CN109653058A - 一种硅pu弹性地面结构及其制作方法 - Google Patents

一种硅pu弹性地面结构及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硅PU弹性地面结构及其制作方法，该硅PU弹性地面结构包括自下而上依次设置的基础层、防水底涂层、硅PU弹性层和耐磨面层；所述硅PU弹性层中添加有TPEE颗粒。其制作方法如下：1)基础层的预处理；2)涂覆防水底涂层；3)铺设硅PU弹性层；4)涂覆耐磨面层。本发明的硅PU弹性地面结构具有强度高、硬度和弹性适中、回弹性好、韧性大、耐黄变性好、性能稳定等优点，可以广泛用于篮球场、网球场、羽毛球场等运动场地。

Description

一种硅PU弹性地面结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种硅PU弹性地面结构及其制作方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平迅速提高，开始越来越重视强身健体，全民健身理念正逐渐深入民心。目前，无论是在城市还是在农村都建造有不同类别的运动场地，主要是为了给健身和比赛提供便利。在各种各样的运动场地中，球场深受广大体育爱好者的喜爱。传统的球场大多都是采用塑胶、水泥或木地板作为面层材料，这些面层材料均存在明显的缺陷，例如：塑胶面的耐磨性差、稳定性不高、易凹陷、不耐高温、雨天易打滑，木地板耐水性差、易发霉、生产和维护成本高，水泥面的弹性差、易打滑、易开裂。
近年来，硅PU球场逐渐兴起，应用范围越来越广。硅PU是一种符合人体工学原理并满足运动物理特性需要、具备上硬下弹结构特征、可以直接在水泥或沥青基层上施工的健康型专业弹性合成球场面层材料系统。硅PU以单组份有机硅改性聚氨酯组成缓冲回弹结构，双组份改性丙烯酸作为耐磨面层。硅PU一般用在篮球场、羽毛球场等运动场所，其具有一定的弹性，且具有一定的耐磨性。目前，硅PU中普遍使用橡胶颗粒来赋予其减震性能，但橡胶颗粒存在回弹性不足、耐候性不佳、环保性能差、韧性和拉伸强度不够高等缺陷，且橡胶颗粒的自粘性和互粘性很差，不易粘合，容易出现脱粒现象，对于硅PU的整体使用寿命有较大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硅PU弹性地面结构及其制作方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种硅PU弹性地面结构，包括自下而上依次设置的基础层、防水底涂层、硅PU弹性层和耐磨面层；所述硅PU弹性层中添加有TPEE颗粒。
所述硅PU弹性层由以下质量百分比的原料组成：
硅改性聚氨酯树脂：30％～70％；
TPEE颗粒：0.1％～30％；
填料：10％～30％；
颜料：1％～7％；
润湿分散剂：0.5％～2.5％；
消泡剂：0.1％～1％；
紫外线吸收剂：0.1％～1％；
附着力促进剂：0.1％～0.5％。
所述TPEE颗粒的粒径为0.1～8mm。
所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅微粉、硫酸钡、硅藻土中的至少一种。
所述润湿分散剂为磷酸酯、聚羧酸钠盐、聚合物烷基醇铵盐、丙烯酸酯类共聚物铵盐中的至少一种。
所述消泡剂为非离子型聚硅氧烷消泡剂、金属皂类消泡剂、矿物油消泡剂中的至少一种。
所述紫外线吸收剂为UV-326、UV-531、UV-3364、UV-P、UV-770中的至少一种。
所述附着力促进剂为环氧基硅氧烷。
所述耐磨面层为双组份改性丙烯酸面漆层。
上述硅PU弹性地面结构的制作方法，包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、填料、颜料、润湿分散剂、消泡剂、紫外线吸收剂和附着力促进剂混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层；
4)耐磨面层：将耐磨面层涂料涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
本发明的有益效果是：本发明的硅PU弹性地面结构具有强度高、硬度和弹性适中、回弹性好、韧性大、耐黄变性好、性能稳定等优点，可以广泛用于篮球场、网球场、羽毛球场等运动场地。
本发明的硅PU弹性地面结构中的TPEE颗粒和传统的橡胶颗粒相比，不仅回弹性更好、韧性更好、拉伸强度更大、耐黄变性能更好，而且可以回收重复利用，减少了资源的损耗，减轻了对环境的污染。
具体实施方式
一种硅PU弹性地面结构，包括自下而上依次设置的基础层、防水底涂层、硅PU弹性层和耐磨面层；所述硅PU弹性层中添加有TPEE颗粒。
优选的，所述硅PU弹性层由以下质量百分比的原料组成：
硅改性聚氨酯树脂：30％～70％；
TPEE颗粒：0.1％～30％；
填料：10％～30％；
颜料：1％～7％；
润湿分散剂：0.5％～2.5％；
消泡剂：0.1％～1％；
紫外线吸收剂：0.1％～1％；
附着力促进剂：0.1％～0.5％。
进一步优选的，所述硅PU弹性层由以下质量百分比的原料组成：
硅改性聚氨酯树脂：40％～60％；
TPEE颗粒：3％～20％；
填料：10％～30％；
颜料：1％～7％；
润湿分散剂：0.5％～2.5％；
