CN101831265B - 一种黏胶剂、高性能人工草坪及其它们的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备高性能人工草坪的聚氨酯黏胶剂及其制备方法，以及利用该黏胶剂制备人工草坪的方法和该方法所获得的人工草坪。本发明所述聚氨酯胶黏剂由以下原料制成：100质量份的多元醇；5-15质量份的扩链剂；0-5质量份的色浆；100-200质量份的无机填料；0.5-1.5质量份的催化剂；30-100质量份的抑水剂；和30-100质量份的异氰酸酯。该黏胶剂经机械泵把原料均匀的淋到人工草坪主底衬上，经刮浆刀刮平、红外预热、烘道加热，最后固化打孔、包装。该人工草坪每平米背胶600-1000g，室温放置24h后，测试草丝拔出力可大于80N，且主底衬柔软有良好的韧性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备高性能人工草坪的聚氨酯黏胶剂及其制备方法，以及利用该黏胶剂制备人工草坪的方法和该方法所获得的人工草坪。
背景技术
20世纪60年代，美国的一个军工项目发明了人工草坪技术。由于只需要投入少量的维护保养费用，人工草坪很快就获得场地使用者们的青睐。在近50年的不断研究与开发中，人工草坪在制造材料、编织工艺、填充材料等多方面进行了改善，如今的人工草坪已经广泛地用于足球、篮球、网球、曲棍球、橄榄球、高尔夫球及休闲场所。近些年，其与天然草坪间的差异日益缩小。进入21世纪以后，人工草坪的使用更加合理化，其在国际大赛上的使用也逐渐得到了认可，如国际足联已决定，在2010年南非世界杯足球赛上允许采用人工草坪。
在使用过程中，人们也发现人工草坪带来了负面问题：一方面，传统胶黏剂(丁苯胶乳)粘结性的限制，聚乙烯草丝由于粘结不牢，很容易造成草丝从主底衬上脱落，大大降低了人工草坪的使用寿命，需要很大的保养维护费用，这也就是为什么人工草坪非常重视草丝拔出力这一指标的原因；另一方面，人工草坪的主底衬比自然草坪更硬，缓冲力被减小，导致受伤运动员的人数增多，长期使用人工草坪甚至衍生出一种特殊的疾病——阿斯特罗脚趾病，人工草坪的硬度让运动员感觉不安全。
传统的人工草坪背胶技术都是采用丁苯胶乳背胶的方法，其最大的缺点就是粘结强度不高、且底衬硬而脆性大。本发明采用的是一种聚氨酯材料作为背胶胶黏剂，进行草丝与底衬的粘结。本发明所描述的聚氨酯胶黏剂是一种由多元醇化合物(聚醚、聚酯、植物油多元醇等)与二元或多异氰酸酯反应制得，在分子结构中，由于含有多种极性集团和非极性集团，且分子间能形成氢键，具有较大的内聚力，所以对草丝与底衬具有很强的粘结性，且聚氨酯胶膜具有低温柔顺性好，挠曲性好等性能特点。进一步的说，聚合物的分子链段主要是由软段和硬段组成，软段结构对胶黏剂的拉伸强度、粘结强度、伸长率、结晶性等有较大影响。软段中经常使用的主要有聚酯型和聚醚型两种：聚酯型多元醇分子中因含有较多的极性酯基，内聚能较大，可形成较强的分子内氢键，因而聚酯型多元醇聚合而成的胶黏剂具有较高的拉伸强度、撕裂强度、粘结强度等力学性能；聚醚多元醇中，醚键的内聚能较低，而且相邻的亚甲基被醚键的氧原子所分开，被分开的亚甲基上的氢原子也被隔离较远，削弱了亚甲基的氢原子之间的相互排斥力。因此，由聚醚多元醇聚合而成的胶黏剂具有较低的玻璃化转变温度、而且具有较好的耐候性、水解稳定性和耐霉菌等性能，但力学性能较差。
目前，欧美国家随着对环保的重视，对高品质的追求，所铺设的人工草坪指定要求聚氨酯胶黏剂作为背胶剂，逐渐取代之前丁苯胶乳的方法。国内也有厂家提出对聚氨酯胶黏剂的需求，应该说在人工草坪背胶领域，聚氨酯胶黏剂是一新的发展趋势。
中请号为CN200910025944.3的专利公开了一种聚氨酯胶黏剂技术，介绍了组合料的组成，但使用该技术方案制备的人工草坪制品草丝拔出力为40-60N。
WO2009056284公开了一种人工草坪的制备方法，该方法介绍了组合料的组成及施工工艺。
发明内容
针对以上技术缺陷，本发明提供一种用于制备人工草坪的聚氨酯胶黏剂及其制备方法，以及利用该黏胶剂制备人工草坪的方法和该方法所获得的人工草坪。
本发明所述聚氨酯黏胶剂包括按以重量份比计的如下各组分：
多元醇 100份；
扩链剂 5-15份；
色浆 0-5份；
无机填料 100-200份；
催化剂 0.5-1.5份；
抑水剂 30-100份，和
异氰酸酯 40-80份；
其中，所述100重量份的多元醇中含有20-100重量份的蓖麻油、和0-80重量份的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
本发明所述的人工草坪是聚乙烯拉丝成人工草丝，缝制在丙纶布上面，再用本发明的聚氨酯胶黏剂粘结在丙纶布上，以固定草丝与丙纶布的粘结，底衬上面铺设石英砂和橡胶微粒组成的一种混合物。
