CN110734534B - 透明运动面层及其制备方法、运动铺材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种透明运动面层及其制备方法、运动铺材。该透明运动面层由包括如下重量份数的各原料组分制成：二异氰酸酯10～25份、聚醚多元醇50～100份、2‑羟基苯胺1～5份、稀释剂10～30份、催干剂1～5份、及气相白炭黑2～10份。该运动面层整体均是透明的，有利于多功能(如发光、储能)运动铺材的制作，同时运动性能佳，外形美观。

Description

透明运动面层及其制备方法、运动铺材
技术领域
本发明涉及运动器材技术领域，特别是涉及透明运动面层及其制备方法、运动铺材。
背景技术
现代化的体育运动场的跑道、球场等地面均需进行运动铺材的铺设，以使运动场具有弹性适宜、防滑和安全性好的运动性能。
随着人们生活水平的日益提高，对运动场的要求也越来越高。更多功能、更美观的运动铺材是符合市场需求的。而传统的运动铺材均为不透明的，如需进行更多功能设置，如发光、储能等，均需要在铺材上划分特定的功能区并进行专门的结构设置才可能获得，这难免对运动铺材整体的运动性能造成不良影响，且外形不够美观，生产耗时耗力。
发明内容
基于此，有必要提供一种透明运动面层，该运动面层整体均是透明的，有利于多功能(如发光、储能)运动铺材的制作，同时运动性能佳，外形美观。
一种透明运动面层，由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure BDA0002254818790000011
Figure BDA0002254818790000021
在其中一个实施例中，所述的透明运动面层由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure BDA0002254818790000022
在其中一个实施例中，所述气相白炭黑的粒径为5～100nm。
在其中一个实施例中，所述气相白炭黑的粒径为20～30nm。
在其中一个实施例中，所述二异氰酸酯选自MDI、TDI和HDI中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述稀释剂选自碳酸二甲酯和醋酸乙酯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述催干剂为二月桂酸二丁基锡。
本发明还提供所述的透明运动面层的制备方法，包括如下步骤：
混合所述2-羟基苯胺和所述聚醚多元醇，并进行脱水处理；
然后于所述脱水处理后的混合物料中加入所述二异氰酸酯，进行加聚反应；然后加入所述稀释剂、催干剂和气相白炭黑，搅拌；
将搅拌后的混合物料进行铺设，固化成型。
在其中一个实施例中，所述加聚反应的条件为：于90～100℃条件下反应2～3小时。
本发明还提供一种运动铺材，包括如上所述的透明运动面层。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明创新性的提供一种透明运动面层，所采用的原料均为透明材料，且为了兼顾体系的运动性能，该运动面层以二异氰酸酯和聚醚多元醇制备树脂基质，并在二者进行加聚反应时加入2-羟基苯胺作为反应中间体，有利于提高聚合产物树脂的强度，在此基础上，以气相白炭黑作为填料，在树脂体系中具有良好的分散性，同时对各原料组分的重量份进行合理配制，能够在保证透明性的情况下，有效进行树脂基质的进一步增强，保证体系的运动性能。由此制得的透明运动面层填补了本领域的技术空白，有利于多功能(如发光、储能)运动铺材的制作，同时运动性能佳，外形美观。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的透明运动面层及其制备方法、运动铺材作进一步详细的说明。
本发明的实施例提供一种透明运动面层，由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure BDA0002254818790000031
在本技术领域中，透明的运动面层鲜有报道，这其中存在的技术难点在于：如何在保证运动面层透明的基础上，保证体系的物化性质，进而确保运动面层的运动性能。
本发明提供的透明运动面层，在采用的原料均为透明材料的情况下，以二异氰酸酯和聚醚多元醇制备树脂基质，并在二者进行加聚反应时添加2-羟基苯胺作为反应中间体，在此基础上，以气相白炭黑作为填料，同时对各原料组分的重量份进行合理配制，能够在保证透明性的情况下，有效进行树脂基质的增强，保证体系的运动性能。
作为优选地，所述的透明运动面层由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure BDA0002254818790000041
作为优选地，所述气相白炭黑的粒径为5～100nm。
作为优选地，所述二异氰酸酯选自MDI、TDI和HDI中的至少一种。
在其中一个具体的实施例中，所述稀释剂选自碳酸二甲酯和醋酸乙酯中的至少一种
在其中一个具体的实施例中，所述催干剂为二月桂酸二丁基锡。
上述透明运动面层的制备方法，包括如下步骤：
混合所述2-羟基苯胺和所述聚醚多元醇，并进行脱水处理；
然后于所述脱水处理后的混合物料中加入所述二异氰酸酯，进行加聚反应；然后加入所述稀释剂、催干剂和气相白炭黑，搅拌；
将搅拌后的混合物料进行铺设，固化成型。
