一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法

本发明属于地坪材料，具体是一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法。

背景技术：

1、运动场地坪是指场地的表面层，可以满足运动项目所需要的摩擦、保护、标识、色彩、反光等特性要求，应该具有良好的平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定等特性，能够有效降低摔伤率。

2、环氧树脂运动地坪材料采用一次性涂覆工艺，不管有多大的面积，都不存在连接缝，而且还是一种无灰尘材料，具有附着力强，耐磨擦，硬度强等特点，因此被广泛应用。但是环氧树脂不能抵抗较重的地下潮气，耐高温性和耐候性能差，不能长期应用于室外，因此要对环氧树脂进行改性，制备一种环氧树脂运动地坪材料，以满足更多的室外应用场景。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种环氧树脂运动地坪材料及其制备方法。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种环氧树脂运动地坪材料，以重量份计，由以下原料组成：金刚烷改性环氧树脂20～30份、β-环糊精改性环氧树脂25～40份、色浆9～10份、重质碳酸钙粉6～10份、稀释剂4～8份、丁苯橡胶8～12份、分散剂d346 0.3～0.8份、有机硅消泡剂byk-066n 0.3～0.8份、流平剂byk-388 0.6～1份、胺类固化剂10～15份和苯甲醇4～6份；

4、进一步的，所述色浆为明黄色浆、大红色浆、酞青蓝色浆、永固紫色浆、白色浆或酞青绿色浆；

5、进一步的，所述重质碳酸钙粉粒度为800或1000目；

6、进一步的，所示稀释剂为丙烯酸酯缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；

7、进一步的，所述胺类固化剂为乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺；

8、进一步的，所述金刚烷改性环氧树脂的合成包括以下步骤：

9、①以重量份计，将1份双酚f与0.8～1份叔丁基二甲基氯硅烷加入5～10份有机溶剂中，再加入0.4～0.6份咪唑，搅拌溶解后，25～30℃反应12～24h，反应结束后，减压蒸馏去除有机溶剂，加入10～15份水，再加入10～15份二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，最后减压蒸馏去除溶剂，得到产物1；

10、所述有机溶剂为二氯甲烷或四氢呋喃；

11、②将1份步骤①制得的产物1加入5～10份有机溶剂中，再加入0.25～0.3份环氧丙醇、0.8～2份三苯基膦和0.65～2份偶氮二羧酸二异丙酯，25～30℃搅拌反应6～12h，反应结束后，抽滤，所得滤液加入1.5～2份氯化锌，抽滤，所得滤液中加入10～20份二氯甲烷和10～20份水，搅拌混合均匀，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物2；

12、③将1份步骤①制得的产物1和1.2～1.5份步骤②得到的产物2加入5～10份有机溶剂2中，搅拌溶解后再加入1～2份无机碱，90～150℃下反应8～12h，反应结束后，过滤，所得滤液减压蒸馏去除溶剂，所得残留物用2～3份硝基甲烷洗涤，抽滤，所得滤饼加入5～10份二氯甲烷和5～10份4mol/l的氢氧化钠水溶液中，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物3；

13、所述有机溶剂2为二甲基甲酰胺或甲苯；

14、所述无机碱为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铯；

15、④将1份1-金刚烷甲醇溶于5～10份有机溶剂中，向其中加入1.2～2.5份对甲基苯磺酰氯和0.8～1.5份有机胺，25～40℃下反应12～24h，反应结束后，减压蒸馏去除溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷和5～10份水萃取，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物4；

16、所述有机胺为三乙胺或二异丙基乙胺；

17、⑤将0.07～0.2份氢化钠溶于5～10份四氢呋喃中，搅拌溶解后得到氢化钠四氢呋喃混合液，将1份步骤③制得的产物3和0.5～0.6份步骤④制得的产物4溶于3～5份四氢呋喃后，滴加入所得氢化钠四氢呋喃混合液中，滴加完毕后，在65～90℃下反应12～24h，反应结束后加入5～10份水淬灭反应，减压蒸馏去除有机溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，最后减压蒸馏去除溶剂，得到产物5；

18、⑥将1份步骤⑤得到的产物5溶于5～10份有机溶剂中，再加入0.6～1份四正丁基氟化铵，25～30℃搅拌反应6～12h，反应结束后减压蒸馏去除溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷和5～10份水萃取，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物6；

