CN106189793A - 一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料及其施工方法，属于跑道施工技术领域，它由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯10‑25份、聚醚多元醇35‑48份、热塑性弹性体2‑10份、微胶囊材料5‑15份、异辛酸铅0.1‑0.5份、水合氧化铝0.1‑1份、PUR‑101 0.2‑1.5份、填料45‑60份、颜料1‑1.5份、增粘树脂10‑25份、固化剂1‑3份、抗氧剂0.1‑0.3份、水40‑60份。本发明得到的塑胶跑道表面颗粒不易脱落、表面平整、提高了塑胶跑道的质量及其使用寿命，使塑胶跑道的合格率由目前的82%提高到95%以上，降低了制造成本和使用成本，而且，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障。

Description

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料及其施工方法

技术领域

本发明属于跑道施工技术领域，具体涉及一种具有自修复功能的耐用性好的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料及其施工方法。

背景技术

塑胶跑道由聚氨酯预聚体、混合聚醚、颜料、助剂等组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当等优点，广泛用在学校、体育馆等地方。目前市面上的塑胶跑道的画线漆基本是普通型的聚氨酯磁漆，这种白色漆在太阳的照射下会发生严重的黄变现象，通常画线之后2~3天就会明显黄变，并且这种画线漆通常是油性漆，含有大量的有机溶剂，挥发到空气中，污染大气而且对人体具有伤害，而且使用的塑胶跑道由于使用的原材料存在易老化、胶合材料及比例不当等原因，导致得到的塑胶跑道面层颗粒脱落、平整度差等问题，该塑胶跑道使用寿命短，需要经常维修或更换，不但成本提高，而且给使用者带来极大的不便。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有自修复功能的耐用性好的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料及其施工方法。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：

多异氰酸酯10-25份、聚醚多元醇35-48份、热塑性弹性体2-10份、微胶囊材料5-15份、异辛酸铅0.1-0.5份、水合氧化铝0.1-1份、PUR-101 0.2-1.5份、填料45-60份、颜料1-1.5份、增粘树脂10-25份、固化剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、水40-60份。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯12-22份、聚醚多元醇32-45份、热塑性弹性体4-8份、微胶囊材料6-12份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.3-0.8份、PUR-101 0.5-1.0份、填料48-58份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂12-20份、固化剂1.5-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯15-18份、聚醚多元醇35-42份、热塑性弹性体5-7份、微胶囊材料7-10份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.4-0.7份、PUR-101 0.6-0.8份、填料50-55份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂14-18份、固化剂1.8-2.2份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、热塑性弹性体6份、微胶囊材料8份、异辛酸铅0.3份、水合氧化铝0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、颜料1.2份、增粘树脂16份、固化剂2.0份、抗氧剂0.2份、水55份。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的多异氰酸酯为二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯或甲苯-2,4-二异氰酸酯；聚醚多元醇为聚醚210、聚醚220、聚醚330N或聚醚3050中的任意一种或几种混合物。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物；固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷；颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料的复合颜料。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于增粘树脂用萜烯树脂、松香树脂和石油树脂中的一种或多种的混合物；所述的抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的微胶囊材料由阿拉伯树胶、丙二醇、活性二氧化硅粉、高铝酸盐水泥组成得到。

所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的热塑性弹性体为丁苯橡胶热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物。

所述的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）微胶囊材料的配制：将质量比为1：10-15的阿拉伯树胶与丙二醇混合溶解得溶液；再将质量比为1：3的活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥混合均匀得混合料，再将溶液与混合料通过流化床涂布器处理，过滤干燥得微胶囊材料；

2）按配比将多异氰酸酯与聚醚多元醇反应所形成的高分子聚合物，加热熔融后加入热塑性弹性体对其进行改性；得到改性的聚氨酯聚合体；

3）向步骤2）得到的改性的聚氨酯聚合体中加入异辛酸铅、水合氧化铝、PUR-101、填料、颜料、增粘树脂、固化剂、抗氧剂及水

进胶体磨磨合20-40分钟，得到水性混合料；

4）按步骤1）得到的微胶囊材料中加入到步骤3）得到的水性混合料中，进行混合设备进行搅拌，均匀喷涂在塑胶跑道基础层上。

本发明通过采用上述技术，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1）本发明通过将能快速固化和凝胶的材料用微胶囊技术，采用微胶囊技术，将微胶囊颗粒细度控制在200目以上（达到70微米以下），并将其均匀地分散在阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料中，使其在涂料的各个部位都能发挥作用；采用带亲水基团可吸水溶胀性材料作微胶囊的壁材，当材料遇水以后变软、膨胀、透水，可让内部芯材发挥作用，提高阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料的自修复能力，提高其质量；

