CN112962392A - 高耐磨复合硅pu球场面层及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及球场面层技术领域，具体涉及一种高耐磨复合硅PU球场面层及其施工方法。所述的高耐磨复合硅PU球场面层，包括从下到上依次设置的防水底涂层、硅PU材料层、聚氨酯自流平层和水性面漆层；防水底涂层的厚度为0.2‑0.5mm，硅PU材料层的厚度为2‑6mm，聚氨酯自流平层的厚度为1‑3mm，水性面漆层的厚度为200‑400μm。本发明的高耐磨复合硅PU球场面层，物理性能好，回弹率高，耐磨性好，使用寿命长，施工简单；本发明还提供其施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及球场面层技术领域，具体涉及一种高耐磨复合硅PU球场面层及其施工方法。
背景技术
随着运动锻炼逐渐融入人们的日常生活，对于运动场地的需求也越来越大，一个好的运动场地，可以满足运动项目所需要的摩擦、保护、标识、色彩、反光等特性要求。常见的球场场地类型有丙烯酸球场、EPDM地面、硅PU球场等。
其中，丙烯酸球场采用优质的丙烯酸面层涂料加一定比例的石英砂和水配比而成，该涂料为水性原料，色彩鲜艳，耐晒性好，不易开裂，不易起泡，易施工，日常维护便利，但对地基要求较高，要求地基平整、无裂缝，须做好防水，完工后，面层厚度2mm左右，其使用寿命为4年左右。EPDM地面是由表面层EPDM彩色橡胶层与黑色橡胶缓冲层组成的，是无毒、无味的环保产品，与PU面层相比可大量节省地基成本，表面的EPDM彩色橡胶颗粒与胶水混合制成，厚度通常为6mm，可用于篮球场、网球场面层。硅PU球场是一种符合人体工学原理并满足运动物理特性需要的健康型专业弹性合成球场面层材料系统，施工方便，维护简单，可在沥青混凝土或水泥混凝土基础上直接施工，操作简单便捷，且其吸能减震、耐磨性好，在承受瞬间冲击时，大部分冲击力被地面系统吸收，更好的保护运动者脚踩踝。
硅PU是一种理想的球场面层材料，为了进一步提高硅PU球场的各项性能，现有的硅PU球场多采用不同材料进行多层复合。目前的硅PU球场材料多为单组份或双组份的有大量填料的常规聚氨酯材料，物理性能差，回弹率低，长期使用，容易发生硬粉化，导致使用寿命低，造成人们关节伤害。由于此类材料含有大量的填料，因此在户外长时间使用极其容易粉化，导致球场的使用年限较短，约3-5年就要重新修补甚至重新铺设新的球场材料；而且，普通球场材料的回弹性能低，容易对学生的身体和关节造成伤害。
专利CN201720741757.5中公开的一种无溶剂硅PU球场，包括碎石层，所述碎石层的上端面浇注有混凝土层，所述混凝土层的上端面铺设有粘结层，所述混凝土层通过粘结层与硅PU垫层粘接，所述硅PU垫层包括预制的无溶剂硅PU材料，并且无溶剂硅PU的内部填充有颗粒状小石子，所述硅PU垫层的上端面铺设有无溶剂硅PU层，所述无溶剂硅PU层的上端面铺设有隔热层，所述隔热层包括隔热垫板，所述隔热垫板的上端面铺设有金属镀膜，所述金属镀膜的表面喷涂有金属镀膜。该无溶剂硅PU球场能够避免无溶剂硅PU层因温度较高而发生软化而影响其回弹力，但是颗粒状小石子的使用会影响硅PU层的物理性能，其抗冲击吸收差，回弹率低，长期使用，容易发生硬粉化，导致使用寿命低。
专利CN201510282557.3中公开了一种硅PU型塑胶球场，包括基础层、防水层、硅PU弹性层和罩面漆保护层，所述硅PU弹性层由找平层和加强层构成，其中硅PU弹性层种添加10～20％的石英砂，填料的使用会影响硅PU层的物理性能，降低其回弹率低，且球场的使用寿命较短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高耐磨复合硅PU球场面层，物理性能好，回弹率高，耐磨性好，使用寿命长，施工简单；本发明还提供其施工方法。
本发明所述的高耐磨复合硅PU球场面层，包括从下到上依次设置的防水底涂层、硅PU材料层、聚氨酯自流平层和水性面漆层；防水底涂层的厚度为0.2-0.5mm，硅PU材料层的厚度为2-6mm，聚氨酯自流平层的厚度为1-3mm，水性面漆层的厚度为200-400μm。
所述硅PU材料层由以下质量百分比的原料外加0.005-0.1％的催化剂组成：
所述聚氨酯自流平层由A组分和B组分按质量比1.3-1.5:1混合组成，A组分由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
B组分由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
所述防水底涂层由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
所述水性面漆层由水性聚氨酯乳液和HDI固化剂按质量比13.5-15:1组成。
其中，聚醚多元醇A的官能度为2，羟值为54.5-57.5mgKOH/g；优选为DL-2000，生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司。
