CN108359362A - 一种地坪材料及其制备、施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种地坪材料，包含A组份与B组份，A组份具有异氰酸酯与聚醚酯多元醇的齐聚物或半预聚体，R组份具有天冬树脂。本发明的地坪材料除了具有环境友好外，最主要的有益亮点是着重考虑了人类行走和运动的舒适性，体现了以人为本的设计理念。本发明慢回弹地坪材料是一次舒适的革命，是耐用性及柔软性，易清洁的完美结合。材料主要运用在大型商场，学校，医院，机场及所有公共场所的走道上，同时也适用于机关，企事业等单位的办公，运动健身场所，具有广阔地应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子合成材料领域，尤其涉及一种地坪材料。
背景技术
目前，市场上应用的高分子地坪材料有环氧树脂，丙烯酸酯树脂，聚氨酯树脂，不饱和聚酯树脂等。按其物性分为刚性和弹性，刚性的地坪材料占市场的绝大部分，主要解决地坪耐磨，耐腐蚀和装饰性的问题，其应用也主要集中在工厂地坪涂装，弹性材料则主要集中在聚氨酯树脂上，对比刚性地坪材料，弹性地坪材料在舒适性上有了很大的提高。
手工聚脲是在喷涂聚脲的基础上发展起来的新材料。手工聚脲使用天冬树脂作为固化剂，由于具有仲氨基的天冬树脂与TDI（甲苯二异氰酸酯）的聚醚酯齐聚物所含的NCO基团（-N=C=O）反应凝胶时间在40-60分钟，与HT的聚醚酯齐聚物的凝胶反应也在20分钟以上，使该类型的聚脲地坪材料具备了手工施工的足够时间。由于手工聚脲的物性特点，目前已广泛应用于跑道，球场等运动场建筑工程领域。
现有的聚脲材料中含有环保或非环保的稀释剂和催化剂、邻苯二甲酸酯类增塑剂，其中含非环保的稀释剂和催化剂危害人类的身体健康；邻苯二甲酸酯类增塑剂，现已证实该物质为环境雌激素，对男性生殖有直接影响，已被欧盟禁用于塑料玩具及公共场所中。此外，无论是环保还是非环保的含环保或非环保的稀释剂和催化剂的使用，均会增加聚脲材料的制备成本和施工复杂度。
慢回弹的弹性体的理论基础是，使用结晶性较低即主链结构非对称性，苯环少的材料做主要原料，合成出来的弹性体由于相分离不彻底而具有慢回弹的特点。慢回弹指材料具有缓慢变形的能力，外力使其变形后，会缓慢地回复原先形状。即材料具有兼具黏性和弹性的特性，吸收冲击动能并反复使用不至于永久变形。
目前在现有技术中，尚未发现具有良好慢回弹性能的聚脲材料产生，尤其没有发现适用于地坪铺设的具有良好慢回弹性能的聚脲材料的情况。
综上分析，研制一种既对环境友好，又适用于人类行走和运动的舒适性与材料表面易于清洁相结合的聚脲地坪材料，对于运动场建筑工程的发展，显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种地坪材料及其制备、施工方法。
所述地坪材料，包含A组份与R组份，其特征在于：A组份具有异氰酸酯与聚醚酯多元醇的齐聚物或半预聚体，R组份具有天冬树脂。
本发明还涉及一种聚脲材料，包含具有异氰酸酯与聚醚酯多元醇的齐聚物或半预聚体的A组份和具有天冬树脂的R组份，该聚脲材料具有慢回弹的物理性能,拉伸强度1.6-6MP，延伸率80-350%，硬度50-95邵氏A，冲击吸收大于等于50%，压缩复原时间5-15秒。
进一步的，所述A组份以所述聚醚酯多元醇成分为主，所述聚醚酯多元醇为聚碳酸亚丙酯二元醇。
进一步的，调整所述A组份齐聚物或半预聚体的配方，使得NCO:OH=2:1；其中，所述A组份半预聚体的配方调整，排除IPDI、HT以及其它脂肪族、脂环族多异氰酸酯合成的半预聚体的情况。
进一步的，所述R组份以所述天冬树脂成分为主，所述A组份与所述R组份配料过程中不需加入稀释剂和催化剂。
进一步的，所述R组份还包括增塑剂，所述增塑剂为氯代植物油酯和/或烷基磺酸苯酯。
进一步的，A组份与R组份的混合配比是1:1-4。