本发明中，作为优选的实施方式之一，所述聚醚多元醇的分子量为300-5000，官能度为2-3，羟值为30-600；聚酯多元醇的分子量为500-3000，官能度为2，羟值为30-220；优选所述多元醇为Polyol 1、Polyol 2、Polyol3、Polyol 4、Polyol 5、Polyol 6、Polyol 7、Polyol 8、Polyol 9或Polyol10、或它们的两种或两种以上组合。
所述的扩链剂包括但不限于一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、和聚乙二醇(分子量200-600)中的一种或几种。
所述无机填料为重晶粉、陶土、滑石粉、重质碳酸钙、云母粉、和石棉粉中的一种或几种。
所述色浆包括但不限于红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色、和黑色色浆中的一种或多种。
所述的催化剂为有机酸封闭的叔胺类催化剂，进一步优选为己二酸封闭的双(二甲氨基乙基)醚的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的三亚乙基二胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的N，N-二甲基环己胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的五甲基二亚乙基三胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的双(二甲氨基乙基)醚的一缩二己二醇溶液，己二酸封闭的三亚乙基二胺的一缩二己二醇溶液，己二酸封闭的N，N-二甲基环己胺的一缩二己二醇溶液，和己二酸封闭的五甲基二亚乙基三胺的一缩二己二醇溶液中的一种或几种；优选所述催化剂为catalyzer 1、cata1yzer 2、或catalyzer 3，或它们两种及以上的组合物。所述催化剂的特点是高温敏性、高延迟效率，即在温度较低时活性很低，但温度升高时可以解封，表现出较高的催化活性。
所述抑水剂为陶土、云母土、活性炭、硅胶、活性氧化铝、合成沸石、硅酸盐矿物、蒙脱石、海泡石和坡缕石中的一种或几种，本发明进一步优选为陶土、硅胶、合成沸石、坡缕石、硅酸盐矿物的一种或几种。
本发明所述的异氰酸酯包括但不限于二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、和多元醇氨酯改性异氰酸酯中的一种或几种，NCO百分含量为10-33.6％，优选为20-33.6％；25℃时粘度为150-3000mPa·s。作为优选的实施方式之一，所述多元醇氨酯改性异氰酸酯的NCO含量为5-25％，其中所述多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、和植物油多元醇的中一种或几种。
本发明所述聚氨酯胶黏剂可以采用本领域常规的方法进行制备，但本发明优选采用如下方法进行制备：
1)将多元醇、扩链剂、色浆、无机填料、催化剂、和抑水剂混合，然后用高速剪切搅拌器搅拌100-250分钟，搅拌速度为50-500转/分，得混合物(即组份A)；
2)将步骤1所得混合物(组份A)与异氰酸酯(组份B)进行混合，即得聚氨酯胶黏剂。
本发明中的用于人工草坪背胶的胶黏剂为双组份反应型聚氨酯胶黏剂，即标记为组份A的多元醇、扩链剂、色浆、无机填料、催化剂、抑水剂预先混合物，和标记为B组份的异氰酸酯。其中优选A组份粘度45℃时≤5000mPa·s，最佳≤3000mPa·s，B组份粘度25℃时≤1000mPa·s，最佳≤600mPa·s。
所述多元醇、扩链剂、色浆、无机填料、催化剂和抑水剂进行预先混合的温度为5-35℃，最佳是15-25℃，混合后得预先混合物(即组分A)；然后将组合A和B进行混合，其中A、B组份进行混合时的温度为5-35℃，最佳是15-25℃。
本发明还提供一种利用的聚氨酯胶黏剂制备人工草坪的方法，所述方法包括：将聚氨酯胶黏剂施于人工草坪的底背上，使每平方米草坪被胶600-1000g聚氨酯胶黏剂，然后0-80℃红外预热、80-160℃固化，固化时间为6-15min小时，然后室温放置24-72小时后，即得人工草坪。
本发明方法中，A、B两组份经充分混合开始到最后出烘道的时间(要保证不影响打孔和包装)，这个时间标记为固化时间，本发明中的用于人工草坪背胶的聚氨酯胶黏剂固化时间为6-15min，一般为9-12min。所述淋胶量每分钟为5-20kg，传送带的线速度为2-5m/min，传送带幅宽1-10m；红外预热温度为0-80℃，预热范围幅宽1-10m；烘道加热固化温度为80-160℃。
本发明中A、B组份经计量机械泵运送到混合装置，经充分混合后淋胶到人工草坪底衬上，经刮刀板刮平、红外预热、烘道加热、固化打孔、包装最后制得人工草坪；
本发明方法制备的人工草坪经ISO4919方法测试，其草丝拔出力为80-200N。