聚醚多元醇B的官能度为2，羟值为109-115mgKOH/g；优选为DL-1000，生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司。
聚醚多元醇C的官能度为3，羟值为32.5-35.5mgKOH/g；优选为EP-330N，生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司。
聚醚多元醇D的官能度为3，羟值为54.5-57.5mgKOH/g；优选为MN-3050，生产厂家为山东蓝星东大化工有限责任公司。
填料为400目滑石粉。
防沉降剂为有机膨润土。
光稳定剂为UV-326。
抗氧化剂为1010。
消泡剂为有机硅油。
催化剂为二月桂酸二丁基锡。
固化交联剂为有机锌和有机铋按质量比3:1复配。
水性聚氨酯乳液优选1601，生产厂家为广州康狄夫环保科技有限公司。
HDI固化剂优选CoaddTM C-265，生产厂家为普为(上海)新材料科技有限公司。
本发明所述的高弹复合硅PU球场面层的施工方法，包括以下步骤：
(1)在场地基础上滚涂或刮涂防水底涂层封底，厚度0.2-0.5mm；
(2)待防水底涂层固化后，在防水底涂层表面刮涂硅PU材料层，刮涂厚度2-6mm，20-24h固化；
(3)待硅PU材料层固化后，将聚氨酯自流平层的A、B组分混合均匀，在硅PU材料层表面滚涂或刮涂聚氨酯自流平层，厚度1-3mm，20-24h固化
(4)待聚氨酯自流平层固化后，将水性面漆层的水性聚氨酯乳液和HDI固化剂混合均匀，在硅PU材料层表面喷涂或滚涂水性面漆层，厚度200-400μm。
在滚涂或刮涂聚氨酯自流平层时，聚氨酯自流平材料的用量为：每平方1mm厚度用1.2-1.5kg。
在施工时，要先整理好场地基础，确保场地基础硬度，湿度，强度，酸碱度符合要求，然后再滚涂或刮涂防水底涂层，施工时要确保天气良好，不能在雨雪天气下施工。
本发明的球场面层采用防水底涂材料、硅PU材料、聚氨酯自流平材料及水性面漆相搭配的复合面层结构，其中：防水底涂作为封底材料，保证无水气渗出和地面基础的坚硬牢固，用来保证球场施工的基本条件以及球场的牢固性，硅PU材料做底层，起厚度，在发泡塑胶材料上面滚涂或者刮涂聚氨酯自流平，提供高回弹率，提高球场材料的物理性能，且高耐磨，高回弹，再根据工艺要求在聚氨酯自流平表面涂装各色水性面漆。
本发明的高耐磨复合硅PU球场面层的回弹率≥50％，拉伸强度≥10Mpa，断裂伸长率≥300％，阿克隆磨耗≤0.03cm3/1.61km。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明以防水底涂作为封底材料，硅PU材料做底层，聚氨酯自流平做加强层，水性面漆做色彩层，得到的复合硅PU球场面层耐候性好、回弹率高、性能优异且使用寿命超超过10年，同时保持优异的物理性能，有效克服了普通球场使用寿命低、回弹差、冲击吸收差、不耐磨、易粉化、成本高、施工复杂等缺陷，充分保护了运动员的膝关节安全及身体健康；
(2)本发明选择不同的聚醚多元醇进行复配，并与其他助剂相互协同作用，施工得到的高耐磨复合硅PU球场面层的性能指标完全符合GB36246-2018的标准，其回弹率≥50％，拉伸强度≥10Mpa，断裂伸长率≥300％，阿克隆磨耗≤0.03cm3/1.61km。
附图说明
图1为本发明高耐磨复合硅PU球场面层的结构示意图；
图中：1、硅PU材料层；2、聚氨酯自流平层；3、水性面漆层；4、防水底涂层。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。、
实施例1
一种高耐磨复合硅PU球场面层，从下到上依次为0.2mm的防水底涂层、6mm的硅PU材料层、2mm的聚氨酯自流平层和200μm的水性面漆层。
硅PU材料层由以下质量百分比的原料外加0.01％的二月桂酸二丁基锡组成：
聚氨酯自流平层由A组分和B组分按质量比1.5:1混合组成，A组分由以下质量百分比的原料外加0.03％的有机硅油组成，其中固化交联剂为有机锌和有机铋按质量比3:1复配：
B组分由以下质量百分比的原料外加0.03％的有机硅油组成：
DL-2000 58.4％
二苯基甲烷二异氰酸酯 35％
DOTP 6.6％。
防水底涂层由以下质量百分比的原料外加0.03％的有机硅油组成：
水性面漆层由1610和CoaddTM C-265按质量比15:1组成。
施工方法如下：
(1)要先整理好场地基础，确保场地基础硬度，湿度，强度，酸碱度符合要求，然后再滚涂防水底涂层，厚度0.2mm；
(2)待防水底涂层固化后，在防水底涂层表面刮涂硅PU材料层，刮涂厚度6mm，24h固化；
(3)待硅PU材料层固化后，将聚氨酯自流平层的A、B组分混合均匀，在硅PU材料层表面滚涂或刮涂聚氨酯自流平层，每平方1mm厚度用1.35kg，厚度2mm，24h固化；
(4)待聚氨酯自流平层固化后，将水性面漆层的水性聚氨酯乳液和HDI固化剂混合均匀，在硅PU材料层表面喷涂或滚涂水性面漆层，厚度200μm。
实施例2
一种高耐磨复合硅PU球场面层，从下到上依次为0.2mm的防水底涂层、5mm的硅PU材料层、3mm的聚氨酯自流平层和200μm的水性面漆层。