不直接采用聚氨酯树脂，而是采用聚醚多元醇与二异氰酸酯加聚的方式进行基质树脂的制备，同时合理控制各原料的添加顺序，先混合所述2-羟基苯胺和聚醚多元醇并进行脱水处理，有利于后续与二异氰酸酯的充分接触反应，以及气相白炭黑在基质树脂中分散，由此保证制备得到的运动面层的物化性能。另外，该制备方法工序简单，易于控制，便于现场实施摊铺，实用性好。
在其中一个具体的实施例中，所述加聚反应的条件为：于90～100℃条件下反应2～3小时。
在其中一个具体的实施例中，所述脱水处理的方法为：将混合后的所述2-羟基苯胺和所述聚醚多元醇加热至≥80℃，抽真空脱水50～70min。
在其中一个具体的实施例中，先降温至75～85℃，然后加入所述二异氰酸酯进行加聚反应；然后降温至≤50℃，加入所述稀释剂；然后降温至常温，加入所述催干剂和气相白炭黑，搅拌。
本发明实施例还提供一种运动铺材，包括所述的透明运动面层。
可以理解地，所述的透明运动面层的层数可以为一层或两层以上。
当所述透明运动面层为一层时，所述的透明运动面层具有用于铺设的第一表面，所述第一表面上设有功能元件。在具体实施时，所述功能元件可以通过先直接贴附或嵌设的方式设于地面，再进行透明面层的铺设的方式使其位于所述第一表面。当所述透明运动面层为两层以上时，上述的功能元件可以设在每两层所述透明运动面层之间。
由于运动铺材均为透明的，功能元件可以在所述第一表面或两层透明运动面层之间的任意位置设置，无需划分特定的功能区或进行专门的结构改造，极大的简化了多功能的运动铺材的施工，且不影响运动铺材的运动性能，外形也更为美观。
具体地，上述功能元件包括但不限于发光元件、储能元件和传感元件中的一种或多种。更为具体地，所述发光元件可为LED器件(如LED灯珠、灯带等)；所述储能元件可为太阳能储能元件(如太阳能薄膜、太阳能电池，块状、条状均可)；所述传感元件可为压电传感器。
各功能元件均可提前预设接线位，在铺装完成后将线路接入运动场的弱点系统，进行所需要的功能控制。如当功能元件为LED灯珠时，接入运动场的弱点系统后，可采用无线遥控系统控制整个或者局部的LED灯珠发光；又如当功能元件为有机薄膜太阳能电池或压电传感器时，接入运动场的弱点系统后，可利用转化的电能为运动场提供照明或并入城市电网等。
如下为具体的实施例，实施例中采用的各原料如无特殊说明，均为市售原料。
实施例1-5
实施例1-5提供5种运动铺材，其原料组分如表1所示(重量份)：
表1
Figure BDA0002254818790000061
Figure BDA0002254818790000071
上述运动铺材的制备方法如下：
(1)将聚醚多元醇和2-羟基苯胺投入反应釜中，加热至100℃，搅拌混合，抽真空脱水60min；
(2)反应釜中的物料降温至80℃，然后加入二异氰酸酯，混合搅拌，加热并保温95℃2.5h；
(3)冷却至≤50℃，然后加入稀释剂，搅拌30min，冷却至常温；
(4)加入催干剂和气相白炭黑，搅拌均匀，抽真空30min；
(5)排料，并使用跑道摊铺工具或喷涂设备，将物料摊铺或喷涂在底层胶片或地面上指定的区域和模具中，固化成型即可。
对比例1
本对比例一种运动铺材，其原料和制备方法同实施例1，区别在于：以二甲基环己胺替代所述2-羟基苯胺。
按照GB/T 14833以及国际田联IAAF标准要求对实施例1-5和对比例1的运动铺材进行物化性能测试，采用目测方法测试实施例1-5和对比例1的运动面层的透明性。结果如下表2所示：
表2
Figure BDA0002254818790000072
Figure BDA0002254818790000081
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种透明运动面层，其特征在于，由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure FDA0003208362570000011
所述气相白炭黑的粒径为20～30nm。
2.根据权利要求1所述的透明运动面层，其特征在于，由包括如下重量份数的各原料组分制成：
Figure FDA0003208362570000012
3.根据权利要求1所述的透明运动面层，其特征在于，所述气相白炭黑的粒径为25nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的透明运动面层，其特征在于，所述二异氰酸酯选自MDI、TDI和HDI中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的透明运动面层，其特征在于，所述二异氰酸酯为MDI。
6.根据权利要求1-3任一项所述的透明运动面层，其特征在于，所述稀释剂选自碳酸二甲酯和醋酸乙酯中的至少一种。
7.根据权利要求1-3任一项所述的透明运动面层，其特征在于，所述催干剂为二月桂酸二丁基锡。
8.权利要求1-7任一项所述的透明运动面层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
混合所述2-羟基苯胺和所述聚醚多元醇，并进行脱水处理；
然后于所述脱水处理后的混合物料中加入所述二异氰酸酯，进行加聚反应；然后加入所述稀释剂、催干剂和气相白炭黑，搅拌；
将搅拌后的混合物料进行铺设，固化成型。
9.根据权利要求8所述的透明运动面层的制备方法，所述加聚反应的条件为：于90～100℃条件下反应2～3小时。
10.一种运动铺材，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的透明运动面层。
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