本发明聚氨酯黏胶剂中采用了蓖麻油为主要原料作为A组份，蓖麻油较强的疏水性能决定了人工草坪良好的渗水性，在短时间内即可投入使用。更关键的是本发明采用了抑水剂的方法，可以消除生产、储存、运输、使用过程中微量水的影响。众所周知的是，水与异氰酸酯反应生成二氧化碳，导致制品有气孔，严重影响制备的力学性能，使用本发明的人工草坪草丝拔出力可达80N，明显高于国家及FIFA标准(30N)，大大节省了保养费用。另外正是引入了抑水剂，大大提高了产品草丝拔出力，A、B料双组份反应时，异氰酸酯指数在较低、制品可以较软的情况下，就可以保证产品的草丝拔出力；再有本发明在异氰酸酯的选择上，也进行了改进，本发明采用了氨酯改性技术，即多元醇先与异氰酸酯反应，形成大分子链的端NCO预聚体，最后形成的链段结构更为规整，此预聚体也可以明显提高制品良好的粘结性能，另一方面，氨酯改性技术可以有效的控制反应物的黏度、反应放热、反应活性，即初始反应不至于粘度增长过快，以保证物料良好的流动性，可以均匀的涂覆在草坪底背上。
本发明用于人工草坪背胶的聚氨酯胶黏剂技术主要有以下特点：
1、抑水剂的引入，可以抑制水分的影响，进而保证了胶片的性能，经本发明胶黏剂制备的人工草坪的草丝拔出力可达80N，远远大于国标及FIFA标准(30N)；
2、异氰酸酯技术，引入预聚体技术，经本发明胶黏剂制备的人工草坪在保证良好柔顺性、较低硬度的同时，仍可以保证良好的粘结强度；还可以有效的控制反应物的黏度、反应放热、反应活性，即初始反应不至于粘度增长过快，以保证物料良好的流动性，可以均匀的涂覆在草坪底背上。
3、本发明引入了蓖麻油，蓖麻油良好的疏水性能，决定了人工草坪良好的渗水性，在短时间内即可投入使用。
4、本发明人工草坪制品的粘结性能大大提高，可以在极为柔软的状况下保证良好的粘结强度，底衬柔软且韧性良好，很大程度上防止了运动员罹患阿斯特罗脚趾病。
具体实施方式
本发明现通过以下实施例进一步说明，但并不受限于此。
Polyol 1甘油起始，环氧丙烷的均聚聚醚多元醇，分子量为3000、官能度为3，羟值是56.1mgKOH/g；
Polyol 2三羟甲基丙烷起始，环氧丙烷的均聚聚醚多元醇，官能度为3000、官能度为3、羟值是56.1；
Polyol 3丙二醇起始，环氧丙烷的均聚聚醚多元醇，分子量为2000、官能度为2，羟值是56.1mgKOH/g；
Polyol 4丙二醇起始，环氧丙烷的均聚聚醚多元醇，分子量为1000、官能度为2，羟值是112.2mgKOH/g；
Polyol 5丙二醇起始，环氧丙烷的均聚聚醚多元醇，分子量为400、官能度为2，羟值是280.5mgKOH/g；
Polyol 6己二酸与一缩二乙二醇缩聚制得的聚酯多元醇，分子量为1000、官能度为2，羟值是112.2mgKOH/g；
Polyol 7己二酸与乙二醇缩聚制得的聚酯多元醇，分子量为1000、官能度为2，羟值是112.2mgKOH/g；
Polyol 8己二酸与乙二醇缩聚制得的聚酯多元醇，分子量为2000、官能度为2，羟值是56.1mgKOH/g；
Polyol 9己二酸与乙二醇缩聚制得的聚酯多元醇，分子量为4000、官能度为2，羟值是280.5mgKOH/g；
Polyol 10己二酸与乙二醇、甘油缩聚制得的聚酯多元醇，分子量为1000、官能度为2.3，羟值是129mgKOH/g；
Polyol 1-10的具体制备方法(以最终产品聚醚、聚酯1000g计算)
Polyol 1聚醚制备：将30.7g甘油和1.94g氢氧化钾放入反应釜中，氮气置换三次，升温到80-100℃反应1-2小时，抽真空脱水，体系中的水分控制在0.1％以下，在105-115℃之间连续通入969.3g环氧丙烷，体系压力控制在0.3MPa以内，环氧丙烷进料完毕，当体系压力降低到负压，开始抽真空脱除小分子，然后加入蒸馏水，在85-95℃，搅拌半小时，然后加入50％的磷酸中和，控制酸值在0.05mgKOH/g以下，在80-90℃之间1小时，降温出料，过滤后，得到聚醚多元醇1。
Polyol 2聚醚制备：将44.7g三羟甲基丙烷和1.91g氢氧化钾放入反应釜中，氮气置换三次，升温到80-100℃反应1-2小时，抽真空脱水，体系中的水分控制在0.1％以下，在105-115℃之间连续通入955.3g环氧丙烷，体系压力控制在0.3MPa以内，环氧丙烷进料完毕，当体系压力降低到负压，开始抽真空脱除小分子，然后加入蒸馏水，在85-95℃，搅拌半小时，然后加入50％的磷酸中和，控制酸值在0.05mgKOH/g以下，在80-90℃之间1小时，降温出料，过滤后，得到聚醚多元醇2；
Polyol 3聚醚制备：将36.0g丙二醇和1.93g氢氧化钾放入反应釜中，氮气置换三次，升温到80-100℃反应1-2小时，抽真空脱水，体系中的水分控制在0.1％以下，在105-115℃之间连续通入964.0g环氧丙烷，体系压力控制在0.3MPa以内，环氧丙烷进料完毕，当体系压力降低到负压，开始抽真空脱除小分子，然后加入蒸馏水，在85-95℃，搅拌半小时，然后加入50％的磷酸中和，控制酸值在0.05mgKOH/g以下，在80-90℃之间1小时，降温出料，过滤后，得到聚醚多元醇3；
