CN102786658A - 用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚氨酯组合物，具体涉及一种用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物及其制备方法。本发明所述的用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物，包含A组分和B组分，其中：A组分如下，以质量百分数计：蓖麻油型聚醚多元醇55~75%；填料15~35%；交联剂5~10%；阻燃剂0.5~3%；催干剂0.5~2%；颜料2~5%；助剂0.1~2%；发泡剂1~5%；B组分如下，以质量百分数计：蓖麻油型聚醚多元醇50~60%；异氰酸酯40~50%。本发明的聚氨酯组合物用于塑胶场地慢跑区，解决了常规的塑胶场地慢跑区硬度过高、弹性差、伸长率低、吸收冲击差及垂直变形低的问题，在热身过程中能够更好地保护运动员的关节，有助于运动员提高比赛成绩，其制备方法简单易行，易于实现。

Description

用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯组合物，具体涉及一种用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物及其制备方法。

背景技术

聚氨酯塑胶运动场所是现代田径场地中不可缺少的重要设施，又称全天候运动场地，由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等组成。与传统的土质运动场地相比，它具有弹性好、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。基于上述优点，塑胶场地问世不久即迅速被各大田径场地所采用，近年来一些大学、中学也在广泛使用。

塑胶场地无论是现场施工还是预制成块后再铺设，其主要结构都是由基层和面层构成，面层的作用是耐磨、防滑，一般分为颗粒型和压纹型；基层则提供良好的弹性和吸震性。目前塑胶场地存在的问题是冲击吸收和垂直变形偏低，又加上慢跑区需要良好的冲击吸收及弹性，以在运动员热身时更好地保护其关节。因此，传统塑胶场地难满足慢跑区的使用性能要求。虽然业内人士不断进行改进，如改善塑胶浆料性能、改变填充黑颗粒的加入量和材料等，但效果均不明显，未能达到预期目标。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物及其制备方法，该聚氨酯组合物用于慢跑区，解决了常规的塑胶场地慢跑区硬度过高、弹性差、伸长率低、吸收冲击差及垂直变形低的问题，在热身过程中能够更好地保护运动员的关节，有助于运动员提高比赛成绩。

本发明所述的用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物，包含A组分和B组分，其中：

A组分如下，以质量百分数计：

B组分如下，以质量百分数计：

蓖麻油型聚醚多元醇50~60%

异氰酸酯40~50%。

所述的蓖麻油型聚醚多元醇是以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为3000~6000的聚醚多元醇。

所述的填料为粒径350~450目的纳米改性有机膨润土。

所述的交联剂为1,4-双仲丁氨基苯。

所述的阻燃剂为三(2-氯乙基)磷酸酯或三(2-氯丙基)磷酸酯中的一种或两种。

所述的催干剂为有机铋类；所述的颜料为氧化铁红、酞箐绿或耐晒黄中的一种或两种。

所述的助剂为气相法二氧化硅或双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种。

所述的发泡剂为水。

所述的异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或碳化二亚胺改性异氰酸酯中的一种或两种。

所述的组合物的制备方法，包括如下步骤：

制备A组分料：将配方量的蓖麻油型聚醚多元醇装入反应釜中搅拌，然后加入配方量的交联剂、填料、阻燃剂、助剂、催干剂、颜料，转速450~550r/min搅拌30~40分钟后，900~1100r/min高速分散0.5~1小时后，加入发泡剂，400~600r/min分散10~20分钟后，即可装桶；

制备B组分料：将配方量的蓖麻油型聚醚多元醇加入反应釜，90~105℃下搅拌，抽真空，脱水脱气，待水分质量含量≤wt.0.1%，降温至10~40℃加入异氰酸酯，70~75℃反应2~2.5小时后，装桶；

将A、B组分料按重量比A:B=1:0.5~0.7混合后，制得用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物。

本发明具有如下有益效果：

本发明的聚氨酯组合物用于塑胶场地慢跑区，解决了常规的塑胶场地慢跑区硬度过高、弹性差、伸长率低、吸收冲击差及垂直变形低的问题，在热身过程中能够更好地保护运动员的关节，有助于运动员提高比赛成绩，其制备方法简单易行，易于实现。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

制备A组份料100克，分别称量：蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为3000）59.5克，交联剂8克，填料22.5克，阻燃剂1克，催干剂1克，助剂2.0克，氧化铁红3克，水3克，将称量好的蓖麻油型聚醚多元醇装入器皿中搅拌，然后加入称量好的交联剂、填料、阻燃剂、助剂、催干剂、颜料，在转速500r/min条件下，搅拌30分钟后，再在1000r/min条件下，分散30分钟，然后加入水，在500r/min条件下，分散10分钟，装桶；

