一种塑胶跑道底漆及其制备方法与流程

本发明涉及涂料技术领域，更具体地说，它涉及一种塑胶跑道底漆及其制备方法。

背景技术：

塑胶跑道，又称全天候田径运动跑道，它是由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、epdm橡胶粒或pu颗粒、颜料、助剂、填料组成，具有平整度好、抗压强度高、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，是目前广泛应用的体育设施。

现实中，若出现连续降雨或者长期被水浸泡的时候，下水道如果不能及时排水，地面基层容易变形或者出现裂缝，凹凸不平的地面会失去对铺在其表面的塑胶跑道的支撑平衡。人踩在塑胶跑道上，不仅会增加塑胶跑道与地面坑洼处的摩擦，造成塑胶跑道局部损坏，还可能使人员摔倒，造成意外伤害。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种塑胶跑道底漆，其具有与地面基层附着力高、防水性能好的优点。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种塑胶跑道底漆，包括如下重量份数的组分：

聚氨酯：40-50份；

有机硅树脂：20-30份；

分散剂：0.1-0.2份；

消泡剂：0-0.5份；

填料：20-30份。

通过采用上述技术方案，本申请提供了一种自制聚氨酯预聚物，其具有较好的粘度，可渗透进混凝土的孔隙之中，形成的漆膜较为致密，耐水性好，抗渗性强，其机械性能大幅提升。通过加入有机硅树脂，有机硅在水中的溶解度很小，本身又很难吸收水分，同时由于分子主链外面存在的非极性有机基团与水分子中氧原子的排斥作用，使得有机硅树脂具有良好的憎水性。通过加入一定量的有机硅树脂，其与聚氨酯协同使用，大大提高耐水性能。

填料不仅可以减少树脂的用量，降低成本，而且可以改善产品的高低温性能，施工性及储存稳定性，以及提高产品的粘力、强度和硬度。

进一步优选为，所述聚氨酯包括如下重量份数的组分：

二苯基甲烷二异氰酸酯：40-50份；

聚多元醇：10-30份；

二月桂酸二丁基锡：0.1-0.2份；

乙酸乙酯：4-8份。

通过采用上述技术方案，二月桂酸二丁基锡作为催化剂，乙酸乙酯作为稀释剂二苯基甲烷二异氰酸酯与多元醇催化聚合，制备出的聚氨酯底漆具有良好的分散性和稳定性，所制备的漆膜硬度高、附着力大，且漆膜致密，防水性能好。

进一步优选为，所述聚多元醇选自聚醚型多元醇或聚酯型多元醇。

通过采用上述技术方案，以聚醚多元醇制成的聚氨酯防水涂料具有较好的柔韧性，耐水解性，回弹性和耐低温性；聚酯多元醇所制备的聚氨酯弹性体具有热塑性和浇筑性，得到的聚氨酯弹性体结晶性强、初粘力大，得到制品的机械强度也较高。

进一步优选为，所述聚氨酯通过如下步骤制备获得：将聚多元醇加入到反应容器中，升温至80-85℃，通入氮气进行保护，加入二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应2-3h，降温至40℃，加入二月桂酸二丁基锡和乙酸丁酯，搅拌反应15-20min，冷却至室温，即得。

通过采用上述技术方案，采用本申请中配方并采用制备方法所制备的自制聚氨酯底漆，其机械性能和防水性能大幅度优于市售的聚氨酯底漆，上述制备方法易于操作，相对简单，且转化率高，副产物产生较少。

进一步优选为，所述聚氨酯还包括0.1-0.2份羧酸铋盐。

通过采用上述技术方案，羧酸铋盐可赋予漆膜较好的强度和断裂伸长率，羧酸铋盐在二丁基二月硅酸锡的协同催化作用下，可显示出更强的催化作用，强度大幅提升，同时断裂伸长率下降且操作时间可大幅缩短，提高生产效率。

进一步优选为，所述填料选自纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米碳酸钙中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，通过加入纳米粉体，使其均匀分散于底漆体系中，可同时提高塑胶跑道底漆的抗老化性及粘结强度等性能。

进一步优选为，所述有机硅树脂选自甲基硅树脂和/或甲基苯基硅树脂。

通过采用上述技术方案，甲基硅树脂为有机硅透明树脂，进一步固化后交联度会很高，硬度大，耐磨性好，甲基苯基硅树脂与填料的相容性高，热弹性高，且与有机树脂相容性更高，具有耐热冲击性好、耐化学药品性好，憎水性好的优点。

本发明的目的二在于提供一种塑胶跑道底漆的制备方法，采用该方法制备的塑胶跑道底漆具有与地面基层附着力高、防水性能好的优点。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种塑胶跑道底漆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将填料和分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀；

步骤二，加入有机硅树脂、聚氨酯、消泡剂，以700-900r/min的转速搅拌20-30min，得到塑胶跑道底漆。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本申请采用在聚氨酯预聚物中加入有机硅树脂的方式，两者协同使用，大幅度的提高了塑胶跑道底漆的耐水性能；

(2)采用本申请中配方并采用制备方法所制备的自制聚氨酯底漆，其机械性能和防水性能大幅度优于市售的聚氨酯底漆，上述制备方法易于操作，相对简单，且转化率高，副产物产生较少；

