聚氨酯塑膠跑道膠粘劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化學膠粘劑技術領域，更具體的是涉及一種應用于塑膠跑道的環保型 聚氨酯膠粘劑及制備方法。
【背景技術】
[0002] 傳統的塑膠跑道產品都是TDI型的，由于TDI的蒸氣壓較高（20°C約I. 33Pa)，對 人的呼吸系統有嚴重的刺激性，在塑膠跑道漿料的生產和施工過程中對人的健康造成了極 大的危害。而且在塑膠跑道使用過程中會慢慢釋放出有害氣體影響人的身體健康。1ST(國 際運動跑道技術協會）早在1994年針對"是用聚氨酯樹脂鋪設運動跑道"的問題提出"不 接受使用含單體TDI成分的聚氨酯系統的運動跑道"的建議。而MDI的蒸氣壓低（25°C約 1. 33X 10_3Pa)，對人的健康危害小。以MDI為基礎的塑膠跑道符合環保要求。
[0003] 現已有MDI為基礎的塑膠跑道，但存在著使用、施工存在著溶劑。隨著國家對環保 要求的提高，對溶劑的排放量要逐漸限制，溶劑型膠粘劑的使用量要逐步減少。無溶劑復合 技術完全符合高效、環保、節能的要求，它有工藝流程簡單，設備占地面積小，原料省，耗能 少，維修費用低，生產速度高等技術優勢。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種環保，機械性能等綜合 性能優異的聚氨酯塑膠跑道膠粘劑。
[0005] 本發明的另一目的是提供一種聚氨酯塑膠跑道膠粘劑的制備方法。
[0006] 本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種聚氨酯塑膠跑道膠粘劑， 其特征在于，它包括A組分和B組分，A組分是將二元醇、二元酸通過酯化反應得到特定聚 酯二元醇，然后與聚醚多元醇、擴鏈劑和MDI聚合得到含-NCO功能基團的聚氨酯預聚體；B 組分是將聚醚多元醇、小分子二醇、小分子胺、增塑劑、防老劑、催化劑、白炭黑攪拌均勻，然 后真空脫水得到的；A、B組分按一定比例攪拌均勻。
[0007] 作為上述方案的進一步說明，所述A組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇(分子 量3000)、聚氧化丙烯三醇(分子量3000)、聚四氫呋喃醚二醇(分子量3000)，擴鏈劑為乙二 醇，1. 4-丁二醇，三羥甲基丙烷、端羥基硅油。
[0008] 所述B組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇（分子量2000、分子量3000)、聚氧化 丙烯三醇(分子量3000);小分子二醇為乙二醇、1. 4-丁二醇中的一種；小分子胺為乙醇胺、 二乙醇胺、三乙醇胺中的一種；增塑劑為合成植物酯、檸檬酸酯類中的一種；防老劑為防老 劑264、4. 4-雙（2. 2-二甲基芐基)二苯胺中的一種；催化劑為環保型催化劑INSTACURE168、 CTE229中的一種。
[0009] 所述制備的A組分和B組分攪拌時A組分中的-NCO與B組分的-OH的摩爾比為 0. 97~0. 99的比例混合。
[0010] 所述A組分的制備方法如下： toon] (I)將二元酸、乙二醇、催化劑，熱穩定劑加入裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器的 反應設備中，開始攪拌，逐步加入二元酸，溫度升至120~130°C，使己二酸完全溶解；通氮 氣保溫回流〇. 8-1. 2h，使二元酸與二元醇相互作用，生成小分子聚酯；溫度升至150°C反應 脫水，控制分餾頭頂溫100~102°C，出水后在3~4h內逐漸將體系內溫度升高至240°C， 升溫先慢后快；將物料溫度升至240°C保溫0. 8-1. 2h，開始真空脫水，使縮聚反應生成的水 分逸出，并除去反應中生成的小分子聚酯和少量未反應的物料，使反應繼續向生成聚酯反 向進行；取樣分析酸值和羥值，酸值小于2mgK0H/g，羥值為112~120mgK0H/g時分子量為 900-1100,即可停止反應，降溫出料，得到聚酯二元醇；其中，二元酸為己二酸、壬二酸、癸二 酸的一種或幾種，其中酸醇摩爾比為I :(1. 13~1. 2);
[0012] (2)將上述的聚酯二元醇、聚醚多元醇、擴鏈劑在100~IKTC下真空脫水0. 8-1. 2 小時，冷卻到40~50°C，然后慢慢加入計量好的MDI，催化劑，在75~80°C反應至體系羥基 基本反應完全，即得到組分A ;其中聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚四 氫呋喃醚二醇的一種或幾種，擴鏈劑為乙二醇，1.4-丁二醇，三羥甲基丙烷，端羥基硅油一 種或幾種。MDI與聚酯二元醇、聚醚多元醇、擴鏈劑的-NC0/-OH的摩爾比為3. 5~6:1，擴 鏈劑與多元醇的摩爾比為〇. 1~〇. 3:1，端羥基硅油的用量為預聚體的0. 5~1%，催化劑為 環保型催化劑 INSTACURE168、CTE229。
