專利名稱：一種環保彈性體場地鋪裝材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保弾性體場地鋪裝材料及其制備方法，具體是ー種環保弾性體聚氨酯場地鋪裝材料，屬于高分子材料領域。
背景技術：
聚氨酯弾性體被廣泛應用于運動場的合各類球類場地的面層，現階段幾乎都是雙組分的，其原料大都為與中國專利CNI033639A中的相同或類似，TDI-MOCA體系生產的典型的就是先用甲苯ニ異氰酸酯(TDI)和聚醚多元醇制成聚氨酯預聚體，即A組分，再用聚醚多 元醇、擴鏈-交聯劑ニ元胺M0CA(3，3’ - ニ氯_4，4’ ニ氨基ニ苯基甲烷)、填料混合得B組分，使用前將A組分和B組分按一定比例，在催化劑作用下聚合制成聚氨酯弾性體面層材料，然后再撒上聚氨酯顆粒或者三元異丙顆粒做防滑層；這種方法的缺點是現場將兩個組分按照一定的比例混合，繼而進行現場澆筑制得，現場澆筑ー是施工過程繁瑣，ニ是要求兩個組分要攪拌均勻，但是攪拌時間還不能過長，三是容易產生氣泡或者鼓泡起鼓等現象，四是對施工現場的溫度和濕度有一定的要求，并且不環保。《化學藥品消防和急救手冊》(化學エ業出版社，1966年I版)P262指出甲苯ニ異氰酸酯屬化學危險品，其蒸氣與空氣能形成爆炸性混合物，加熱分解出有毒氣體，特別對人的皮膚和眼睛具有很強的刺激作用和過敏作用；M0CA有致癌嫌疑；因此國際田聯倡議不使用這兩種化學物質生產體育場地材料。技術內容本發明提供了一種環保弾性體場地鋪裝材料及其制備方法，克服了現有場地鋪裝材料使用前需要多組分復配、エ序復雜、環境污染大缺陷，提高了場地鋪裝材料的力學性倉^:。為解決上述技術問題，本發明的技術方案是一種環保弾性體場地鋪裝材料，由如下組分制備而成異佛爾酮ニ異氰酸酯4-8份，端氨基聚醚多元醇12-16份，丙三醇聚氧丙烯醚24-28份，蒙脫土 I. 0-2. O份，鄰苯ニ甲酸ニ辛脂18-22份，滑石粉30-34份，顏料O. 5-1. O份，鏈端封閉劑1_4份，ニ丁基錫二月桂酸酯O. 5-1. O份,所述份數為質量份數。為了提高產品的力學性能，同時降低成本，所述端氨基聚醚多元醇的數均分子量為400-2000 ;進一步優選，所述端氨基聚醚多元醇的數均分子量為400或2000或兩者任意配比的混合物。為了提高產品的力學性能，同時降低成本，所述丙三醇聚氧丙烯醚的數均分子量為 3000-5000。為了方便易得，同時保證產品的力學性能，所述丙三醇聚氧丙烯醚為丙三醇聚氧丙烯醚1618A或330N或兩者任意配比的混合物。為了提產品的均勻性和流平性，所述滑石粉目數為600-800目。本發明顔料可根據需要使用現有的任何顔料。
為了滿足日常市場所需，降低成本，所述顏料為氧化鐵紅、氧化鐵綠、氧化鐵藍或氧化鐵黃中ー種或兩種以上任意配比的混合物。為了進一歩保證產品的質量，所述鏈端封閉劑為LCA908鏈端封閉劑(又名潛伏性固化剤)。為了進一歩提高產品的力學性能，所述蒙脫土晶片厚度為l_2nm。本發明所需要的蒙脫土可以從市場購得，蒙脫土即納米蒙脫土是ー種層狀硅酸鹽。在其層狀結構中有ー鋁氧八面體亞層與兩個硅氧四面體的亞層通過共用氧原子連接，由于中間夾層的鋁氧層的原子被低價離子，如鈉離子、鈣離子等取代，片層因而又負電荷，容易與烷基季銨鹽或者其他有機陽離子進行交換，生產有機化蒙脫土，因而具有親油性。因 此發明人認為，它可與有機高分子単體混合，高分子單體進入因烷基季銨鹽交換而擴大的層間內，進行高分子聚合反應后，不但具有納米材料的納米尺寸效應，且使得聚合物分子存在結構片狀中，這樣的晶體結構不但可提高聚合物的力學性能，還可以提高聚合物的抗老化等化學性能。上述環保弾性體場地鋪裝材料的制備方法，包括如下步驟A、端氨基聚醚多元醇12-16份、丙三醇聚氧丙烯醚24-28份、鄰苯ニ甲酸ニ辛脂18-22份、滑石粉30-34份和顏料O. 5-1. O份，80 100°C下，抽真空O. 6-1. 5小時；B、將步驟A所得物料中加入蒙脫土 1.0-2. O份，80_90°C下，反應2-3小時；C、將步驟B所得物料冷卻至40_50°C，加入異佛爾酮ニ異氰酸酯4_8份，70 80°C下，反應3. 5-4. 5小時；D、將步驟C所得物料降溫至30-40°C，加入鏈端封閉劑1_4份，保溫O. 4-0. 6h后，加入ニ丁基錫二月桂酸酯O. 5-1. O份，保溫O. 6-1. 5小時，抽真空O. 3-0. 7小時，得環保彈性體場地鋪裝材料。