CN105601865A - 用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料及制备方法和应用 - Google Patents

用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料及制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚氨酯组合料，具体涉及一种用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料及制备方法和应用。包括A组分和B组分，其中A组分由聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、扩链剂、发泡剂、泡沫稳定剂、乳化剂、抗氧剂和催化剂制成；B组分由聚醚多元醇、异氰酸酯、增塑剂和储存稳定剂制成。本发明选择合适的原料，在保持聚氨酯微孔运动场地材料环保节能的基础上，同时利用泡沫稳定剂及乳化剂水促进发泡的均一性，控制泡孔孔径，提供一种泡孔均一，泡孔孔径小，材料密度低，物理性能强，使用寿命长的运动场地聚氨酯微孔弹性组合料；本发明还提供其制备方法和应用。

Description

用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯组合料，具体涉及一种用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料及制备方法和应用。
背景技术
聚氨酯运动场地是具有优异耐磨、耐候、耐水等特性的运动场地，近年来其在国内外的发展日新月异，尤其是在聚氨酯产业进入以高性能、高效率、低污染和节能为目标的新时期后，人们在注重环保安全和绿色技术的同时，聚氨酯运动场地的高成本成为阻碍其发展的一大重要因素，因此，聚氨酯微孔技术在运动场地材料中的应用也应运而生。
在注生环保与节约成本的基础上，现有运动场地微孔技术在两组分的拌和过程中采用水促进产品成胶，制得的材料轻微发泡，使得运动场地材料整体密度得以降低，但因水在产品中的反应速度不易控制，场地材料易出现表面不平整，内部气孔不均一及气孔聚集而出现的断层，影响运动场地美观，同时因发泡的不均一致使材料的物理性能降低过高，影响了运动场地的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在保持聚氨酯微孔运动场地材料环保、节能的基础上，提供一种泡孔均一，泡孔孔径小，材料密度低，物理性能强，使用寿命长的用于运动场地聚氨酯微孔弹性组合料；本发明还提供其制备和应用。
本发明所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，包括A组分和B组分，其中：以重量份数计，
A组分为：
B组分为：
其中：
本发明所述的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，环氧丙烷开环，环氧乙烷封端，官能度为3，数均分子量为3000-5000的聚醚多元醇。优选MN-3050(市售，蓝星东大化工有限责任公司)或EP-330NG(市售，蓝星东大化工有限责任公司)中的一种或两种。
填料为高岭土、轻质碳酸钙、陶土、滑石粉的一种或几种；颜料为氧化铁红、耐晒黄、钛白粉、酞青绿的一种或几种。
增塑剂为对苯二甲酸二辛酯(DOTP)或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯(TXIB)中的一种或两种；扩链剂是指C原子数为2-8的小分子二醇，优选乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(1,4-BG)、一缩二乙二醇(DEG)、1,3-丙二醇(1,3-PDO)、一缩二丙二醇(DPG)或1,6-己二醇中的一种或几种。
发泡剂优选为水；泡沫稳定剂优选为DC3043(市售,美国空气化工产品有限公司)；乳化剂是硬脂酰乳酸钠(SSL)、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、双乙酰酒石酸单甘油酯(DATEM)或双乙酰酒石酸双甘油酯的一种或几种。
抗氧剂优选为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)；催化剂优选为叔胺发泡型催化剂A-1(市售，空气化工)和有机铋类凝胶型催化剂DY-20(市售，盈创德固赛)。
异氰酸酯优选为MDI-50。
储存稳定剂优选为磷酸或苯甲酰氯。
增塑剂采用本领域常规增塑剂即可，优选为TXIB或DOTP。
本发明所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料的制备方法，包括以下步骤：
A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌，同时升温到85-90℃，充分研磨后，真空条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂，搅拌，装桶，即得A组份产品；
B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至95-100℃，真空条件下脱水，使用水分达到0.05％以下，然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在80-85℃反应2-2.5小时，降温装桶，即得B组份产品。
作为一种优选的技术方案，本发明所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料的制备方法，包括以下步骤：
A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌30-40分钟，同时升温到85-90℃，使用乳化泵充分研磨后，真空度-0.1MPa条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂搅拌20-30分钟，装桶，即得A组份产品；
B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至95-100℃，真空度-0.1MPa条件下脱水，使用水分达到0.05％以下。然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在80-85℃反应2-2.5小时，取样合格后，降温装桶，即得B组份产品。
本发明所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料的应用，将A、B组分按重量比为5：1混合均匀后，15-20min内均匀摊铺在处理好的运动基面上。
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明选择合适的原料，在保持聚氨酯微孔运动场地材料环保节能的基础上，同时利用泡沫稳定剂及乳化剂水促进发泡的均一性，控制泡孔孔径，提供一种泡孔均一，泡孔孔径小，材料密度低，物理性能强，使用寿命长的运动场地聚氨酯微孔弹性组合料。
(2)本发明选用环保原料，并且反应时无有害物质排放，是一种环保型聚氨酯材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
以下实施例中各组分重量单位为Kg，实施例中所用原料除特殊说明外，均为市购。
实施例1
A组分料：
B组分料：
制备A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌35分钟，同时升温到88℃，使用乳化泵充分研磨后，真空度-0.1MPa条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂搅拌25分钟，装桶，即得A组份产品；
制备B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至98℃，-0.1MPa条件下脱水，使用水分达到0.05％以下。然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在82℃反应2.2小时，取样合格后，降温装桶，即得B组份产品。
使用时，将A、B组分按重量比5：1准确称量，混合均匀后，20min内均匀摊铺在处理好的运动基面上即可。
实施例2
A组分料：
B组分料：
制备A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌30分钟，同时升温到85℃，使用乳化泵充分研磨后，真空度-0.1MPa条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂搅拌20分钟，装桶，即得A组份产品；
制备B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至95℃，-0.1MPa条件下脱水，使用水分达到0.05％以下。然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在80℃反应2.5小时，取样合格后，降温装桶，即得B组份产品。
使用时，将A、B组分按重量比5：1准确称量，混合均匀后，15min内均匀摊铺在处理好的运动基面上即可。
实施例3：
A组分料：
B组分料：
制备A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌40分钟，同时升温到90℃，使用乳化泵充分研磨后，真空度-0.1MPa条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂搅拌30分钟，装桶，即得A组份产品；
制备B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至100℃，-0.1MPa条件下脱水，使用水分达到0.05％以下。然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在85℃反应2小时，取样合格后，降温装桶，即得B组份产品。
将A、B组分按重量比5：1准确称量，混合均匀后，18min内均匀摊铺在处理好的运动基面上即可。
将实施例1-3制备得到的产品进行性能测试，测试结果见表1。
表1实施例1-3制备得到的产品的性能测试结果
项目 实例1 实例2 实例3
密度(kg/m3) 900±20 800±15 600±10
拉伸强度(MPa) 4.5 4.2 3.5
伸长率(％) 350％ 300％ 250
本发明提供的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，所生产的聚氨酯微孔运动场地材料保持了相对较低的密度，达到了节能环保的目的，同时产品的物理性能也得以保持，是适用于运动场地使用的优质场地材料。

