專(zhuān)利名稱(chēng)：一種環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料及其制備方法，具體是ー種環(huán)保弾性體聚氨酯場(chǎng)地鋪裝材料，屬于高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚氨酯弾性體被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的合各類(lèi)球類(lèi)場(chǎng)地的面層，現(xiàn)階段幾乎都是雙組分的，其原料大都為與中國(guó)專(zhuān)利CNI033639A中的相同或類(lèi)似，TDI-MOCA體系生產(chǎn)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(yù)聚體，即A組分，再用聚醚多 元醇、擴(kuò)鏈-交聯(lián)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(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)將兩個(gè)組分按照一定的比例混合，繼而進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑制得，現(xiàn)場(chǎng)澆筑ー是施工過(guò)程繁瑣，ニ是要求兩個(gè)組分要攪拌均勻，但是攪拌時(shí)間還不能過(guò)長(zhǎng)，三是容易產(chǎn)生氣泡或者鼓泡起鼓等現(xiàn)象，四是對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度和濕度有一定的要求，并且不環(huán)保?！痘瘜W(xué)藥品消防和急救手冊(cè)》(化學(xué)エ業(yè)出版社，1966年I版)P262指出甲苯ニ異氰酸酯屬化學(xué)危險(xiǎn)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(duì)人的皮膚和眼睛具有很強(qiáng)的刺激作用和過(guò)敏作用；M0CA有致癌嫌疑；因此國(guó)際田聯(lián)倡議不使用這兩種化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)體育場(chǎng)地材料。技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明提供了一種環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料及其制備方法，克服了現(xiàn)有場(chǎng)地鋪裝材料使用前需要多組分復(fù)配、エ序復(fù)雜、環(huán)境污染大缺陷，提高了場(chǎng)地鋪裝材料的力學(xué)性倉(cāng)^:。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種環(huán)保弾性體場(chǎng)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(shù)為質(zhì)量份數(shù)。為了提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，同時(shí)降低成本，所述端氨基聚醚多元醇的數(shù)均分子量為400-2000 ;進(jìn)一步優(yōu)選，所述端氨基聚醚多元醇的數(shù)均分子量為400或2000或兩者任意配比的混合物。為了提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，同時(shí)降低成本，所述丙三醇聚氧丙烯醚的數(shù)均分子量為 3000-5000。為了方便易得，同時(shí)保證產(chǎn)品的力學(xué)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(chǎn)品的均勻性和流平性，所述滑石粉目數(shù)為600-800目。本發(fā)明顔料可根據(jù)需要使用現(xiàn)有的任何顔料。
為了滿足日常市場(chǎng)所需，降低成本，所述顏料為氧化鐵紅、氧化鐵綠、氧化鐵藍(lán)或氧化鐵黃中ー種或兩種以上任意配比的混合物。為了進(jìn)一歩保證產(chǎn)品的質(zhì)量，所述鏈端封閉劑為L(zhǎng)CA908鏈端封閉劑(又名潛伏性固化剤)。為了進(jìn)一歩提高產(chǎn)品的力學(xué)性能，所述蒙脫土晶片厚度為l_2nm。本發(fā)明所需要的蒙脫土可以從市場(chǎng)購(gòu)得，蒙脫土即納米蒙脫土是ー種層狀硅酸鹽。在其層狀結(jié)構(gòu)中有ー鋁氧八面體亞層與兩個(gè)硅氧四面體的亞層通過(guò)共用氧原子連接，由于中間夾層的鋁氧層的原子被低價(jià)離子，如鈉離子、鈣離子等取代，片層因而又負(fù)電荷，容易與烷基季銨鹽或者其他有機(jī)陽(yáng)離子進(jìn)行交換，生產(chǎn)有機(jī)化蒙脫土，因而具有親油性。因 此發(fā)明人認(rèn)為，它可與有機(jī)高分子単體混合，高分子單體進(jìn)入因烷基季銨鹽交換而擴(kuò)大的層間內(nèi)，進(jìn)行高分子聚合反應(yīng)后，不但具有納米材料的納米尺寸效應(yīng)，且使得聚合物分子存在結(jié)構(gòu)片狀中，這樣的晶體結(jié)構(gòu)不但可提高聚合物的力學(xué)性能，還可以提高聚合物的抗老化等化學(xué)性能。上述環(huán)保弾性體場(chǎng)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(shí)；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(yīng)2-3小時(shí)；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(yīng)3. 5-4. 5小時(shí)；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(shí)，抽真空O. 3-0. 7小時(shí)，得環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料。上述制備方法各步驟，可根據(jù)物料的多少或其他需要加入攪拌，攪拌速度0-1000轉(zhuǎn)/分任意可調(diào)，優(yōu)選30-100轉(zhuǎn)/分。發(fā)明人認(rèn)為，步驟A抽真空的目的是脫水脫氣，對(duì)真空度沒(méi)有嚴(yán)格的要求；步驟B進(jìn)行的插層反應(yīng)，目的是改善聚酯和聚醚的結(jié)構(gòu)，以便提高產(chǎn)品的力學(xué)性能；步驟C進(jìn)行的是化合反應(yīng)；步驟D中抽真空對(duì)真空度也沒(méi)有嚴(yán)格的要求，是保證產(chǎn)品的保存期。本發(fā)明環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料粘度為2800_3500mPa. s,有很好的流動(dòng)性，使用時(shí)直接倒在場(chǎng)地上自由流平即可，或者根據(jù)需要直接將材料均勻地噴涂或者涂刮到現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地基礎(chǔ)即可，使用前無(wú)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(chǎng)地鋪裝材料。本發(fā)明所提到的單ー組分指本發(fā)明產(chǎn)品在使用前無(wú)需多組分復(fù)配，也無(wú)需添加其他的輔助材料，可直接使用。本發(fā)明所得環(huán)保弾性體場(chǎng)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(shí)現(xiàn)場(chǎng)地的鋪裝，根本上解決了傳統(tǒng)雙組份或多組分聚氨酯生產(chǎn)和使用施工等方面上所產(chǎn)生的諸多不便以及弊端；并做到了環(huán)保，不使用任何重金屬催化齊U、不含TDI、M0CA和其他的擴(kuò)鏈-交聯(lián)劑；且實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有更好的力學(xué)性能。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)ー步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。