进一步的，其中A组份包括：聚碳酸亚丙酯二元醇80-120份，TDI 14.4-21.6份或IPDI 18.4-27.6份或HT 100份，和0.2%质量百分比的二月桂酸二丁基锡助剂；R组分包括：天冬树脂F420 70-80份，F520 18-24份，氯代植物油脂10-30份，颜填料80-100份，助剂2份。
本发明还涉及一种地坪材料制备方法，其根据上述地坪材料或聚脲材料，包括以下步骤：
（1）A组份的合成：聚醚酯多元醇与异氰酸酯以及助剂，经加热、搅拌反应和降温处理后包装；
（2）R组份的合成：天冬树脂与增塑剂、颜填料和助剂按顺序加入加热搅拌的脱水釜，经升温、抽真空脱水和降温处理后包装。
本发明还涉及一种地坪材料施工方法，其根据上述地坪材料或聚脲材料，包括：将A组份与R组份混合，以200-300转/分钟的速度搅拌3-5分钟即可进行现场施工。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明聚脲材料不含稀释剂、催化剂、游离TDI和邻苯二甲酸酯类增塑剂，对环保无污染，对人类的健康没有危害，并且该材料做地坪材料时，成本低廉、施工方法简单。
（2）本发明聚脲材料具有优良的慢回弹特性，解决了人类行走和运动的舒适性与材料表面易于清洁相结合的难题，极大地提高了用户使用体验和品质需求。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的说明。
（1）A组份的合成
调整A组份齐聚物的配方，在合成时优选地按照NCO:OH=2:1设计（半预聚体除外，但仅限于IPDI,HT以及其它脂肪族，脂环族多异氰酸酯合成的半预聚体），反应温度，时间控制在要求范围内，齐聚物中游离TDI含量低于千分之二，甚至不含有游离TDI。按照GB/T14833-2011标准中的环保检测标准，齐聚物中含千分之二的游离TDI就是环保的，由此可见，不含游离TDI的齐聚物符合环保标准，是环保材料。采用IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）,HT这两种多异氰酸酯合成的齐聚物，游离的IPDI,HT不在环保限制之列，不存在环保问题。
本发明经研究发现：聚醚多元醇生产的A组份粘度低，但物性太软，慢回弹时间太长；聚酯多元醇合成的A组份粘度高，固化后硬度大，慢回弹时间短；其慢回弹性能，尤其是考虑到用于铺设地坪材料的应用场景时，中人类行走和运动的舒适性方面均不理想。本发明A组份中的多元醇是聚醚酯多元醇，其优选的是聚碳酸亚丙酯二元醇，是最合适的慢回弹弹性体主要原材料。该材料分子结构中含碳酸酯基，使其具有较高的内聚能，还因为主链中含大量的侧甲基，其材料的结晶性很低，常温下为粘稠状的液体，用它合成材料的地坪材料，具有硬度高，拉伸强度高而又柔韧的慢回弹弹性体。为获得优良的慢回弹特性，优选地，所述A组份以所述聚醚酯多元醇成分为主。
在进行A组份合成时，可以采用：聚碳酸亚丙酯二元醇80-120份，江苏中科金龙化工有限公司和广东达志产，TDI 14.4-21.6份或IPDI 18.4-27.6份，或HT 100份，万华产，加入0.2%质量百分比的T9（二月桂酸二丁基锡）助剂，市售，加热至85度，搅拌反应3小时，降温至50度包装。
（2）R组份的合成
由于天冬树脂粘度低，不用加入稀释剂就能很方便的做出各种不同颜填料的配方，仲氨基的反应活性较高，能够在不使用催化剂并且在低温环境下正常与NCO基团反应，生成的叔氨基又有催化NCO交联的作用，因此手工聚脲在施工过程中不需要使用环保或是不环保的催化剂。
在必要使用增塑剂时，采用环保增塑剂代替邻苯二甲酸酯类的增塑剂，优选为氯代植物油酯和/或烷基磺酸苯酯。
在进行R组份合成时，可以采用：天冬树脂F420 70-80份，F520 18-24份，珠海飞扬化工股份有限公司，万华，广州齐翔产，氯代植物油脂10-30份，颜填料80-100份，助剂2份分别按顺序加入加热搅拌的脱水釜，升温至110度，抽真空脱水3小时，降温至50度包装。
