CN109880053A - 一种环保聚氨酯跑道材料配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种环保聚氨酯跑道材料配方。该配方主要的亮点是使用了低毒无害的扩链剂4,4’‑亚甲基双（3‑氯‑2,6‑二乙基苯胺）（M‑CDEA）、4，4’‑双仲丁氨基二苯基甲烷，提高了跑道材料的环保性。本配方使用半预聚体法合成无溶剂聚氨酯跑道材料，其中甲组分制备：取一定量的聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至110～120℃脱水2h，降温至40～60℃，加入一定量的异氰酸酯，搅拌升温至80～90℃后，恒温反应2h，降温出料；乙组分制备：将聚醚多元醇、扩链剂、增塑剂搅拌升温至110～120℃脱水2h，然后降至室温加入填料混合均匀，出料；甲乙组分按一定质量比混合，加入催化剂，搅拌均匀。该双组份聚氨酯跑道材料不仅无毒环保，还具有良好力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种环保聚氨酯跑道材料配方。
背景技术
聚氨酯是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，它是由低聚物多元醇与异氰酸酯聚合而成。以聚氨酯为原料铺设的塑胶跑道具有弹性好、耐磨性强、防滑性好、物理性能稳定且可全天候使用等优点。随着聚氨酯跑道材料的高速发展，其环保性能也得到了广泛关注。特别是“毒跑道”事件的出现，人们对环保型聚氨酯跑道材料的需求进一步提高。但是传统聚氨酯跑道材料的合成使用的扩链剂大多3,3’-二氯-4,4’-二苯基甲烷二胺（MOCA），MOCA的毒性较大且一直被怀疑对人体有致癌作用。其次聚氨酯跑道材料的合成中易挥发且有较强的毒性的甲苯二异氰酸酯（TDI）的使用也比较广泛，还有铅等重金属催化剂的使用等都会对人体产生有较大的危害。因此研究无毒环保的聚氨酯跑道材料具有十分重要的意义。
陈海良等人公开发表了专利“一种环保型聚氨酯弹性体”（公布号CN 102040721A），使用双组份体系，将有毒、易挥发的TDI换成低毒的MDI制备NCO%=15.2%～17%的预聚物组分，使用1,4-丁二醇替换有毒的MOCA制备聚合物组分，将预聚物与聚合物按重量比1:1混合制备具有环保性能的弹性体。
虽然该方法制备的聚氨酯弹性体也有较好的环保性，但是由于1,4-丁二醇没有芳环，使用其制备的弹性体的机械性能较差，使用寿命较短。本发明使用带有芳环4,4’-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）（M-CDEA）和4，4’-双仲丁氨基二苯基甲烷作为扩链剂，其制备的聚氨酯弹性体跑道材料不仅无毒环保，而且具有较好的机械性能，使用寿命也较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保聚氨酯跑道材料配方，以解决上述技术中未解决的问题。
本发明采用的技术方案为：一种环保聚氨酯跑道材料配方，其特征在于包括如下步骤：
1）甲组份的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至110～120℃,真空脱水2h，降温至60℃，加入50～65份异氰酸酯，升温至80～90℃恒温反应2小时，降至室温，出料，密封储存，备用；
2）乙组分的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇、0.01～0.1份扩链剂、50～60份增塑剂混合均匀加入反应釜中，搅拌升温至110～120℃,真空脱水2h，降至室温，加入180～200份填料，出料，密封储存，备用；
3）室温下，将甲乙组分按1:4～1:6的比例均匀混合，加入总体质量0.2%～0.5%的催化剂，混合均匀，脱模，常温固化。
优选的所述（2）中的扩链剂为4,4’-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）（M-CDEA）、4，4’-双仲丁氨基二苯基甲烷中的一种或混合物。
优选的所述（2）中的增塑剂为棕榈油甲酯。
优选的所述（3）中的催化剂为异辛酸铋催化剂。
本发明所述制备的聚氨酯跑道材料不仅无毒环保，而且各种测试显示其具有良好的弹性、扯断伸长率及拉伸强度，是一种理想的环保产品，符合大众对无毒环保型聚氨酯跑道材料的期望。
具体实施方式
下面结合具体实施案例，对本发明进行进一步的描述。以下实施案例用于说明本发明，但是不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种环保聚氨酯跑道材料由甲组份、乙组分和催化剂混合反应制备。