消泡剂：0.1％～1％；
紫外线吸收剂：0.1％～1％；
附着力促进剂：0.1％～0.5％。
优选的，所述TPEE(热塑性聚酯弹性体)颗粒的粒径为0.1～8mm。
优选的，所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅微粉、硫酸钡、硅藻土中的至少一种。
优选的，所述颜料为钛白粉、铜铬黑、铬红、钛镍黄、酞菁绿、钴蓝、群青中的至少一种。
优选的，所述润湿分散剂为磷酸酯、聚羧酸钠盐、聚合物烷基醇铵盐、丙烯酸酯类共聚物铵盐中的至少一种。
优选的，所述消泡剂为非离子型聚硅氧烷消泡剂、金属皂类消泡剂、矿物油消泡剂中的至少一种。
优选的，所述紫外线吸收剂为UV-326、UV-531、UV-3364、UV-P、UV-770中的至少一种。
优选的，所述附着力促进剂为环氧基硅氧烷。
优选的，所述耐磨面层为双组份改性丙烯酸面漆层。
上述硅PU弹性地面结构的制作方法，包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、填料、颜料、润湿分散剂、消泡剂、紫外线吸收剂和附着力促进剂混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层；
4)耐磨面层：将耐磨面层涂料涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
优选的，步骤1)所述基础层为水泥混凝土层、沥青混凝土层中的一种。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种硅PU弹性地面结构，其制作方法包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对水泥混凝土基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在水泥混凝土基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、滑石粉、碳酸钙、钛镍黄、聚羧酸钠盐、非离子型聚硅氧烷消泡剂、紫外线吸收剂UV-531和环氧基硅氧烷混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层(厚度为5mm)；
4)耐磨面层：将双组份改性丙烯酸面漆涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
步骤3)所述硅PU弹性层的原料组成如下表所示：
表1硅PU弹性层的原料组成表
原料 质量百分比(％)
硅改性聚氨酯树脂 65
TPEE颗粒(粒径：0.5～2mm) 5
滑石粉 13
碳酸钙 12
钛镍黄 1.5
聚羧酸钠盐 2
非离子型聚硅氧烷消泡剂 0.2
UV-531 0.8
环氧基硅氧烷 0.5
实施例2：
一种硅PU弹性地面结构，其制作方法包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对沥青混凝土基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在沥青混凝土基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、硫酸钡、硅藻土、钛镍黄、聚羧酸钠盐、金属皂类消泡剂、紫外线吸收剂UV-326和环氧基硅氧烷混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层(厚度为9mm)；
4)耐磨面层：将双组份改性丙烯酸面漆涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
步骤3)所述硅PU弹性层的原料组成如下表所示：
表2硅PU弹性层的原料组成表
原料 质量百分比(％)
硅改性聚氨酯树脂 50
TPEE颗粒(粒径：1～4mm) 15
硫酸钡 13
硅藻土 13
钛镍黄 4.9
聚羧酸钠盐 2.5
金属皂类消泡剂 1
UV-326 0.2
环氧基硅氧烷 0.4
实施例3：
一种硅PU弹性地面结构，其制作方法包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对水泥混凝土基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在水泥混凝土基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、滑石粉、钴蓝、聚合物烷基醇铵盐、非离子型聚硅氧烷消泡剂、紫外线吸收剂UV-P和环氧基硅氧烷混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层(厚度为5mm)；
4)耐磨面层：将双组份改性丙烯酸面漆涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
步骤3)所述硅PU弹性层的原料组成如下表所示：
表3硅PU弹性层的原料组成表
原料 质量百分比(％)
硅改性聚氨酯树脂 55
TPEE颗粒(粒径：2～4mm) 25
滑石粉 11
钴蓝 6.7
聚合物烷基醇铵盐 1.2
非离子型聚硅氧烷消泡剂 0.3