2）本发明通过加入水合氧化铝及PUR-101，与其他组份共同作用，除了提高其阻燃效率外，还能起到对复合材料的增强作用，可以显著降低聚氨酯树脂的成型收缩率，制得的聚氨酯复合塑胶跑道达到 UL-94 中 V-0 级别，并且符合环保要求，综合性能优良，且两种阻燃材料的使用，降低了复合材料的成本；

3）本发明将得到的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料应用于塑胶跑道面层上，得到的塑胶跑道表面颗粒不易脱落、表面平整、提高了塑胶跑道的质量及其使用寿命，并且进一步提高了其阻燃效果，使塑胶跑道的合格率大大提高，由目前的82%提高到95%以上，因此大大改善了目前塑胶跑道使用寿命短，防滑止滑性能降低，维修率高、阻燃效果差等问题，降低了制造成本和使用成本，而且，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

本发明的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯10-25份、聚醚多元醇35-48份、热塑性弹性体2-10份、微胶囊材料5-15份、异辛酸铅0.1-0.5份、水合氧化铝0.1-1份、PUR-101 0.2-1.5份、填料45-60份、颜料1-1.5份、增粘树脂10-25份、固化剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、水40-60份；

优选组份配比为：多异氰酸酯12-22份、聚醚多元醇32-45份、热塑性弹性体4-8份、微胶囊材料6-12份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.3-0.8份、PUR-101 0.5-1.0份、填料48-58份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂12-20份、固化剂1.5-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份；

更优组份配比为：多异氰酸酯15-18份、聚醚多元醇35-42份、热塑性弹性体5-7份、微胶囊材料7-10份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.4-0.7份、PUR-101 0.6-0.8份、填料50-55份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂14-18份、固化剂1.8-2.2份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份。

最优组份配比为：多异氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、热塑性弹性体6份、微胶囊材料8份、异辛酸铅0.3份、水合氧化铝0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、颜料1.2份、增粘树脂16份、固化剂2.0份、抗氧剂0.2份、水55份。

其中多异氰酸酯为二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯或甲苯-2,4-二异氰酸酯；聚醚多元醇为聚醚210、聚醚220、聚醚330N或聚醚3050中的任意一种或几种混合物；填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物；固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷；颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料的复合颜料；增粘树脂用萜烯树脂、松香树脂和石油树脂中的一种或多种的混合物；所述的抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯；微胶囊材料由阿拉伯树胶、丙二醇、活性二氧化硅粉、高铝酸盐水泥组成得到；热塑性弹性体为丁苯橡胶热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物。

实施例1：

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯20份、聚醚多元醇42份、热塑性弹性体10份、微胶囊材料10份、异辛酸铅0.5份、水合氧化铝1份、PUR-101 1.5份、填料45份、颜料1份、增粘树脂25份、固化剂1份、抗氧剂0.3份、水40份，其施工过程如下：

1）微胶囊材料的配制：将质量比为1：10的阿拉伯树胶与丙二醇混合溶解得溶液；再将质量比为1：3的活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥混合均匀得混合料，再将溶液与混合料通过流化床涂布器处理，过滤干燥得微胶囊材料；

2）按配比将多异氰酸酯与聚醚多元醇反应所形成的高分子聚合物，加热熔融后加入热塑性弹性体对其进行改性；得到改性的聚氨酯聚合体；

3）向步骤2）得到的改性的聚氨酯聚合体中加入异辛酸铅、水合氧化铝、PUR-101、填料、颜料、增粘树脂、固化剂、抗氧剂及水

进胶体磨磨合20-40分钟，得到水性混合料；

4）按步骤1）得到的微胶囊材料中加入到步骤3）得到的水性混合料中，进行混合设备进行搅拌，均匀喷涂在塑胶跑道基础层上即可。

实施例2：

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯15份、聚醚多元醇45份、热塑性弹性体4份、微胶囊材料12份、异辛酸铅0.2份、水合氧化铝0.8份、PUR-101 1.0份、填料58份、颜料1.4份、增粘树脂12份、固化剂1.5份、抗氧剂0.1份、水58份；

其施工方法中，微胶囊材料配制时，阿拉伯树胶与丙二醇质量比为1：12，其他步骤如实施例1。

实施例3：

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯18份、聚醚多元醇35份、热塑性弹性体7份、微胶囊材料7份、异辛酸铅0.4份、水合氧化铝0.4份、PUR-101 0.6份、填料50份、颜料1.1份、增粘树脂18份、固化剂2.2份、抗氧剂0.3份、水42份；

其施工方法中，微胶囊材料配制时，阿拉伯树胶与丙二醇质量比为1：15，其他步骤如实施例1。

实施例4：

一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、热塑性弹性体6份、微胶囊材料8份、异辛酸铅0.3份、水合氧化铝0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、颜料1.2份、增粘树脂16份、固化剂2.0份、抗氧剂0.2份、水55份。

