CN112500819B - 一种用于sebs基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于sebs基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法，溶剂胶主要是由以下重量份数的原料制备而成：10‑30份热塑性弹性体TPE，10‑40份增粘树脂，20‑30份溶剂油，10‑20份酯类溶剂，20‑60份异氰酸酯封端的聚丁二烯。其中异氰酸酯封端的聚丁二烯由100份端羟基聚丁二烯，10‑30份异氰酸酯类分子，0.1‑1.0份有机锡催化剂反应得到。该溶剂胶10分钟内依靠溶剂挥发后热塑性弹性体TPE、增粘树脂与跑道实现快速初粘，后期依靠异氰酸酯水汽固化提高粘接强度。本发明所研制的溶剂胶具备初粘快、粘力强、固化后性质稳定等特点。

Description

一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学工艺溶剂胶领域，具体涉及一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法。
背景技术
随着国家对全民运动的大力倡导，体育场地尤其是塑胶跑道的需求量逐年增加，随之对塑胶跑道的耐用性及铺设施工方式提出了更高要求。预制型SEBS基塑胶跑道作为一类新型全可回收环保型塑胶跑道，可取代传统现场摊铺型跑道且具有更好的稳定性，已在各类运动场地推广应用。然而如何实现预制型塑胶跑道之间的侧面稳定粘接，是行业亟需解决的难题。
目前预制型塑胶跑道之间的侧面粘接未有成熟的解决方案，尝试有采用现有的通用型双组份聚氨酯胶水来粘接，但该胶粘剂在固化前期需要大量时间从而达到粘接作用，且在粘接的过程中会有气泡产生，存在发泡现象，使得跑道的粘接强度大幅降低，不利于后期的使用，且通常存在粘接速度慢等问题。针对该问题，本发明的溶剂胶在固化前期由于溶剂快速挥发，热塑性弹性体（TPE）和增粘树脂在10分钟内起到快速粘接表面的作用，施工简单，虽然此时粘接强度较低，但后期能够依靠异氰酸酯封端的聚丁二烯与水汽缓慢固化提高粘接强度，从而提升跑道的使用寿命。本发明溶剂胶的使用可使跑道粘接的施工过程更加方便，同时粘接更加迅速、牢固，延长跑道使用寿命。
现有技术中，多对于塑胶跑道或者弹性体等的制作方法，缺少用于提高塑胶跑道粘接性能的相关技术。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本发明提供一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶及其制备方法，能够解决目前SEBS基跑道粘接过程中存在的强度低、粘接速度慢等问题。
2.技术方案：
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：主要是由以下重量份数的原料制备而成： 10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯。
进一步地，所述异氰酸酯封端的聚丁二烯主要是由以下重量份数的原料制备而成：100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂。
进一步地，所述的端羟基聚丁二烯分子量为1000-6000。
进一步地，所述异氰酸酯类分子为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的组合物。
进一步地，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
进一步地，所述热塑性弹性体TPE为SBS、SEBS中的一种或多种组合物。
进一步地，所述增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、松香树脂、萜烯树脂中的一种或多种的组合物。
进一步地，所述的溶剂油为环烷油4006、环烷油4010、d40溶剂油中的一或多种的组合物。
进一步地，所述的酯类溶剂为乙酸乙酯或/和乙酸丁酯。
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按重量份数称取10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，依次倒入反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在78℃-82℃，使其完全溶解。
步骤二：将100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2-1:3，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
步骤三：称取20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入步骤一中溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在120r/min-200 r/min。
步骤四：待冷却后即得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
3.有益效果：
（1）本发明提供的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其粘结速度快、强度高：该溶剂胶10分钟内依靠溶剂挥发后TPE、增粘树脂与跑道实现快速初粘；后期异氰酸酯封端的聚丁二烯与水汽缓慢固化，依靠化学键的形成逐步提高粘接强度，将两者优势相结合，实现快速且高强度粘接。
（2）本溶剂胶本体相容性佳，所用TPE结构中均含有丁二烯成分，与异氰酸酯封端的聚丁二烯结构上具有相似特点，两者相容性佳，可长期稳定保存。
（3）本溶剂胶TPE结构与SEBS基塑胶跑道结构相似，同时异氰酸酯封端的聚丁二烯结构含有丁二烯，与SEBS基塑胶跑道结构同样相似，因此粘接表面浸润性良好，粘接性能优异。
（4）本溶剂胶依靠双阶段固化技术，前期快速初粘强度的形成有利于阻止后期异氰酸酯封端聚丁二烯固化时发泡现象的形成，因此具有更好的粘接性能。
（5）本溶剂胶为单组份体系，使用时无需进行繁琐的称量配比，利于施工方便性。
具体实施方式
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：主要是由以下重量份数的原料制备而成：10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯。
进一步地，所述异氰酸酯封端的聚丁二烯主要是由以下重量份数的原料制备而成：100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂。
异氰酸酯封端的聚丁二烯可以与水汽缓慢固化，提升溶剂胶的强度。
进一步地，所述的端羟基聚丁二烯分子量为1000-6000。
进一步地，所述异氰酸酯类分子为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
进一步地，所述热塑性弹性体TPE为SBS、SEBS中的一种或多种组合物。
进一步地，所述增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、松香树脂、萜烯树脂中的一种或多种的组合物。
进一步地，所述的溶剂油为环烷油4006、环烷油4010、d40溶剂油中的一或多种的混合物。溶剂油起到溶剂的作用，与树脂及聚合物具有优良的兼容性和高溶解性。
进一步地，所述的酯类溶剂为乙酸乙酯或/和乙酸丁酯。
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：按重量份数称取10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，依次倒入反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在78℃-82℃，使其完全溶解。
步骤二：将100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2-1:3，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
步骤三：称取20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入步骤一中溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在120r/min-200 r/min。
步骤四：待冷却后即得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
具体实施例1：
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，由以下步骤制备而成：
（1）按重量份数称取10份SEBS，20份的环烷油4006，40份的萜烯树脂，20份的乙酸丁酯，依次倒入加热式不锈钢反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在80℃，使其完全溶解，形成溶解的混合体系。
（2）按重量份数称取100份端羟基聚丁二烯（Mn=2000），17.4份甲苯二异氰酸酯，0.2份辛酸亚锡在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
（3）称取30份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入上述溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在160 r/min。待冷却后得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
性能测试：选取SEBS基塑胶跑道基材，在不同预制跑道卷材间均匀涂覆本实施例制得溶剂胶，测其初粘强度（10min）与最终粘接强度（72h后）。
具体实施例2：
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，由以下步骤制备而成：
（1）按重量份数称取30份SBS，30份的溶剂油，10份的C5石油树脂，10份的乙酸丁酯，依次倒入加热式不锈钢反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在80℃，使其完全溶解，形成溶解的混合体系。
（2）按重量份数称取100份端羟基聚丁二烯（Mn=2000），22.2份异佛尔酮二异氰酸酯，0.3份辛酸亚锡在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
（3）称取50份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入上述溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在160 r/min。待冷却后得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
性能测试：选取SEBS基塑胶跑道基材，在不同预制跑道卷材间均匀涂覆本实施例制得溶剂胶，测其初粘强度（10min）与最终粘接强度（72h后）。
具体实施例3：
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，由以下步骤制备而成：
（1）按重量份数称取30份SEBS，20份的环烷油4006，40份的松香树脂，10份的乙酸乙酯，依次倒入加热式不锈钢反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在80℃，使其完全溶解，形成溶解的混合体系。
（2）按重量份数称取100份端羟基聚丁二烯（Mn=4000），11.1份异佛尔酮二异氰酸酯，0.3份二月桂酸二辛基锡在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
（3）称取50份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入上述溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在160 r/min。待冷却后得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
性能测试：选取SEBS基塑胶跑道基材，在不同预制跑道卷材间均匀涂覆本实施例制得溶剂胶，测其初粘强度（10min）与最终粘接强度（72h后）。
具体实施例4：
一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，由以下步骤制备而成：
（1）按重量份数称取20份SBS，10份SEBS，20份的环烷油4006，40份的萜烯树脂，10份的乙酸乙酯，依次倒入加热式不锈钢反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在80℃，使其完全溶解，形成溶解的混合体系。
（2）按重量份数称取100份端羟基聚丁二烯（Mn=2000），26.1份甲苯二异氰酸酯，0.3份二月桂酸二辛基锡在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:3，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯。
（3）称取60份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入上述溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在160 r/min。待冷却后得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
性能测试：选取SEBS基塑胶跑道基材，在不同预制跑道卷材间均匀涂覆本实施例制得溶剂胶，测其初粘强度（10min）与最终粘接强度（72h后）。
对比例：
选取市售通用型双组份聚氨酯胶水，其型号为HT8662。
性能测试：选取SEBS基塑胶跑道基材，在不同预制跑道卷材间均匀涂覆市售通用型双组份聚氨酯胶水，测其初粘强度（10min）与最终粘接强度（72h后）。
测试结果：
具体实施例1：初粘强度（10min）为0.41MPa；72h后粘接强度为1.0MPa。
具体实施例2：初粘强度（10min）为0.24MPa；72h后粘接强度为1.1MPa。
具体实施例3：初粘强度（10min）为0.36MPa；72h后粘接强度为1.2MPa。
具体实施例4：初粘强度（10min）为0.32MPa；72h后粘接强度为1.1MPa。
对比例：初粘强度（10min）为0.01MPa，最终粘接强度（72h后）为0.6MPa。
根据实验数据，本发明制备的溶剂胶粘结速度与强度均远远高于现有产品。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (8)