Polyol 4聚醚制备：将72.0g丙二醇和1.93g氢氧化钾放入反应釜中，氮气置换三次，升温到80-100℃反应1-2小时，抽真空脱水，体系中的水分控制在0.1％以下，在105-115℃之间连续通入928.0g环氧丙烷，体系压力控制在0.3MPa以内，环氧丙烷进料完毕，当体系压力降低到负压，开始抽真空脱除小分子，然后加入蒸馏水，在85-95℃，搅拌半小时，然后加入50％的磷酸中和，控制酸值在0.05mgKOH/g以下，在80-90℃之间1小时，降温出料，过滤后，得到聚醚多元醇4；
Polyol 5聚醚制备：将180.0g丙二醇和1.64g氢氧化钾放入反应釜中，氮气置换三次，升温到80-100℃反应1-2小时，抽真空脱水，体系中的水分控制在0.1％以下，在105-115℃之间连续通入820.0g环氧丙烷，体系压力控制在0.3MPa以内，环氧丙烷进料完毕，当体系压力降低到负压，开始抽真空脱除小分子，然后加入蒸馏水，在85-95℃，搅拌半小时，然后加入50％的磷酸中和，控制酸值在0.05mgKOH/g以下，在80-90℃之间1小时，降温出料，过滤后，得到聚醚多元醇5；
Polyol 6聚酯制备：将638.6g己二酸与495.0g一缩二乙二醇加入到反应釜中，逐渐升温，当温度升到150℃，体系开始出水，缓慢升温，体系逐渐出水，当体系酸值降低到10mgKOH/g以下时，维持体系温度200-230℃之间，抽真空，控制真空度，继续脱水，当酸值降低到1mgKOH/g以下时，降温出料，得到聚酯多元醇6；
Polyol 7聚酯制备：将816.1g己二酸与352.8g乙二醇加入到反应釜中，逐渐升温，当温度升到150℃，体系开始出水，缓慢升温，体系逐渐出水，当体系酸值降低到10mgKOH/g以下时，维持体系温度200-230℃之间，抽真空，控制真空度，继续脱水，当酸值降低到1mgKOH/g以下时，降温出料，得到聚酯多元醇7；
Polyol 8聚酯制备：将843.0g己二酸与331.4g乙二醇加入到反应釜中，逐渐升温，当温度升到150℃，体系开始出水，缓慢升温，体系逐渐出水，当体系酸值降低到10mgKOH/g以下时，维持体系温度200-230℃之间，抽真空，控制真空度，继续脱水，当酸值降低到1mgKOH/g以下时，降温出料，得到聚酯多元醇8；
Polyol 9聚酯制备：将857.0g己二酸与320.9g乙二醇加入到反应釜中，逐渐升温，当温度升到150℃，体系开始出水，缓慢升温，体系逐渐出水，当体系酸值降低到10mgKOH/g以下时，维持体系温度200-230℃之间，抽真空，控制真空度，继续脱水，当酸值降低到1mgKOH/g以下时，降温出料，得到聚酯多元醇9；
Polyol 10聚酯制备：将703.0g己二酸与237.5g乙二醇、203.6g甘油加入到反应釜中，逐渐升温，当温度升到150℃，体系开始出水，缓慢升温，体系逐渐出水，当体系酸值降低到10mgKOH/g以下时，维持体系温度200-230℃之间，抽真空，控制真空度，继续脱水，当酸值降低到1mgKOH/g以下时，降温出料，得到聚酯多元醇10。
catalyzer 1 33％浓度己二酸封端三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液；
catalyzer 2 70％浓度己二酸封端双(二甲氨基乙基)醚的一缩二丙二醇溶液；
catalyzer 3 70％浓度己二酸封端N，N-二甲基环己胺的一缩二乙二醇溶液。
具体制备方法如下：
catalyzer1的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g 33％浓度的三乙烯二胺的一缩二丙二醇溶液，逐渐升温，当温度升高到70℃时，加入12g己二酸，逐渐开启搅拌，搅拌速率控制在150r/min，在80-90℃之间1小时反应2h，降温出料，过滤后得到催化剂1。
Catalyzer2的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g双(二甲氨基乙基)醚的一缩二丙二醇溶液，逐渐升温，当温度升高到70℃时，加入18g己二酸，逐渐开启搅拌，搅拌速率控制在150r/min，在80-90℃之间1小时反应2h，降温出料，过滤后得到催化剂2。
Catalyzer3的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g N，N-二甲基环己胺的一缩二乙二醇溶液，逐渐升温，当温度升高到70℃时，加入20g己二酸，逐渐开启搅拌，搅拌速率控制在150r/min，在80-90℃之间1小时反应2h，降温出料，过滤后得到催化剂3。