上述制備方法各步驟，可根據物料的多少或其他需要加入攪拌，攪拌速度0-1000轉/分任意可調，優選30-100轉/分。發明人認為，步驟A抽真空的目的是脫水脫氣，對真空度沒有嚴格的要求；步驟B進行的插層反應，目的是改善聚酯和聚醚的結構，以便提高產品的力學性能；步驟C進行的是化合反應；步驟D中抽真空對真空度也沒有嚴格的要求，是保證產品的保存期。本發明環保弾性體場地鋪裝材料粘度為2800_3500mPa. s,有很好的流動性，使用時直接倒在場地上自由流平即可，或者根據需要直接將材料均勻地噴涂或者涂刮到現場的場地基礎即可，使用前無需添加任何其他組分，是真正意義上不添加任何其他材料的単一組分的場地鋪裝材料。本發明所提到的單ー組分指本發明產品在使用前無需多組分復配，也無需添加其他的輔助材料，可直接使用。本發明所得環保弾性體場地鋪裝材料是純粹的単一組份常溫固化的材料，不用添加其他任何輔助材料即可實現場地的鋪裝，根本上解決了傳統雙組份或多組分聚氨酯生產和使用施工等方面上所產生的諸多不便以及弊端；并做到了環保，不使用任何重金屬催化齊U、不含TDI、M0CA和其他的擴鏈-交聯劑；且實現相對于現有技術有更好的力學性能。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進ー步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。下列硬度參照GB/T，531規定的方法測定；拉伸強度、扯斷伸長率參照GB/T1，654規定的方法測定；回彈值參照GB/T1681規定的方法測定；壓縮復原率參照國標GB/T14833. 1983附錄D規定測定。粘度用NDJ-79粘度儀測量，購自深圳市星科儀器有限公司。下列異佛爾酮ニ異氰酸酯PIDI購自上海市申能化工有限公司；蒙脫土購自浙江豐虹化工有限公司的納米蒙脫土 ；鄰苯ニ甲酸ニ辛脂(DOP)購自雙鴻化工；滑石粉TP-600和TP-800 (分別為600目和800目)購自長興大地新型材料有限公司；ニ丁基錫二月桂酸酷T-12購自湖南邵陽市羅斯化工有限公司；鏈端封閉劑LCA908 (上海博信景創新材料科技有限公司，又名潛伏性固化劑)；丙三醇聚氧丙烯醚1618A或330N購自南京紐邁工程材料； 端氨基聚醚多元醇D400/D2000 (上海亨斯邁材料有限公司);顔料，氧化鉻緑、顏料級氧化鐵綠、190氧化鐵紅購自靈壽縣安鴻礦產品加工廠。實施例I丙三醇聚氧丙烯醚1618A 24份，端氨基聚醚多元醇(D2000) 16份，鄰苯ニ甲酸ニ辛脂22份，氧化鉻綠O. 5份，滑石粉600目30份的材料加到反應釜中在80±5°C下，攪拌、抽真空O. 6小時；加入蒙脫土 2份85±5°C下，插層反應I. 5小時；然后降溫至40_50°C緩慢加入8份的PIDI在氮氣保護75±5°C下，攪拌反應3. 5小時后，再次降溫30_40°C在攪拌下緩慢加入I. O份的LCA908，O. 6小時后，再加入O. 5份的T-12，攪拌O. 8小吋，再減壓脫氣
O.7小時得環保弾性體場地鋪裝材料，粘度為2800mPa. s，計量包裝待用；2)現場應用將制備好的材料倒到場地上靠本身的流淌性自由流平，常溫固化。實施例2丙三醇聚氧丙烯醚330N 28份，端氨基聚醚多元醇(D400) 12份，鄰苯ニ甲酸ニ辛脂18份，顔料級氧化鐵綠I. O份，滑石粉800目34份以上材料加到反應釜中在80±5°C下，攪拌、抽真空I. 5小時；加入蒙脫土 I份，85±5°C下，插層反應2小時；然后降溫至40-50°C緩慢加入5份的PIDI在氮氣保護80±5°C下，攪拌反應3. 5小時后，再次降溫30_40°C在攪拌下緩慢加入4份的LCA908，O. 7小時后，再加入O. 5份的T-12，攪拌I. 4小吋，再減壓脫氣O. 7小時，得環保弾性體場地鋪裝材料，粘度為3000mPa. s，計量包裝待用；2)現場應用場地需要厚度小于3毫米，用橡膠刮板或者橡膠耙子刮平，常溫固化。實施例3丙三醇聚氧丙烯醚1618A 25. 5份，端氨基聚醚多元醇(D2000) 14. 5份，鄰苯ニ甲酸ニ辛脂20. 4份，190氧化鐵紅O. 6份，滑石粉600目32份以上材料加到反應釜中在80±5°C下,攪拌、抽真空I. 5小時；加入蒙脫土 I. 5份，85±5°C下,插層反應2. 5小時；然后降溫至40-50°C緩慢加入5. 5份的PIDI在氮氣保護80±5°C下，攪拌反應4小時后，再次降溫30-40°C在攪拌下緩慢加入3. 5份的LCA908，半小時后，再加入I份的T-12，攪拌O. 5小時，再減壓脫氣O. 4小時，得環保弾性體場地鋪裝材料，粘度為2816mPa. s，計量包裝待用；2)現場應用將制備好的材料倒到場地上靠本身的流淌性自由流平，常溫固化。實施例中攪拌都以63轉/分的速度攪拌，各實施例固化后物理性能見表I。表I各實施例固化后力學性能表
