本發明涉及塑膠制備技術領域，具體是一種多彩的聚氨酯塑膠跑道及其制備方法。
技術背景
聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復氨基甲酸酯基團的大分子化合物的統稱。聚氨酯具有卓越的耐磨性、高強度、高伸長率、高彈性、耐油、耐射線輻射等優異性能。聚氨酯應用于鋪地材料具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當、物理性能穩定的特性，并且具有一定的彈性和色彩，具有一定的抗紫外線能力和耐老化能力。
傳統的聚氨酯鋪地材料產品都是甲苯二異氰酸酯(TDI)型的，由于TDI聚氨酯跑道內含有的重金屬物質，會在使用過程中氧化污染環境。另外，TDI聚氨酯組分中還含有多種催化劑(含鉛、汞、錫)、二元胺類擴鏈劑、有機分子增塑劑、溶劑、橡膠配合劑和雙苯溶劑等有毒有害化學物質，對人體以及均環境造成不良影響。而環保型二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)具有毒性小、對人體健康危害小、對環境的影響較小等優點，更符合當前環保的需要。
作者孫青峰等人在《MDI型雙組分聚氨酯塑膠跑道漿料的研制》一文中，以聚醚多元醇、擴鏈劑、異氰酸酯、增塑劑、填料等為原材料,制備了MDI型雙組分聚氨酯塑膠跑道用漿料。研究了各種因素對聚氨酯塑膠跑道制品機械性能的影響。研究表明該MDI型塑膠跑道與傳統的TDI聚氨酯塑膠跑道相比,氣味小,符合環保要求,而且綜合性能優越。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種符合環保要求且綜合性能優越的多彩的聚氨酯塑膠跑道及其制備方法。
為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：
一種多彩的聚氨酯塑膠跑道，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：多聚甲醛100份、3-二甲胺基丙胺15-20份、甲苯200-250份、松香15-20份、三聚氰胺10-12份、雙氧水30-40份、甲酸12-15份、磷酸10-12份、乙二胺四乙酸6-8份、碳纖維15-20份、N,N-二甲基甲酰胺80-100份、丙酮80-100份、鄰苯二甲酸酐5-6份、季戊四醇3-4份、鄰苯二甲酸二辛酯3-4份、顏料5-6份、芐基三乙基氯化銨3-4份、聚丙二醇6-8份、二苯基甲烷二異氰酸酯140-150份、8-10%NaOH溶液適量、去離子水適量。
所述的多彩的聚氨酯塑膠跑道，其特征在于，其由如下步驟制備而成：
（1）將3-二甲胺基丙胺和甲苯加入到反應容器中，開始攪拌，在攪拌作用下每隔0.5h，將多聚甲醛分4次投入到反應容器中，多聚甲醛投入完畢后，升溫至70-80℃，繼續恒溫攪拌反應3-4h，加入松香和三聚氰胺，升溫至90-100℃，繼續恒溫攪拌反應5-6h，通氮氣，然后抽真空脫水1-2h，脫水后于0.4-0.5MPa壓力下，降低溫度至40℃，滴加2/3的雙氧水、甲酸和磷酸，攪拌10-20min，50-60℃反應3-5h，再加入乙二胺四乙酸，升高溫度至70-75℃，反應8-10h，加入8-10%的NaOH溶液至PH為7，減壓蒸餾，得到多元醇類物質；
（2）將碳纖維置于丙烷中浸泡10-12h，過濾，去離子水洗滌2-3次，100-120℃鼓風干燥機中干燥5-6h；將碳纖維加入到剩余的雙氧水和相當于碳纖維重量份5-6倍的去離子水中，加熱至100-105℃，回流攪拌反應5-7h，過濾，去離子水洗滌至PH為6-7，于100-120℃鼓風干燥機中干燥至恒重；將雙氧水氧化的碳纖維置于N,N-二甲基甲酰胺中，加入鄰苯二甲酸酐和季戊四醇，加熱升溫至110-120℃，聚合反應6-8h，得到表面改性的碳纖維；