UV-P 0.5
环氧基硅氧烷 0.3
实施例4：
一种硅PU弹性地面结构，其制作方法包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对沥青混凝土基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在沥青混凝土基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、高岭土、硅微粉、酞菁绿、丙烯酸酯类共聚物铵盐、矿物油消泡剂、紫外线吸收剂UV-P和环氧基硅氧烷混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层(厚度为10mm)；
4)耐磨面层：将双组份改性丙烯酸面漆涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
步骤3)所述硅PU弹性层的原料组成如下表所示：
表4硅PU弹性层的原料组成表
实施例5：
一种硅PU弹性地面结构，其制作方法包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对水泥混凝土基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在水泥混凝土基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、高岭土、碳酸钙、铬红、丙烯酸酯类共聚物铵盐、矿物油消泡剂、紫外线吸收剂UV-770和环氧基硅氧烷混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层(厚度为8mm)；
4)耐磨面层：将双组份改性丙烯酸面漆涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
步骤3)所述硅PU弹性层的原料组成如下表所示：
表5硅PU弹性层的原料组成表
原料 质量百分比(％)
硅改性聚氨酯树脂 60
TPEE颗粒(粒径：3～5mm) 20
高岭土 8
碳酸钙 7
铬红 3
丙烯酸酯类共聚物铵盐 0.7
矿物油消泡剂 0.5
UV-770 0.3
环氧基硅氧烷 0.5
测试例：
对实施例1～5制备得到的硅PU弹性地面结构和传统硅PU弹性地面结构(对比例，弹性层厚度为5mm)进行性能对比测试，测试结果如下表所示：
表6实施例1～5的硅PU弹性地面结构的性能测试结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硅PU弹性地面结构，其特征在于：包括自下而上依次设置的基础层、防水底涂层、硅PU弹性层和耐磨面层；所述硅PU弹性层中添加有TPEE颗粒。
2.根据权利要求1所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述硅PU弹性层由以下质量百分比的原料组成：
硅改性聚氨酯树脂：30％～70％；
TPEE颗粒：0.1％～30％；
填料：10％～30％；
颜料：1％～7％；
润湿分散剂：0.5％～2.5％；
消泡剂：0.1％～1％；
紫外线吸收剂：0.1％～1％；
附着力促进剂：0.1％～0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述TPEE颗粒的粒径为0.1～8mm。
4.根据权利要求2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅微粉、硫酸钡、硅藻土中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述润湿分散剂为磷酸酯、聚羧酸钠盐、聚合物烷基醇铵盐、丙烯酸酯类共聚物铵盐中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述消泡剂为非离子型聚硅氧烷消泡剂、金属皂类消泡剂、矿物油消泡剂中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述紫外线吸收剂为UV-326、UV-531、UV-3364、UV-P、UV-770中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述附着力促进剂为环氧基硅氧烷。
9.根据权利要求1或2所述的硅PU弹性地面结构，其特征在于：所述耐磨面层为双组份改性丙烯酸面漆层。
10.权利要求1～9中任意一项所述的硅PU弹性地面结构的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)基础层的预处理：对基础层进行清扫除尘、水洗和干燥；
2)防水底涂层：将防水涂料涂覆在基础层上，干燥，形成防水底涂层；
3)硅PU弹性层：先将硅改性聚氨酯树脂、填料、颜料、润湿分散剂、消泡剂、紫外线吸收剂和附着力促进剂混合均匀，再加入TPEE颗粒混合均匀，再将得到的混合料铺设在防水底涂层上，干燥，形成硅PU弹性层；
4)耐磨面层：将耐磨面层涂料涂覆在硅PU弹性层上，干燥，形成耐磨面层，得到硅PU弹性地面结构。
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