Isocynate1的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g MDI100，加热至60～70℃，然后加入计算好的Polyol 4100g，于80℃反应2h后，取样分析NCO质量分数，合格后降温至30℃以下再加入40g多亚甲基多苯基异氰酸酯，Isocynate1的NCO质量分数控制在15.0-16.0％；
Isocynate2的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g MDI100，加热至60～70℃，然后加入计算好的Polyol 510g，于80℃反应2h后，取样分析NCO质量分数，合格后降温至30℃以下再加入20g多亚甲基多苯基异氰酸酯，Isocynate2的NCO质量分数控制在28.5-29.5％；
Isocynate3的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g MDI100，加热至60～70℃，然后加入计算好的Polyol 630g，于80℃反应2h后，取样分析NCO质量分数，合格后降温至30℃以下再加入30g多亚甲基多苯基异氰酸酯，Isocynate3的NCO质量分数控制在25.0-26.0％；
Isocynate4的制备：在装有搅拌器、温度计、氮气管的三口瓶内加入100g MDI100，加热至30-40℃，再加入50g多亚甲基多苯基异氰酸酯，Isocynate4的NCO质量分数为32.7％。
实施例1双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 50
Polyol1 25
Polyol8 25
一缩二丙二醇 10
黑色浆 2
重质碳酸钙 80
陶土 80
catalyzer1 0.5
catalyzer 3 0.5
活性氧化铝 20
海泡石 20
Isocynate1 89
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system1。将system1与isocynate1放入各自的储料罐中，System1与isocynate2经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料15kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经60℃红外预热，120℃烘道中固化，固化时间为9min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到93.6N，硬度(邵A)45度，平均每平米施胶816g。
实施例2双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 45
Polyol 2 20
Polyol 9 35
一缩二乙二醇 10
绿色浆 2.6
重晶粉 60
云母土 70
catalyzer 2 0.15
catalyzer 3 0.35
硅胶 20
合成沸石 20
Isocynate2 60
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system2。将system2与isocynate2放入各自的储料罐中，System2与isocynate2经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料12kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经40℃红外预热，120℃烘道中固化，固化时间为10min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到91.8N，硬度(邵A)42度，平均每平米施胶756g。
实施例3双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 40
Polyol 3 20
Polyol 10 40
乙二醇 8
红色浆 2
滑石粉 75
石棉粉 75
catalyzer 1 0.25
catalyzer 2 0.45
硅酸盐矿物蒙脱 20
坡缕 20
Isocynate3 70
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system3。将system3与isocynate3放入各自的储料罐中，System3与isocynate3经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料13.5kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经40℃红外预热，105℃烘道中固化，固化时间为10min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到102.4N，硬度(邵A)46度，平均每平米施胶721g。