1.一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：主要是由以下重量份数的原料制备而成： 10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯；所述热塑性弹性体TPE为SBS、SEBS中的一种或多种组合物；所述异氰酸酯封端的聚丁二烯主要是由以下重量份数的原料制备而成：100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述的端羟基聚丁二烯分子量为1000-6000。
3.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述异氰酸酯类分子为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的组合物。
4.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述有机锡催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述增粘树脂为C5石油树脂、C9石油树脂、松香树脂、萜烯树脂中的一种或多种的组合物。
6.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述的溶剂油为环烷油4006、环烷油4010、d40溶剂油中的一种或多种的组合物。
7.根据权利要求1所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：所述的酯类溶剂为乙酸乙酯或/和乙酸丁酯。
8.一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶的制备方法，用于制备如权利要求1至5任一权利要求所述的一种用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：按重量份数称取10-30份热塑性弹性体TPE，10-40份增粘树脂，20-30份溶剂油，10-20份酯类溶剂，依次倒入反应釜中，作为底料，通过回流控制反应温度在78℃-82℃，使其完全溶解；
步骤二：将100份端羟基聚丁二烯，10-30份异氰酸酯类分子，0.1-1.0份有机锡催化剂在氮气保护下60℃反应6小时，控制端羟基聚丁二烯与异氰酸酯类分子的摩尔比为1:2-1:3，得到异氰酸酯封端的聚丁二烯；
步骤三：称取20-60份异氰酸酯封端的聚丁二烯，加入步骤一中溶解的混合体系中，氮气保护下搅拌均匀，控制搅拌器转速控制在120r/min-200 r/min；
步骤四：待冷却后即得到用于SEBS基塑胶跑道粘接的溶剂胶。
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