（3）在攪拌杯子中加入鄰苯二甲酸二辛酯、顏料、芐基三乙基氯化銨、步驟（2）的產物、聚丙二醇、多元醇類物質和相當于多元醇類物質重量份二十分之一的去離子水，強力攪5-10min，然后加入二苯基甲烷二異氰酸酯，強力攪拌10-20s，快速倒入模具中，加熱到40-50℃，固化20-30h。
所述的多彩的聚氨酯塑膠跑道，其特征在于，所述的顏料為大紅粉、偶淡黃、酞菁藍、喹吖啶酮，可以根據不同配比配置成所需的顏色。
本發明的有益效果：本發明適量地添加了兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性兩大特征的碳纖維，并利用雙氧水對其氧化，再與鄰苯二甲酸酐和季戊四醇聚合包覆，能夠提高塑膠跑道韌性的同時，改善塑膠跑道耐高溫和耐腐蝕性能；本發明以相對便宜的多聚甲醛、3-二甲胺基丙胺及松香為原料，松香是一類重要的可再生植物資源，屬于天然樹脂酸，再加入乙二胺四乙酸，進行交聯擴鏈，制備得到多元醇類物質，既可以作為聚氨酯塑膠跑道的一個合算的原料，對環境友好并節省成本；也可以制備交聯度高，高分子量的聚氨酯泡沫，增加聚氨酯塑膠跑道的彈性和耐磨性能；本發明制備的聚氨酯塑膠跑道具有彈性好、耐磨、防滑、色彩美觀、場地清潔、易于維護管理、不受氣候等條件影響的優異性能。。
具體實施方式
本實施例的多彩的聚氨酯塑膠跑道，其由如下重量份的原料制備而成：多聚甲醛100份、3-二甲胺基丙胺20份、甲苯250份、松香20份、三聚氰胺12份、雙氧水40份、甲酸12份、磷酸10份、乙二胺四乙酸6份、碳纖維20份、N,N-二甲基甲酰胺100份、丙酮100份、鄰苯二甲酸酐6份、季戊四醇4份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、顏料6份、芐基三乙基氯化銨4份、聚丙二醇8份、二苯基甲烷二異氰酸酯150份、10%NaOH溶液適量、去離子水適量。
本實施例的多彩的聚氨酯塑膠跑道，其由如下步驟制備而成：
（1）將3-二甲胺基丙胺和甲苯加入到反應容器中，開始攪拌，在攪拌作用下每隔0.5h，將多聚甲醛分4次投入到反應容器中，多聚甲醛投入完畢后，升溫至80℃，繼續恒溫攪拌反應4h，加入松香和三聚氰胺，升溫至100℃，繼續恒溫攪拌反應6h，通氮氣，然后抽真空脫水2h，脫水后于0.5MPa壓力下，降低溫度至40℃，滴加2/3的雙氧水、甲酸和磷酸，攪拌20min，60℃反應5h，再加入乙二胺四乙酸，升高溫度至75℃，反應10h，加入10%的NaOH溶液至PH為7，減壓蒸餾，得到多元醇類物質；
（2）將碳纖維置于丙烷中浸泡12h，過濾，去離子水洗滌3次，120℃鼓風干燥機中干燥6h；將碳纖維加入到剩余的雙氧水和相當于碳纖維重量份6倍的去離子水中，加熱至105℃，回流攪拌反應7h，過濾，去離子水洗滌至PH為7，于120℃鼓風干燥機中干燥至恒重；將雙氧水氧化的碳纖維置于N,N-二甲基甲酰胺中，加入鄰苯二甲酸酐和季戊四醇，加熱升溫至120℃，聚合反應8h，得到表面改性的碳纖維；
（3）在攪拌杯子中加入鄰苯二甲酸二辛酯、顏料、芐基三乙基氯化銨、步驟（2）的產物、聚丙二醇、多元醇類物質和相當于多元醇類物質重量份二十分之一的去離子水，強力攪10min，然后加入二苯基甲烷二異氰酸酯，強力攪拌20s，快速倒入模具中，加熱到50℃，固化30h。
本實施例制備的聚氨酯塑膠的性能為：無刺激性氣味；邵A硬度在50-70HA范圍；拉伸強度大于5.0Mpa；撕裂強度大于25kN·m-1；伸長率大于300%。