S1中加入的芳香族二异氰酸酯总计为23kg的余下的芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在80℃下保持1小 时；
S3、加入抗氧化剂抗氧化剂1010 0.055kg和紫外线吸收剂UV-327 0.055kg，搅拌35分钟；
S4、降温到55℃，停止搅拌，出料，包装，得到3号产品。
实施例4：
S1、将DL4000D聚醚多元醇60kg加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在80℃下保持2小时；
S2、将环氧脂肪酸甲酯17.4kg、二月桂酸二丁基锡0.03kg和与S1中加入的芳香族二异氰酸酯总计为22.5kg的余下的芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在80℃下保持1小时；
S3、加入抗氧化剂1076 0.04kg和紫外线吸收剂UV-292 0.03kg，搅拌15分钟；
S4、降温到50℃，停止搅拌，出料，包装，得到4号产品。
实施例5：
S1、将330NG聚醚多元醇64kg加入反应釜，搅拌、加热，加入适量芳香族二异氰酸酯，在80℃下保持1.5小时；
S2、将环氧脂肪酸甲酯15.3kg、辛酸亚锡0.06kg和与S1中加入的芳香族二异氰酸酯总计为20.5kg的余下的芳香族二异氰酸酯加入反应釜中，在80℃下保持2小时；
S3、加入抗氧化剂1010 0.08kg和UV-531 0.06kg，搅拌30分钟；
S4、降温到60℃，停止搅拌，出料，包装，得到5号产品。
按照深圳市的《合成材料运动场地面层质量控制标准》，对1-5号产品进行了有害物质检测，检测结果见下表：
本发明制备的的有害物质限量指标均优于国家标准，安全环保，制备方法简便，利于跑道施工，使施工过程更加简便省力。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。