其施工方法中，微胶囊材料配制时，阿拉伯树胶与丙二醇质量比为1：10，其他步骤如实施例1。

现场施工时，本发明先在喷涂该阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料前，先在塑胶跑道基础层上均匀喷涂界面偶联剂γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷，再按照甲、乙组份的配比投料，并搅拌均匀，再喷涂在塑胶跑道的黑颗粒层上即可。

本发明面层的塑胶选择粒径3-4mm之间，达到较好的密实度，颗粒粒径过大密实度差；粒径过小，比表面积过大，在同样胶水使用量的情况下，粘结强度会有所下降，且容易出现鼓泡等现象；面层的塑胶颗粒与单组份聚氨酯胶水混合后，利用摊铺机控制平整度，并将厚度控制厚度在8mm，摊铺机主驱动采用电机带动履带链条传动，采用变频器无级调速，平稳精确，能前进与后退并可作弧形运动，保证表面平整无明显接缝。

通过采用限定配比的组份，得到的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，既保证材料的物理机械性能达到要求，使塑胶跑道的合格率大大提高，由目前的82%提高到95%以上，也提高了其阻燃效果，使其使用更安全，不但大大改善了目前塑胶跑道使用寿命短，防滑止滑性能降低，维修率高的问题，降低了制造成本和使用成本，而且，本发明所用的原料均为环保型材料，属于环境友好型材料，避免了环境污染，为运动者的健康安全提供了保障。

Claims (10)

1.一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：

多异氰酸酯10-25份、聚醚多元醇35-48份、热塑性弹性体2-10份、微胶囊材料5-15份、异辛酸铅0.1-0.5份、水合氧化铝0.1-1份、PUR-101 0.2-1.5份、填料45-60份、颜料1-1.5份、增粘树脂10-25份、固化剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、水40-60份。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯12-22份、聚醚多元醇32-45份、热塑性弹性体4-8份、微胶囊材料6-12份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.3-0.8份、PUR-101 0.5-1.0份、填料48-58份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂12-20份、固化剂1.5-2.5份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯15-18份、聚醚多元醇35-42份、热塑性弹性体5-7份、微胶囊材料7-10份、异辛酸铅0.2-0.4份、水合氧化铝0.4-0.7份、PUR-101 0.6-0.8份、填料50-55份、颜料1.1-1.4份、增粘树脂14-18份、固化剂1.8-2.2份、抗氧剂0.1-0.3份、水42-58份。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于由以下重量份数的组份组成：多异氰酸酯16份、聚醚多元醇38份、热塑性弹性体6份、微胶囊材料8份、异辛酸铅0.3份、水合氧化铝0.6份、PUR-101 0.7份、填料52份、颜料1.2份、增粘树脂16份、固化剂2.0份、抗氧剂0.2份、水55份。

5.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的多异氰酸酯为二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯或甲苯-2,4-二异氰酸酯；聚醚多元醇为聚醚210、聚醚220、聚醚330N或聚醚3050中的任意一种或几种混合物。

6.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的填料为滑石粉、高岭土、有机膨润土、白炭黑中的一种或多种混合物；固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷或二邻氯二苯胺甲烷；颜料为氧化铁系无机颜料或氧化铁系无机颜料与有机颜料的复合颜料。

7.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于增粘树脂用萜烯树脂、松香树脂和石油树脂中的一种或多种的混合物；所述的抗氧剂1010为受阻酚型抗氧剂四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。

8.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的微胶囊材料由阿拉伯树胶、丙二醇、活性二氧化硅粉、高铝酸盐水泥组成得到。

9.根据权利要求1所述的一种阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料，其特征在于所述的热塑性弹性体为丁苯橡胶热塑性弹性体、聚烯烃类热塑性弹性体、热塑性聚氨酯中一种或者两种混合物。

10.一种根据权利要求1所述的阻燃型聚氨酯塑胶跑道材料的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）微胶囊材料的配制：将质量比为1：10-15的阿拉伯树胶与丙二醇混合溶解得溶液；再将质量比为1：3的活性二氧化硅粉和高铝酸盐水泥混合均匀得混合料，再将溶液与混合料通过流化床涂布器处理，过滤干燥得微胶囊材料；

2）按配比将多异氰酸酯与聚醚多元醇反应所形成的高分子聚合物，加热熔融后加入热塑性弹性体对其进行改性；得到改性的聚氨酯聚合体；

3）向步骤2）得到的改性的聚氨酯聚合体中加入异辛酸铅、水合氧化铝、PUR-101、填料、颜料、增粘树脂、固化剂、抗氧剂及水

进胶体磨磨合20-40分钟，得到水性混合料；

4）按步骤1）得到的微胶囊材料中加入到步骤3）得到的水性混合料中，进行混合设备进行搅拌，均匀喷涂在塑胶跑道基础层上。