甲组份的制备：将100份聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降温至60℃，加入60份MDI，升温至80℃恒温反应2小时，降至室温，出料，密封储存，备用。
乙组分的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇、0.07份MOCA、54份DOP混合均匀加入反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降至室温，加入192份填料，出料，密封储存，备用。其中填料中包括96%的滑石粉和4%的着色剂氧化铁红。
聚氨酯跑道材料试样制备：室温下，将甲乙组分按1:5的比例均匀混合，加入总体质量0.3%的催化剂PDS，混合均匀，脱模，常温固化一段时间后，熟化，裁制哑铃形状试样测试其性能。测试情况见表1。
实施例2
一种环保聚氨酯跑道材料由甲组份、乙组分和催化剂混合反应制备。
甲组份的制备：将100份聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降温至60℃，加入60份MDI，升温至80℃恒温反应2小时，降至室温，出料，密封储存，备用。
乙组分的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇、0.07份M-CDEA、54份DOP混合均匀加入反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降至室温，加入192份填料，出料，密封储存，备用。其中填料中包括96%的滑石粉和4%的着色剂氧化铁红。
聚氨酯跑道材料试样制备：室温下，将甲乙组分按1:5的比例均匀混合，加入总体质量0.3%的催化剂PDS，混合均匀，脱模，常温固化一段时间后，熟化，裁制哑铃形状试样测试其性能。测试情况见表1。
实施例3
一种环保聚氨酯跑道材料由甲组份、乙组分和催化剂混合反应制备。
甲组份的制备：将100份聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降温至60℃，加入60份MDI，升温至80℃恒温反应2小时，降至室温，出料，密封储存，备用。
乙组分的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇、0.07份4，4’-双仲丁氨基二苯基甲烷、54份DOP混合均匀加入反应釜中，搅拌升温至120℃,真空脱水2h，降至室温，加入192份填料，出料，密封储存，备用。其中填料中包括96%的滑石粉和4%的着色剂氧化铁红。
聚氨酯跑道材料试样制备：室温下，将甲乙组分按1:5的比例均匀混合，加入总体质量0.3%的催化剂PDS，混合均匀，脱模，常温固化一段时间后，熟化，裁制哑铃形状试样测试其性能。测试情况见表1。
本实施例2、3采用上海标准检测其有害物质，测试环保性能：
表1 有害物质测试结果
表2 环保聚氨酯跑道材料性能测试结果
Claims (5)
1.一种环保聚氨酯跑道材料配方，其特征在于包括如下步骤：
1）甲组份的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌升温至110～120℃,真空脱水2h，降温至60℃，加入50～65份异氰酸酯，升温至80～90℃恒温反应2小时，降至室温，出料，密封储存，备用；
2）乙组分的制备：以重量分数计，将100份聚醚多元醇、0.01～0.1份扩链剂、50～60份增塑剂混合均匀加入反应釜中，搅拌升温至110～120℃,真空脱水2h，降至室温，加入180～200份填料，出料，密封储存，备用；
3）室温下，将甲乙组分按1:4～1:6的比例均匀混合，加入总体质量0.2%～0.5%的催化剂，混合均匀，脱模，常温固化。
2.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯跑道材料配方，其特征在于：所述（2）中的扩链剂为4,4’-亚甲基双（3-氯-2,6-二乙基苯胺）（M-CDEA）、4，4’-双仲丁氨基二苯基甲烷中的一种或混合物。
3.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯跑道材料配方，其特征在于：所述（2）中的增塑剂为棕榈油甲酯。
4.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯跑道材料配方，其特征在于：所述（3）中的催化剂为异辛酸铋催化剂。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的一种环保聚氨酯跑道材料配方得到环保聚氨酯跑道材料。
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