CN101130680A - 环保型单组分聚氨酯粘合剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

适用于透气性运动场地铺设的环保型单组分聚氨酯粘合剂，由异氰酸酯、聚醚多元醇、抗老化剂、紫外线吸收剂、双吗啉醚类催化剂和阻聚剂制成，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，选自DL－2000、DL－3000、MN－3050或330N的一种或多种，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。施工时，将粘合剂与橡胶颗粒按照重量比15－20∶100的比例混合均匀后，铺装，固化(干燥)即可。本发明提供了一种不论是在施工中，还是在使用中，都不含TDI，重金属催化剂等有毒物质，不会对人产生危害的环保型聚氨酯粘合剂，用本体系制作的跑道各项指标均优于国标，特别适用于室内运动场地的铺设。

Description

环保型单组分聚氨酯粘合剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种适用于室内运动场地铺设的环保型单组分聚氨酯粘合剂其制备方法，更确切的说是一种不含TDI(甲苯二异氰酸酯)，有毒催化剂的环保型单组分聚氨酯粘合剂。
背景技术
聚氨酯橡胶运动场(简称塑胶运动场)具有弹性好、耐磨、防滑、不受气候条件影响等特点，深受大众欢迎，也是现代体育运动场建设的发展方向。
随着人们环保意识的增强，对运动场地的环保要求也日益强烈，IST(国际运动跑道技术协会)早在1994年针对“使用聚氨酯树脂铺设运动跑道”的问题提出“不接受含单体TDI成分的聚氨酯系统的运动跑道”的建议。但国内现有的的塑胶跑道产品基本上都是TDI型的，由于TDI的蒸气压较高(1.33Pa，20℃)，有强烈的刺激性气味，在施工和使用中容易对人的呼吸系统造成伤害，而MDI的蒸气压很低(1.5×10-4Pa，20℃)，基本无味，对人体危害小，因而被IST推荐使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种环保型单组分聚氨酯粘合剂的制备和使用方法，组合料不含TDI，重金属催化剂等有毒物质，环保，质量可靠。
本发明环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于以重量百分数计，由异氰酸酯20～40％和聚醚多元醇20～70％，抗老化剂0.1～5％和紫外线吸收剂0.1～5％，双吗啉醚类催化剂1～5％和阻聚剂20ppm制成，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，选自DL-2000、DL-3000、MN-3050或330N的一种或多种，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
其中的DL-2000是指相对分子量为2000±200的聚氧化丙烯丙二醇，DL-3000为相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯丙二醇，MN-3050为相对分子量为3000±200的聚氧化丙烯三元醇，以甘油为起始剂。330N为相对分子量为5000±200用氧化乙烯封端的聚氧化丙烯三元醇，以甘油为起始剂(山东东大化学工业有限公司产品)。
所述二苯基甲烷二异氰酸酯，可以是纯MDI(纯二苯基甲烷二异氰酸酯)、液化MDI(碳化二亚胺改性异氰酸酯)、MDI-50中的一种或多种。
所述抗老化剂采用1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)或2，6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)中的一种或两种。
所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮(UV-9)或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)。
所述双吗啉醚类催化剂优选双吗啉乙醚或双吗啉甲醚。
所述阻聚剂优选磷酸或苯甲酰氯。
制备本发明环保型单组分聚氨酯粘合剂的方法为：将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升温至80℃-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2-3小时，降温至10～40℃加入二异氰酸酯、抗老化剂、紫外线吸收剂和阻聚剂，80-85℃反应2-3小时，降温至10～40℃加入催化剂，装桶。
用本发明粘合剂铺设运动场地的方法为：施工时，将粘合剂与橡胶颗粒按照重量比15-20∶100的比例混合均匀后，铺装，固化(干燥)即可。
本发明的优点：
本发明提供了一种不论是在施工中，还是在使用中，都不含TDI，重金属催化剂等有毒物质，都不会对人产生危害的环保型聚氨酯粘合剂，用本体系制作的跑道各项指标均优于国标，特别适用于室内运动场地的铺设。由本发明组合料和工艺制备的场地各项性能与国标对比如下：
  项目   国标   上述材料
  硬度(邵A)   45~60   45~60
  拉伸强度(MPa)   ≥0.4   ≥0.8
  扯断伸长率(％)   ≥70   ≥90
  回弹率(％)   ≥20   ≥35
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。以下实施例中各组分重量单位为kg。
实施例1：
DL-3000：70；纯MDI：27；UV-9：1；BHT：1，双吗啉二乙基醚：1，磷酸：按总质量20ppm。
制备时：将聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃-100℃下搅拌，抽真空(-0.09MPa)脱水脱气2-3小时，降温至40℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)，UV-9，BHT，磷酸，80-85℃反应2-3小时，降温至40℃，加入双吗啉二乙基醚，装桶。
施工时，将粘合剂与橡胶颗粒按照重量比15∶100的比例混合均匀后，铺装，常温固化(干燥)即可。
实施例2：
DL-2000：60；纯MDI：20；液化MDI：15，UV-9：2；BHT：2，双吗啉二乙基醚：1，磷酸：按总质量20PPM
制备时：将聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃-100℃下搅拌，抽真空(-0.09MPa)脱水脱气2-3小时，降温至40℃加入纯MDI，液化MDI，加入UV-9，BHT，磷酸，80-85℃反应2-3小时，降温至40℃，双吗啉二乙基醚，装桶。
施工时，将粘合剂与橡胶颗粒按照重量比20∶100的比例混合均匀后，铺装，固化(干燥)即可。
实施例3：
DL-3000：40；DL-2000：30；纯MDI：27；UV-9：1；BHT：1，双吗啉二乙基醚：1，苯甲酰氯：按总质量20PPM
制备时：将聚醚多元醇常温下加入反应釜，升至80℃-100℃下搅拌，抽真空(-0.09MPa)脱水脱气2-3小时，降温至40℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯，加入UV-9，BHT，苯甲酰氯，80-85℃反应2-3小时，降温至40℃，双吗啉二乙基醚，装桶。
施工时，将粘合剂与橡胶颗粒按照重量比18∶100的比例混合均匀后，铺装，固化(干燥)即可。
实例各项性能与国标对比如下：
  项目   国标   实例1   实例2   实例3
  硬度(邵A)   45~60   50   53   58
  拉伸强度(MPa)   ≥0.4   0.8   0.9   1.2
  扯断伸长率(％)   ≥70   90   100   110
  回弹率(％)   ≥20   35   38   40