（3）聚脲地坪材料配备
A组份与R组份的混合配比是1:1-4。在配料桶中用200-300转/分钟的电搅拌器搅拌3-5分钟即可进行现场施工。
（4）物理性能
混合固化后的手工聚脲物理性能是：拉伸强度1.6-6MP，延伸率80-350%，硬度50-95邵氏A，冲击吸收大于等于50%，压缩复原时间5-15秒。
综上所述，本发明的地坪材料中不含稀释剂，催化剂，游离TDI，邻苯二甲酸酯类增塑剂等非环保原料，完全达到了GB/T14833-2011的环保标准，是环保地坪铺装材料。
本发明的地坪材料除了具有环境友好外，最主要的有益亮点是着重考虑了人类行走和运动的舒适性，体现了以人为本的设计理念。本发明慢回弹地坪材料是一次舒适的革命，是耐用性及柔软性，易清洁的完美结合。材料主要运用在大型商场，学校，医院，机场及所有公共场所的走道上，同时也适用于机关，企事业等单位的办公，运动健身场所，具有广阔地应用前景。
此外，虽然已经显示并描述了本发明总体构思的若干实施例和优选实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的总体构思由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种地坪材料，包含A组份与R组份，其特征在于：A组份具有异氰酸酯与聚醚酯多元醇的齐聚物或半预聚体，R组份具有天冬树脂。
2.一种聚脲材料，包含具有异氰酸酯与聚醚酯多元醇的齐聚物或半预聚体的A组份和具有天冬树脂的R组份，该聚脲材料具有慢回弹的物理性能,拉伸强度1.6-6MP，延伸率80-350%，硬度50-95邵氏A，冲击吸收大于等于50%，压缩复原时间5-15秒。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述A组份以所述聚醚酯多元醇成分为主，所述聚醚酯多元醇为聚碳酸亚丙酯二元醇。
4.根据权利要求1或2所述的材料，调整所述A组份齐聚物或半预聚体的配方，使得NCO:OH=2:1；其中，所述A组份半预聚体的配方调整，排除IPDI、HT以及其它脂肪族、脂环族多异氰酸酯合成的半预聚体的情况。
5.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述R组份以所述天冬树脂成分为主，所述A组份与所述R组份配料过程中不需加入稀释剂和催化剂。
6.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述R组份还包括增塑剂，所述增塑剂为氯代植物油酯和/或烷基磺酸苯酯。
7.根据权利要求1或2所述的材料，其中，A组份与R组份的混合配比是1:1-4。
8.根据权利要求1或2所述的材料，其中A组份包括：聚碳酸亚丙酯二元醇80-120份，TDI14.4-21.6份或IPDI 18.4-27.6份或HT 100份，和0.2%质量百分比的二月桂酸二丁基锡助剂；R组分包括：天冬树脂F420 70-80份，F520 18-24份，氯代植物油脂10-30份，颜填料80-100份，助剂2份。
9.一种地坪材料制备方法，其根据权利要求1-8中任一所述的材料，包括以下步骤：
（1）A组份的合成：聚醚酯多元醇与异氰酸酯以及助剂，经加热、搅拌反应和降温处理后包装；
（2）R组份的合成：天冬树脂与增塑剂、颜填料和助剂按顺序加入加热搅拌的脱水釜，经升温、抽真空脱水和降温处理后包装。
10.一种地坪材料施工方法，其根据权利要求1-8中任一所述的材料，包括：将A组份与R组份混合，以200-300转/分钟的速度搅拌3-5分钟即可进行现场施工。
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