Claims (10)

1.一种用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：包括A组分和B组分，其中：以重量份数计，
A组分为：
B组分为：
2.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：所述的聚醚多元醇是以甘油为起始剂，环氧丙烷开环，环氧乙烷封端，官能度为3，数均分子量为3000-5000的聚醚多元醇。
3.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：填料为高岭土、轻质碳酸钙、陶土、滑石粉的一种或几种；颜料为氧化铁红、耐晒黄、钛白粉、酞青绿的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：增塑剂为对苯二甲酸二辛酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇双异丁酸酯中的一种或两种；扩链剂是指C原子数为2-8的小分子二醇。
5.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：发泡剂为水；泡沫稳定剂为DC3043；乳化剂是硬脂酰乳酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、双乙酰酒石酸单甘油酯或双乙酰酒石酸双甘油酯的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；催化剂为叔胺发泡型催化剂A-1和有机铋类凝胶型催化剂DY-20。
7.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：异氰酸酯为MDI-50。
8.根据权利要求1所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料，其特征在于：储存稳定剂为磷酸或苯甲酰氯。
9.一种权利要求1-8任一所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A组分料：先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂、抗氧剂投入釜中搅拌，同时升温到85-90℃，充分研磨后，真空条件下脱水，温度降到50℃以下，依次加入扩链剂、泡沫稳定剂、乳化剂搅拌，再加入发泡剂、催化剂，搅拌，装桶，即得A组份产品；
B组分料：将配方量的聚醚多元醇、增塑剂和储存稳定剂常温下投入反应釜中，搅拌升温至95-100℃，真空条件下脱水，使用水分达到0.05％以下，然后降温至45℃以下，加入配方量的异氰酸酯，在80-85℃反应2-2.5小时，降温装桶，即得B组份产品。
10.一种权利要求1-8任一所述的用于运动场地的聚氨酯微孔弹性组合料的应用，其特征在于：将A、B组分按重量比为5：1混合均匀后，15-20min内均匀摊铺在处理好的运动基面上。
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