Claims (8)

1.一种环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于以重量百分数计，由异氰酸酯20～40％和聚醚多元醇20～70％，抗老化剂0.1～5％和紫外线吸收剂0.1～5％，双吗啉醚类催化剂1～5％和阻聚剂20ppm制成，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯多元醇，选自DL-2000、DL-3000、MN-3050或330N的一种或多种，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于所述二苯基甲烷二异氰酸酯，可以是纯MDI、液化MDI、MDI-50中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于所述抗老化剂采用1010或2，6-二叔丁基对甲苯酚中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-甲基二苯甲酮或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
5.根据权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于所述双吗啉醚类催化剂为双吗啉乙醚或双吗啉甲醚。
6.根据权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂，其特征在于所述阻聚剂为磷酸或苯甲酰氯。
7.一种制备权利要求1所述环保型单组分聚氨酯粘合剂的方法，其特征在于将基于配方量的聚醚多元醇常温下加入反应釜，升温至80℃-100℃下搅拌，抽真空脱水脱气2-3小时，降温至10～40℃加入二异氰酸酯、抗老化剂、紫外线吸收剂和阻聚剂，80-85℃反应2-3小时，降温至10～40℃加入催化剂，装桶。
8.一种使用权利要求1所述的环保型单组分聚氨酯粘合剂的方法，其特征在于将环保型单组分聚氨酯粘合剂与橡胶颗粒按照重量比15-20∶100的比例混合均匀后，铺设运动场地，固化即可。
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