下列硬度參照GB/T，531規(guī)定的方法測(cè)定；拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率參照GB/T1，654規(guī)定的方法測(cè)定；回彈值參照GB/T1681規(guī)定的方法測(cè)定；壓縮復(fù)原率參照國(guó)標(biāo)GB/T14833. 1983附錄D規(guī)定測(cè)定。粘度用NDJ-79粘度儀測(cè)量，購(gòu)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(gòu)自上海市申能化工有限公司；蒙脫土購(gòu)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(gòu)自雙鴻化工；滑石粉TP-600和TP-800 (分別為600目和800目)購(gòu)自長(zhǎng)興大地新型材料有限公司；ニ丁基錫二月桂酸酷T-12購(gòu)自湖南邵陽(yáng)市羅斯化工有限公司；鏈端封閉劑LCA908 (上海博信景創(chuàng)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(gòu)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(jí)氧化鐵綠、190氧化鐵紅購(gòu)自靈壽縣安鴻礦產(chǎn)品加工廠。實(shí)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(yīng)釜中在80±5°C下，攪拌、抽真空O. 6小時(shí)；加入蒙脫土 2份85±5°C下，插層反應(yīng)I. 5小時(shí)；然后降溫至40_50°C緩慢加入8份的PIDI在氮?dú)獗Ｗo(hù)75±5°C下，攪拌反應(yīng)3. 5小時(shí)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(shí)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(shí)得環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料，粘度為2800mPa. s，計(jì)量包裝待用；2)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用將制備好的材料倒到場(chǎng)地上靠本身的流淌性自由流平，常溫固化。實(shí)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(jí)氧化鐵綠I. O份，滑石粉800目34份以上材料加到反應(yīng)釜中在80±5°C下，攪拌、抽真空I. 5小時(shí)；加入蒙脫土 I份，85±5°C下，插層反應(yīng)2小時(shí)；然后降溫至40-50°C緩慢加入5份的PIDI在氮?dú)獗Ｗo(hù)80±5°C下，攪拌反應(yīng)3. 5小時(shí)后，再次降溫30_40°C在攪拌下緩慢加入4份的LCA908，O. 7小時(shí)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(shí)，得環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料，粘度為3000mPa. s，計(jì)量包裝待用；2)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)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(shí)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(yīng)釜中在80±5°C下,攪拌、抽真空I. 5小時(shí)；加入蒙脫土 I. 5份，85±5°C下,插層反應(yīng)2. 5小時(shí)；然后降溫至40-50°C緩慢加入5. 5份的PIDI在氮?dú)獗Ｗo(hù)80±5°C下，攪拌反應(yīng)4小時(shí)后，再次降溫30-40°C在攪拌下緩慢加入3. 5份的LCA908，半小時(shí)后，再加入I份的T-12，攪拌O. 5小時(shí)，再減壓脫氣O. 4小時(shí)，得環(huán)保弾性體場(chǎng)地鋪裝材料，粘度為2816mPa. s，計(jì)量包裝待用；2)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用將制備好的材料倒到場(chǎng)地上靠本身的流淌性自由流平，常溫固化。實(shí)施例中攪拌都以63轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，各實(shí)施例固化后物理性能見(jiàn)表I。表I各實(shí)施例固化后力學(xué)性能表
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保彈性體場(chǎng)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(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述端氨基聚醚多元醇的數(shù)均分子量為400-2000。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述端氨基聚醚多元醇的數(shù)均分子量為400或2000或兩者任意配比的混合物。
4.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述丙三醇聚氧丙烯醚的數(shù)均分子量為3000-5000。
5.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)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(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述滑石粉目數(shù)為600-800目。
7.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)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(lán)或氧化鐵黃中一種或兩種以上任意配比的混合物。
8.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述鏈端封閉劑為L(zhǎng)CA908鏈端封閉劑。
9.如權(quán)利要求I至3任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料，其特征在于所述蒙脫土晶片厚度為l-2nm。
10.權(quán)利要求I至9任意一項(xiàng)所述的環(huán)保彈性體場(chǎng)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(shí)； 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(yīng)2_3小時(shí)； 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(yīng)3. 5-4. 5小時(shí)； 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(shí)，抽真空O. 3-0. 7小時(shí)，得環(huán)保彈性體場(chǎng)地鋪裝材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保彈性體場(chǎng)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(shù)為質(zhì)量份數(shù)。本發(fā)明所得環(huán)保彈性體場(chǎng)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(shí)現(xiàn)場(chǎng)地的鋪裝，根本上解決了傳統(tǒng)雙組份或多組分聚氨酯生產(chǎn)和使用施工等方面上所產(chǎn)生的諸多弊端；并做到了環(huán)保；且實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有更好的力學(xué)性能。
文檔編號(hào)C08K5/57GK102838868SQ20121035994
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者鄭有志, 余波 申請(qǐng)人:南京有志運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地鋪設(shè)有限公司