19、⑦将1份双酚f、0.3～2.5份步骤⑥得到的产物6和3～5.5份环氧氯丙烷加入10～20份4mol/l的氢氧化钠水溶液中，50～60℃下搅拌6～12h，待溶液澄清后继续搅拌反应24～36h，反应结束后抽滤，得到金刚烷改性环氧树脂。

20、进一步的，所述β-环糊精改性环氧树脂的合成包括以下步骤：

21、(1)以重量份计，将1份产物3与0.15～0.2份溴丙炔加入5～10份四氢呋喃中，再加入0.1～0.2份氢化钠，65～90℃下反应12～24h，反应结束后，加入5～10份水淬灭反应，减压蒸馏去除溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷萃取2～3次，合并有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物7；

22、(2)将1份步骤(1)制得的产物7加入5～10份有机溶剂3中，再加入0.7～2份四正丁基氟化铵，25～30℃搅拌反应8～12h，反应结束后减压蒸馏去除溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷和5～10份水，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂得到产物8；

23、所述有机溶剂3为二氯甲烷、二氯乙烷或二甲基甲酰胺；

24、(3)将3～5份四氢呋喃和3～5份水混合均匀，向其中加入1份步骤(2)制得的产物8与2.5～3份叠氮-β-环糊精，再加入0.003～0.03份无水硫酸铜和0.4～0.8份抗坏血酸钠，25～30℃搅拌反应12～24h，反应结束后抽滤，所得滤液减压蒸馏去除溶剂，所得残留物加入5～10份二氯甲烷萃取，分出有机相，所得有机相减压蒸馏去除溶剂，得到产物9；

25、(4)将1份双酚f、0.8～6.6份步骤(3)制得的产物9和3～5.5份环氧氯丙烷加入10～25份4mol/l的氢氧化钠水溶液中，50～60℃下搅拌6～12h，待溶液澄清后继续搅拌反应24～36h，反应结束后抽滤，得到β-环糊精改性环氧树脂。

26、进一步的，制备所述的环氧树脂运动地坪材料的方法，包括以下步骤：

27、1)以重量份计，将20～30份金刚烷改性环氧树脂、25～40份β-环糊精改性环氧树脂、4～8份稀释剂、0.3～0.8份分散剂d346、0.3～0.8份有机硅消泡剂byk-066n和9～10份色浆加入搅拌装置中，以800r的速度搅拌10～15min，得到混合物；

28、2)将步骤1)得到的混合物、6～10份重质碳酸钙粉、8～12份丁苯橡胶、0.6～1份流平剂byk-388和4～6份苯甲醇，在1000r下搅拌混合30～50min，过滤，所得滤液中加入10～15份胺类固化剂，搅拌混合均匀，得到环氧树脂运动地坪材料；

29、所述色浆为明黄色浆、大红色浆、酞青蓝色浆、永固紫色浆、白色浆或酞青绿色浆；

30、所述重质碳酸钙粉粒度为800或1000目；

31、所示稀释剂为丙烯酸酯缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；

32、所述胺类固化剂为乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺；

33、本发明相比现有技术具有以下优点：

34、本发明的环氧树脂运动地坪材料，利用金刚烷和β-环糊精对环氧树脂改性，一方面，经金刚烷改性后的环氧树脂具有优异的耐热性、耐溶剂性和耐光性，环氧树脂经β-环糊精改性后，提高了环氧树脂的防潮能力和抗氧化能力；另一方面β-环糊精和金刚烷之间的主客体相互作用，可以使线性的环氧树脂交联成三维网状大分子，增大了环氧树脂运动地坪材料的抗压强度，β-环糊精上大量的羟基进一步增大了材料与底材的附着力，使其与基层粘结牢固，不易脱层和开裂。

35、本发明制备的环氧树脂运动地坪材料加入了丁苯橡胶，增大了环氧树脂运动地坪材料的弹性和耐磨性，同时加入适量的苯甲醇，降低了体系的粘度，提高了运动地坪材料的流平性。

36、本发明制备的环氧树脂运动地坪材料具有优良的力学性能和耐候性，并且具有防潮和抗氧化的能力，不易变色，弹性优异，能够长期应用于室外，本发明制备方法简单，制备的环氧树脂运动地坪材料品质优良，具有良好的应用前景。