CN110437420B - 一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法 - Google Patents

一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚氨酯胶水合成技术领域，具体公开了一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法。本发明利用聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10~20份、端羟基有机硅10~20份，多异氰酸酯57.2~66.7份、增塑剂53~62份、催化剂0.1~0.3份、流平剂0.3~0.5份分步加温混合制备得到了一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。在施工时操作简便，无需配料。通过端羟基聚丁二烯和端羟基有机硅对聚氨酯进行改性，减小了聚氨酯极性与水泥、沥青极性的差异，大大提高了防水层与基层的粘结强度，同时提升了聚氨酯胶水的耐老化性和耐水性，有效延长塑胶跑道的使用寿命。

Description

一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯胶水合成技术领域，具体涉及一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法。
背景技术
聚氨酯塑胶跑道又称全天候运动跑道，由聚氨酯预聚体、混合聚醚、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等组成。聚氨酯塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适中、耐磨性好、物理性能稳定、耐老化等优点，有利于运动员速度和技术的发挥，可有效地提高运动成绩，降低摔伤率以及训练损伤。现阶段聚氨酯塑胶跑道的施工步骤主要包括：水泥混凝土或沥青混凝土基层施工、防水层施工、弹性层施工以及防滑面层施工。其中防水层的作用主要是为了阻挡基层中水分和湿气的上渗，从而避免因基层水分湿气上渗导致弹性层在施工过程中出现鼓包、发泡以及固化不完全等缺陷。
目前聚氨酯塑胶跑道防水层施工用材料主要以单组分无溶剂聚氨酯胶水为主，这种材料具有环保无毒、施工便捷等优点。但是由于聚氨酯材料本身的极性与水泥、沥青的极性相差较大，导致最终的防水层在固化成型后与塑胶跑道基层的粘结性较差，从而影响塑胶跑道的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是基于以上现有技术存在的不足，提供一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水及其制备方法，通过对聚氨酯进行改性，减小其极性与水泥、沥青极性的差异，从而大大提高防水层与基层的粘结强度，延长塑胶跑道的使用寿命。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，提供一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，按质量份数计量的组分组成如下；
聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10～20份、端羟基有机硅10～20份，多异氰酸酯57.2～66.7份、增塑剂53～62份、催化剂0.1～0.3份、流平剂0.3～0.5份。
所述的聚醚多元醇为相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇。
所述的端羟基聚丁二烯为相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯。
所述的端羟基有机硅为相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅。
所述的多异氰酸酯为4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中的一种。
所述催化剂为CUCAT-H、CUCAT-HA或CUCAT-A中的任意一种。
所述的流平剂为油性流平剂。
一种制备所述的用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水的方法，具体包括以下步骤：
称取聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10～20份、端羟基有机硅10～20份、增塑剂53～62份置于反应器中，升温，于120℃、-0.09Mpa的条件下脱水2小时，然后将混合料降温至60℃后加入57.2～66.7份多异氰酸酯，在60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应2.0小时后降温至70℃，再加入催化剂0.1～0.3份、流平剂0.3～0.5份，搅拌20分钟，最后在-0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时后出料，即得用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明为无溶剂单组分聚氨酯胶水，施工时操作简便，无需配料，只需要按照实际施工用量进行涂刷或滚涂即可。
2.通过端羟基聚丁二烯和端羟基有机硅对聚氨酯进行改性，减小了聚氨酯极性与水泥、沥青极性的差异，大大提高防水层与基层的粘结强度，从而有效延长塑胶跑道的使用寿命。
3.端羟基有机硅的加入提升了聚氨酯胶水的耐候性、耐老化性和耐水性，可以持续有效的阻挡基层中水分和湿气的上渗。
具体实施方式
实施例1：
本实施例所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，由下列按质量份数计量的组分组成；
相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯10份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅10份，4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯57.2份、对苯二甲酸二辛酯53份、CUCAT-H0.1份、流平剂0.3份；所述的流平剂为德国毕克公司的BYK-350油性流平剂。
制备上述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水的方法，具体包括以下步骤：
称取相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯10份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅10份，对苯二甲酸二辛酯53份置于反应器中，升温，于120℃、-0.09Mpa的条件下脱水2小时，然后将混合料降温至60℃后加入57.2份4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯，在60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应2.0小时后降温至70℃加入CUCAT-H 0.1份、BYK-350 0.3份，搅拌20分钟，最后在-0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时后出料，即得用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。
实施例2：
本实施例所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，由下列按质量份数计量的组分组成；
相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯20份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅20份，4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯66.7份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯62份、CUCAT-HA 0.3份、流平剂0.5份；所述的流平剂为德国毕克公司的BYK-356油性流平剂。
制备上述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水的方法，具体包括以下步骤：
称取相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份、相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯20份、相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅20份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯62份置于反应器中，升温，于120℃、-0.09Mpa的条件下脱水2小时，然后将混合料降温至60℃后加入66.7份4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯，在60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应2.0小时后降温至70℃加入CUCAT-HA 0.3份、BYK-356 0.5份，搅拌20分钟，最后在-0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时后出料，即得用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。
实施例3：
本实施例所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，由下列按质量份数计量的组分组成；
相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯15份，相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅15份，4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯62.0份、对苯二甲酸二辛酯57.6份、CUCAT-A0.2份、流平剂0.4份；所述的流平剂为德国毕克公司的BYK-359油性流平剂。
制备上述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水的方法，具体包括以下步骤：
称取相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇100份、相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯15份、相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅15份、对苯二甲酸二辛酯57.6份置于反应器中，升温，于120℃、-0.09Mpa的条件下脱水2小时，然后将混合料降温至60℃后加入62.0份4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯，在60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应2.0小时后降温至70℃加入CUCAT-A0.2份、BYK-359 0.4份，搅拌20分钟，最后在-0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时后出料，即得用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。
将实施例1-3中制得的用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水与市售的单组分聚氨酯胶水与基层的粘结强度进行对比，结果见表1。
表1本发明实施例1-3中所得产品与市售单组分聚氨酯胶水粘结强度比较
Figure BDA0002154601330000041
由表1可知，本发明制得的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水不管是与水泥混凝土基层还是与沥青混凝土基层的粘结强度都远大于市售的单组分聚氨酯胶水。

Claims (8)

1.一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：由下列按质量份数计量的组分组成；
聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10～20份、端羟基有机硅10～20份，多异氰酸酯57.2～66.7份、增塑剂53～62份、催化剂0.1～0.3份、流平剂0.3～0.5份；
其中，端羟基有机硅为相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基有机硅。
2.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的聚醚多元醇为相对分子质量为2000、官能度为2的环氧丙烷聚醚多元醇。
3.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的端羟基聚丁二烯为相对分子质量为2000、官能度为2的端羟基聚丁二烯。
4.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的多异氰酸酯为4,4′﹣二苯基甲烷二异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的增塑剂为对苯二甲酸二辛酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的催化剂为CUCAT-H、CUCAT-HA或CUCAT-A中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，其特征是：所述的流平剂为油性流平剂。
8.一种制备权利要求1至7任一项所述的一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水的方法，其特征是：具体包括以下步骤：
称取聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10～20份、端羟基有机硅10～20份、增塑剂53～62份置于反应器中，升温，于120℃、-0.09Mpa的条件下脱水2小时，然后将混合料降温至60℃后加入57.2～66.7份多异氰酸酯，在60℃下反应1小时，接着升温至80℃下反应2.0小时后降温至70℃，再加入催化剂0.1～0.3份、流平剂0.3～0.5份，搅拌20分钟，最后在-0.09Mpa的真空条件下脱泡1小时后出料，即得用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水。
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