实施例4双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 35
Polyol2 15
Polyol7 50
1，4-丁二醇 8
紫色浆 4
滑石粉 75
重质碳酸钙 65
catalyzer1 0.1
catalyzer3 0.45
合成沸石 20
坡缕石 20
Isocynate4 55
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system4。将system4与isocynate4放入各自的储料罐中，System4与isocynate4经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料16.5kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经45℃红外预热，130℃烘道中固化，固化时间为8.5min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到84.8N，硬度(邵A)48度，平均每平米施胶734g。
实施例5双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 50
Polyol 3 25
Polyol 6 25
一缩二丙二醇 6
紫色浆 4
重质碳酸钙 150
catalyzer 1 0.15
catalyzer 3 0.35
坡缕石 40
Isocynate2 52
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system5。将system5与isocynate2放入各自的储料罐中，System5与isocynate2经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料16.5kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经45℃红外预热，130℃烘道中固化，固化时间为8.5min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到94.8N，硬度(邵A)52度，平均每平米施胶822g。
实施例6双组份聚氨酯胶黏剂及人工草坪的制备
蓖麻油 50
Polyol 2 25
Polyol 9 25
一缩二乙二醇 7
黑色浆 4
滑石粉 140
catalyzer 2 0.15
catalyzer 3 0.35
合成沸石 40
Isocynate4 47
常温下，依次将上述A组份原料放入反应釜中，使用高速剪切搅拌器搅拌5分钟，搅拌的速度为500转/分，出料作为system6。将system6与isocynate4放入各自的储料罐中，System5与isocynate2经计量机械泵运送到混合装置，每分钟出料18.3kg，搅拌30s，淋胶到人工草坪的底背上，经45℃红外预热，130℃烘道中固化，固化时间为7.5min，室温放置24h之后，测试力学性能。按照国家标准GB/T20394-2006，取10组样品取平均值，测试草丝拔出力，草丝拔出力强度达到91.2N，硬度(邵A)56度，平均每平米施胶906g。
Claims (18)
1.一种用于人工草坪的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，由以下原料制成：
100质量份的多元醇；
5-15质量份的扩链剂；
0-5质量份的色浆；
100-200质量份的无机填料；
0.5-1.5质量份的催化剂；
30-100质量份的抑水剂； 和
30-100质量份的异氰酸酯；
其中，所述100质量份的多元醇中含有20-100质量份的蓖麻油、和0-80质量份的聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚醚多元醇的分子量为300-5000，官能度为2-3，羟值为30-600；聚酯多元醇的分子量为500-3000，官能度为2，羟值为30-220。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述多元醇为Polyol 1、Polyol 2、Polyol 3、Polyol 4、Polyol 5、Polyol 6、Polyol7、Polyol 8、Polyol 9或Polyol 10、或它们的两种或两种以上组合。