(3)本申请制备聚氨酯过程中还添加了一定量的羧酸铋盐，羧酸铋盐可赋予漆膜较好的强度和断裂伸长率，羧酸铋盐在二丁基二月硅酸锡的协同催化作用下，可显示出更强的催化作用，强度大幅提升，同时断裂伸长率下降且操作时间可大幅缩短，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。值得说明的是，其中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件下进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

聚醚多元醇采用江苏钟山化工有限公司生产的n210型；聚酯多元醇采用科思创聚合物有限公司生产的desmophen850型；消泡剂采用陕西凯利清洗有限公司生产的kl-501型消泡剂；分散剂采用佛山市奥纳聚合物有限公司生产的f431型分散剂。

实施例1：一种塑胶跑道底漆，通过如下步骤制备获得：

(1)取10份聚醚多元醇加入到反应容器中，升温至80℃，通入氮气进行保护，加入40份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应3h，降温至40℃，加入0.1份二月桂酸二丁基锡和4份乙酸丁酯，搅拌反应15min，冷却至室温，得到聚氨酯；

(2)将20份纳米二氧化硅和0.1份分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀；

(3)加入20份甲基硅树脂、40份聚氨酯、0.2份消泡剂，以700r/min的转速搅拌30min，得到塑胶跑道底漆。

实施例2：一种塑胶跑道底漆，通过如下步骤制备获得：

(1)取30份聚醚多元醇加入到反应容器中，升温至80℃，通入氮气进行保护，加入50份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应3h，降温至40℃，加入0.2份二月桂酸二丁基锡和8份乙酸丁酯，搅拌反应15min，冷却至室温，得到聚氨酯；

(2)将30份纳米二氧化硅和0.2份分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀；

(3)加入30份甲基硅树脂、50份聚氨酯、0.5份消泡剂，以700r/min的转速搅拌30min，得到塑胶跑道底漆。

实施例3：一种塑胶跑道底漆，通过如下步骤制备获得：

(1)取10份聚醚多元醇加入到反应容器中，升温至85℃，通入氮气进行保护，加入40份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应2h，降温至40℃，加入0.1份二月桂酸二丁基锡和4份乙酸丁酯，搅拌反应30min，冷却至室温，得到聚氨酯；

(2)将20份纳米二氧化硅和0.1份分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀；

(3)加入20份甲基硅树脂、40份聚氨酯、0.2份消泡剂，以900r/min的转速搅拌15min，得到塑胶跑道底漆。

实施例4：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(1)具体设置为：取10份聚酯多元醇加入到反应容器中，升温至80℃，通入氮气进行保护，加入40份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应3h，降温至40℃，加入0.1份二月桂酸二丁基锡和4份乙酸丁酯，搅拌反应15min，冷却至室温，得到聚氨酯。

与实施例1所不同之处在于，本实施例采用聚酯多元醇代替实施例1中的聚醚多元醇。

实施例5：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(2)具体设置为：将10份纳米二氧化硅、10份纳米二氧化钛和0.1份分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀。

与实施例1所不同之处在于，本实施例采用纳米二氧化钛和二氧化钛的混合物代替实施例1中的纳米二氧化硅。

实施例6：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(2)具体设置为：将4份纳米二氧化硅、4份纳米二氧化钛、2份纳米碳酸钙和0.1份分散剂加入到研磨机中进行研磨并混合均匀。

与实施例1所不同之处在于，本实施例采用纳米二氧化钛、二氧化钛和纳米碳酸钙的混合物代替实施例1中的纳米二氧化硅。

实施例7：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(3)具体设置为：加入15份甲基硅树脂、15份甲基苯基硅树脂、50份聚氨酯、0.5份消泡剂，以700r/min的转速搅拌30min，得到塑胶跑道底漆。

与实施例1所不同之处在于，本实施例采用甲基硅树脂和甲基苯基硅树脂的混合物代替实施例1中的甲基硅树脂。

实施例8：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(1)具体设置为：取10份聚醚多元醇加入到反应容器中，升温至80℃，通入氮气进行保护，加入40份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应3h，降温至40℃，加入0.1份二月桂酸二丁基锡、0.1份羧酸铋盐和4份乙酸丁酯，搅拌反应15min，冷却至室温，得到聚氨酯。

与实施例1所不同之处在于，本实施例还加入了0.1份羧酸铋盐。

实施例9：一种塑胶跑道底漆，与实施例1的不同之处在于，步骤(1)具体设置为：取10份聚醚多元醇加入到反应容器中，升温至80℃，通入氮气进行保护，加入40份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌反应3h，降温至40℃，加入0.1份二月桂酸二丁基锡、0.2份羧酸铋盐和4份乙酸丁酯，搅拌反应15min，冷却至室温，得到聚氨酯。

与实施例1所不同之处在于，本实施例还加入了0.2份羧酸铋盐。

对比例1：与实施例1的不同之处在于，所制备的塑胶跑道底漆未加入甲基硅树脂。

对比例2：与实施例1的不同之处在于，所制备的塑胶跑道底漆未加入纳米二氧化硅。

对比例3：采用普通市售的聚氨酯底漆。

性能测试分别对实施例1-9和对比例1-3进行测试，测试结果计入下列表1中。

粘结强度：gb/t16777-2008

硬度：gb/t6739-1996

透水性(24h)：jg/t210-2007、gb/t9779-2005。

由测试结果可知实施例1-9的粘结强度均大于标准所要求的2.5mpa，且透水性均优于对比例1-3，且实施例8、9为最优实施例，本发明制备出来的塑胶跑道具有与地面基层附着力高、防水性能好的优点。

表1性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。