制备B组份料100克，将蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为6000）60克，常温下加入三口瓶中，升至95℃下搅拌，抽真空（-0.01MPa）脱水至水分≤0.1%（质量分数），降温至30℃，加入二苯基甲烷二异氰酸酯40克，70℃反应2.5小时后，装桶；

使用时，将A、B组份料按A:B=1:0.55的重量配比混合即可制成。

实施例2：

制备A组份料100克，分别称量：蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为4000）55克，交联剂6克，填料30克，阻燃剂0.5克，催干剂1.5克，助剂2克，氧化铁红2克，水3克，先将称量好的蓖麻油型聚醚多元醇装入器皿中搅拌，然后加入称量好的交联剂、填料、阻燃剂、助剂、催干剂、颜料，在转速500r/min条件下，搅拌30分钟后，再在1000r/min条件下，分散30分钟，然后加入水，在500r/min条件下，分散10分钟，装桶；

制备B组份料100克，将蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为5000）70克，常温下加入三口瓶中，升至90℃下搅拌，抽真空（-0.01MPa）脱水至水分≤0.1%（质量分数），降温至40℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯30克，75℃反应2.5小时后，装桶；

使用时，将A、B组份料按A:B=1:0.6的重量配比混合即可制成。

实施例3：

制备A组份料100克，分别称量：蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为5000）70克，交联剂5克，填料15克，阻燃剂2克，催干剂1克，助剂2克，氧化铁红3克，水2克，先将称量好的蓖麻油型聚醚多元醇装入器皿中搅拌，然后加入称量好的交联剂、填料、阻燃剂、助剂、催干剂、颜料，在转速500r/min条件下，搅拌30分钟后，再在1000r/min条件下，分散30分钟，然后加入水，在500r/min条件下，分散10分钟，装桶；

制备B组份料100克，将蓖麻油型聚醚多元醇（以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为4000）50克，常温下加入三口瓶中，升至100℃下搅拌，抽真空（-0.01MPA）脱水至水分≤0.1%（质量分数），降温至20℃加入二苯基甲烷二异氰酸酯50克，75℃反应2.5小时后，装桶；

使用时，将A、B组份料按A:B=1:0.7的重量配比混合即可制成。

实施例中采用的原料如下表1所示：

表1实施例1~3原料表

实施例1~3性能如下表2所示：

表2实施例1~3性能表

性能	实施例1	实施例2	实施例3	国家标准
					冲击吸收%	40	43	45	35-50
抗拉强度mpa	1.0	1.2	1.5	0.5
					垂直变形mm	1.0	0.8	1.5	0.6-2.5
伸长率%	80	60	55	40

由表2可以看出，本发明的聚氨酯发泡塑胶浆料的性能完全能够满塑胶跑道的国家标准要求，特别是抗拉强度与伸长率远远优于国家标准。

Claims (10)

1.一种用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物，其特征在于：包含A组分和B组分，其中：

A组分如下，以质量百分数计：

B组分如下，以质量百分数计：

蓖麻油型聚醚多元醇50~60%

异氰酸酯40~50%。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的蓖麻油型聚醚多元醇是以蓖麻油为起始剂，平均官能度2.7，分子量为3000~6000的聚醚多元醇。

3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的填料为粒径350~450目的纳米改性有机膨润土。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的交联剂为1,4-双仲丁氨基苯。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的阻燃剂为三(2-氯乙基)磷酸酯或三(2-氯丙基)磷酸酯中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的催干剂为有机铋类；所述的颜料为氧化铁红、酞箐绿或耐晒黄中的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的助剂为气相法二氧化硅或双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的发泡剂为水。

9.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述的异氰酸酯为纯二苯基甲烷二异氰酸酯或碳化二亚胺改性异氰酸酯中的一种或两种。

10.一种权利要求1~9任一所述的组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

制备A组分料：将配方量的蓖麻油型聚醚多元醇装入反应釜中搅拌，然后加入配方量的交联剂、填料、阻燃剂、助剂、催干剂、颜料，转速450~550r/min搅拌30~40分钟后，900~1100r/min高速分散0.5~1小时后，加入发泡剂，400~600r/min分散10~20分钟后，即可装桶；

制备B组分料：将配方量的蓖麻油型聚醚多元醇加入反应釜，90~105℃下搅拌，抽真空-0.01MPa，脱水脱气，待水分质量含量≤0.1wt.%，降温至10~40℃加入异氰酸酯，70~75℃反应2~2.5小时后，装桶；

将A、B组分料按重量比A:B=1:0.5~0.7混合后，制得用于塑胶场地慢跑区的聚氨酯组合物。