4.根据权利要求2或3所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的扩链剂为一缩二乙二醇、一缩二丙二醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、和分子量为200-600的聚乙二醇中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述无机填料为重晶粉、陶土、滑石粉、重质碳酸钙、云母粉、和石棉粉中的一种或几种；所述色浆为红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫色、黑色的色浆。
6.根据权利要求5所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的催化剂为有机酸封闭的叔胺类催化剂。
7.根据权利要求6所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的催化剂为己二酸封闭的双(二甲氨基乙基)醚的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的三亚乙基二胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的N，N-二甲基环己胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的五甲基二亚乙基三胺的一缩二丙二醇溶液，己二酸封闭的双(二甲氨基乙基)醚的一缩二己二醇溶液，己二酸封闭的三亚乙基二胺的一缩二己二醇溶液，己二酸封闭的N，N-二甲基环己胺的一缩二己二醇溶液，和己二酸封闭的五甲基二亚乙基三胺的一缩二己二醇溶液中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的催化剂为catalyzer 1、catalyzer 2、或catalyzer 3，或它们两种及以上的组合物。
9.根据权利要求7所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述抑水剂为陶土、云母土、活性炭、硅胶、活性氧化铝、合成沸石、硅酸盐矿物、蒙脱石、海泡石和坡缕石中的一种或几种。
10.根据权利要求9所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述抑水剂为陶土、硅胶、合成沸石、坡缕石或硅酸盐矿物。
11.根据权利要求9所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述的异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、和多元醇氨酯改性异氰酸酯中的一种或几种，NCO质量分数为10-33.6％，25℃时粘度为150-3000mPa·s。
12.根据权利要求9所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述异氰酸酯为多元醇氨酯改性异氰酸酯，NCO质量分数为5-25％，其中所述多元醇是聚醚多元醇、聚酯多元醇、和植物油多元醇中的一种或几种。
13.根据权利要求11所述的聚氨酯黏剂，其特征在于，所述多元醇氨酯改性异氰酸酯为Isocynate 1、Isocynate 2、Isocynate 3或Isocynate 4，或他们两种及以上组合物。
14.一种权利要求1-13任一所述的用于人工草坪背胶的聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
1)将多元醇、扩链剂、色浆、无机填料、催化剂、和抑水剂进行混合，然后用高速剪切搅拌器搅拌100-250分钟，搅拌速度为50-500转/分，得混合物；
2)将步骤1所得混合物与异氰酸酯进行混合，即得聚氨酯胶黏剂。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所得混合物的粘度45℃时≤5000mPa·s，异氰酸酯粘度25℃时≤1000mPa·s。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所得混合物的粘度45℃时≤3000mPa·s，异氰酸酯粘度25℃时≤600mPa·s。
17.一种利用权利要求1-13任一所述的聚氨酯胶黏剂制备人工草坪的方法，其特征在于，所述方法包括：将聚氨酯胶黏剂施于人工草坪的底背上，使每平方米草坪被胶600-1000g聚氨酯胶黏剂，然后在0-80℃红外预热、并在80-160℃固化，固化时间为6-15min，然后室温放置24-72小时后，即得人工草坪。
18.一种根据权利要求17所述的方法制备的人工草坪，其特征在于，所述人工草坪经ISO4919方法测试，草丝拔出力为80-200N。
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