[0013] 其中，小分子二醇用量為B組分的0. 5~1%，小分子胺為B組分的0. 5~1%，增塑 劑用量為B組分的0. 5~1%，防老劑用量為B組分的0. 01~0. 1%，催化劑用量為B組分的 0. 03~0. 05%，白炭黑用量為B組分的0. 1~0. 5%。
[0014] 制備的A組分和B組分分別儲存，使用時A組分中的-NCO與B組分的-OH的摩爾 比為0. 97~0. 99的比例混合。
[0015] 本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：
[0016] 本發明制備方法簡單，選用MDI，合成中沒有引入溶劑，A、B組分不含溶劑，符合環 保，由于合成中引入有機硅，提高了膠粘劑的強度。
【具體實施方式】
[0017] 本發明一種聚氨酯塑膠跑道膠粘劑，它包括A組分和B組分，A組分是將二元醇、 二元酸通過酯化反應得到特定聚酯二元醇，然后與聚醚多元醇、擴鏈劑和MDI聚合得到 含-NCO功能基團的聚氨酯預聚體；B組分是將聚醚多元醇、小分子二醇、小分子胺、增塑劑、 防老劑、催化劑、白炭黑攪拌均勻，然后真空脫水得到的；A、B組分按一定比例攪拌均勻。其 中A組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇（分子量3000)、聚氧化丙烯三醇(分子量3000)、 聚四氫呋喃醚二醇(分子量3000)，擴鏈劑為乙二醇，1.4-丁二醇，三羥甲基丙烷、端羥基硅 油。B組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇(分子量2000、分子量3000)、聚氧化丙烯三醇 (分子量3000);小分子二醇為乙二醇、1.4-丁二醇中的一種；小分子胺為乙醇胺、二乙醇 胺、三乙醇胺中的一種；增塑劑為合成植物酯、檸檬酸酯類中的一種；防老劑為防老劑264、 4. 4-雙（2. 2-二甲基芐基)二苯胺中的一種；催化劑為環保型催化劑INSTACURE168、CTE229 中的一種。制備的A組分和B組分攪拌時A組分中的-NCO與B組分的-OH的摩爾比為 0. 97~0. 99的比例混合。
[0018] 以下結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的詳述。
[0019] 實施例1
[0020] 環保型雙組份聚氨酯塑膠跑道膠粘劑的制備：
[0021] (1)制備A組分；
[0022] 在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器的反應設備中，加入己二酸146. 14g，乙二醇 68. 32g，催化劑醋酸銻0. 008g，熱穩定劑亞磷酸三苯酯0. 36g開始攪拌，溫度升至120~ 130°C，使己二酸完全溶解。通氮氣保溫回流lh，使二元酸與二元醇相互作用，生成小分子聚 酯。溫度升至150°C反應脫水，控制分餾頭頂溫100~102°C，出水后在3~4h內逐漸將體系 內溫度升高至240°C，升溫先慢后快。將物料溫度升至240°C保溫lh，開始真空脫水，使縮聚 反應生成的水分逸出，并除去反應中生成的小分子聚酯和少量未反應的物料，使反應繼續 向生成聚酯反向進行。取樣分析酸值和羥值，酸值小于2mgK0H/g，羥值為112~120mgK0H/ g，為反應終點。
[0023] 將上述的100g聚酯二元醇(羥值為115K0H/g)、200g聚氧化丙烯二醇(分子量 3000),2. 7g乙二醇，1.8g端羥基硅油，在100~IKTC下真空脫水1小時，冷卻到40~ 50°C，然后慢慢加入220. 8gMDI，0. 15gINSTACURE168催化劑在75~80°C反應至體系羥基基 本反應完全，即得到組分A，密封保存。
[0024] (2)制備B組分；
[0025] 將100g聚氧化丙烯二醇(分子量3000)、46g聚氧化丙烯三醇(分子量3000)，I. 4g 乙二醇、0. 75g二乙醇胺、0. 74g乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC)增塑劑、0. 03g防老劑264防老 劑、0. 06g環保型催化劑INSTA⑶RE168、1. 56g白炭黑攪拌均勻，然后真空脫水，密封保存。
[0026] (3)使用時，100g取A組分和223gB組分混合均勻，備用。
[0027] 實施例2
[0028] 制備環保型雙組份聚氨酯塑膠跑道膠粘劑的制備：
[0029] (1)制備A組分；
[0030] 在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝器的反應設備中，加入己二酸146.