權利要求
1.一種環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于由如下組分制備而成異佛爾酮二異氰酸酯4-8份，端氨基聚醚多元醇12-16份，丙三醇聚氧丙烯醚24-28份，蒙脫土 I. 0-2. O份，鄰苯二甲酸二辛脂18-22份，滑石粉30-34份，顏料O. 5-1. O份，鏈端封閉劑1_4份，二丁基錫二月桂酸酯O. 5-1. O份，所述份數為質量份數。
2.如權利要求I所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述端氨基聚醚多元醇的數均分子量為400-2000。
3.如權利要求2所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述端氨基聚醚多元醇的數均分子量為400或2000或兩者任意配比的混合物。
4.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述丙三醇聚氧丙烯醚的數均分子量為3000-5000。
5.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述丙三醇聚氧丙烯醚為丙三醇聚氧丙烯醚1618A或330N或兩者任意配比的混合物。
6.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述滑石粉目數為600-800目。
7.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述顏料為氧化鐵紅、氧化鐵綠、氧化鐵藍或氧化鐵黃中一種或兩種以上任意配比的混合物。
8.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述鏈端封閉劑為LCA908鏈端封閉劑。
9.如權利要求I至3任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料，其特征在于所述蒙脫土晶片厚度為l-2nm。
10.權利要求I至9任意一項所述的環保彈性體場地鋪裝材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟 A、端氨基聚醚多元醇12-16份、丙三醇聚氧丙烯醚24-28份、鄰苯二甲酸二辛脂18-22份、滑石粉30-34份和顏料O. 5-1. O份，80 100°C下，抽真空O. 6-1. 5小時； B、將步驟A所得物料中加入蒙脫土I. 0-2. O份，80-90°C下，反應2_3小時； C、將步驟B所得物料冷卻至40-50°C，加入異佛爾酮二異氰酸酯4-8份，70_80°C下，反應3. 5-4. 5小時； D、將步驟C所得物料降溫至30-40°C，加入鏈端封閉劑1-4份，保溫O.4-0. 6h后，加入二丁基錫二月桂酸酯O. 5-1. O份，保溫O. 6-1. 5小時，抽真空O. 3-0. 7小時，得環保彈性體場地鋪裝材料。
全文摘要
本發明公開了一種環保彈性體場地鋪裝材料，由如下組分制備而成異佛爾酮二異氰酸酯4-8份，端氨基聚醚多元醇12-16份，丙三醇聚氧丙烯醚24-28份，蒙脫土1.0-2.0份，鄰苯二甲酸二辛脂18-22份，滑石粉30-34份，顏料0.5-1.0份，鏈端封閉劑1-4份，二丁基錫二月桂酸酯0.5-1.0份，所述份數為質量份數。本發明所得環保彈性體場地鋪裝材料是純粹的單組份材料，不用添加其他任何材料即可實現場地的鋪裝，根本上解決了傳統雙組份或多組分聚氨酯生產和使用施工等方面上所產生的諸多弊端；并做到了環保；且實現相對于現有技術有更好的力學性能。
文檔編號C08K5/57GK102838868SQ20121035994
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者鄭有志, 余波 申請人:南京有志運動場地鋪設有限公司