硅PU材料层由以下质量百分比的原料外加0.1％的二月桂酸二丁基锡组成：
聚氨酯自流平层由A组分和B组分按质量比1.5:1混合组成，A组分由以下质量百分比的原料外加0.05％的有机硅油组成，其中固化交联剂为有机锌和有机铋按质量比3:1复配：
B组分由以下质量百分比的原料外加0.05％的有机硅油组成：
DL-2000 60％
二苯基甲烷二异氰酸酯 35％
DOTP 5％。
防水底涂层由以下质量百分比的原料外加0.05％的有机硅油组成：
水性面漆层由1610和CoaddTM C-265按质量比15:1组成。
施工方法如下：
(1)要先整理好场地基础，确保场地基础硬度，湿度，强度，酸碱度符合要求，然后再滚涂防水底涂层，厚度0.2mm；
(2)待防水底涂层固化后，在防水底涂层表面刮涂硅PU材料层，刮涂厚度5mm，24h固化；
(3)待硅PU材料层固化后，将聚氨酯自流平层的A、B组分混合均匀，在硅PU材料层表面滚涂或刮涂聚氨酯自流平层，每平方1mm厚度用1.5kg，厚度3mm，24h固化；
(4)待聚氨酯自流平层固化后，将水性面漆层的水性聚氨酯乳液和HDI固化剂混合均匀，在硅PU材料层表面喷涂或滚涂水性面漆层，厚度200μm。
实施例3
一种高耐磨复合硅PU球场面层，从下到上依次为0.2mm的防水底涂层、4mm的硅PU材料层、2mm的聚氨酯自流平层和200μm的水性面漆层。
硅PU材料层由以下质量百分比的原料外加0.005％的二月桂酸二丁基锡组成：
聚氨酯自流平层由A组分和B组分按质量比1.5:1混合组成，A组分由以下质量百分比的原料外加0.04％的有机硅油组成，其中固化交联剂为有机锌和有机铋按质量比3:1复配：
B组分由以下质量百分比的原料外加0.04％的有机硅油组成：
DL-2000 61％，
二苯基甲烷二异氰酸酯 33％，
DOTP 6％。
防水底涂层由以下质量百分比的原料外加0.04％的有机硅油组成：
水性面漆层由1610和CoaddTM C-265按质量比15:1组成。
施工方法如下：
(1)要先整理好场地基础，确保场地基础硬度，湿度，强度，酸碱度符合要求，然后再滚涂防水底涂层，厚度0.2mm；
(2)待防水底涂层固化后，在防水底涂层表面刮涂硅PU材料层，刮涂厚度4mm，24h固化；
(3)待硅PU材料层固化后，将聚氨酯自流平层的A、B组分混合均匀，在硅PU材料层表面滚涂或刮涂聚氨酯自流平层，每平方1mm厚度用1.35kg，厚度2mm，24h固化；
(4)待聚氨酯自流平层固化后，将水性面漆层的水性聚氨酯乳液和HDI固化剂混合均匀，在硅PU材料层表面喷涂或滚涂水性面漆层，厚度200μm。
将实施例1-3施工得到的球场面层按照GB36246-2018进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1实施例1-3施工得到的球场面层的性能检测结果
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 回弹率，％ | 60 | 55 | 52 |
| 拉伸强度，Mpa | 21 | 20 | 17 |
| 断裂伸长率，％ | 450 | 400 | 380 |
| 阿克隆磨耗，cm<sup>3</sup>/1.61km | 0.015 | 0.016 | 0.02 |
Claims (10)
1.一种高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：包括从下到上依次设置的防水底涂层、硅PU材料层、聚氨酯自流平层和水性面漆层；
所述硅PU材料层由以下质量百分比的原料外加0.005-0.1％的催化剂组成：
所述聚氨酯自流平层由A组分和B组分按质量比1.3-1.5:1混合组成，A组分由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
B组分由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
聚醚多元醇A 55％-65％
二苯基甲烷二异氰酸酯 30％-40％
DOTP 5％-10％。
2.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：聚醚多元醇A的官能度为2，羟值为54.5-57.5mgKOH/g；
聚醚多元醇B的官能度为2，羟值为109-115mgKOH/g；
聚醚多元醇C的官能度为3，羟值为32.5-35.5mgKOH/g；
聚醚多元醇D的官能度为3，羟值为54.5-57.5mgKOH/g。
3.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：固化交联剂为有机锌和有机铋按质量比3:1复配。
4.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：填料为400目滑石粉；防沉降剂为有机膨润土；光稳定剂为UV-326；抗氧化剂为1010；消泡剂为有机硅油；催化剂为二月桂酸二丁基锡。
5.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：防水底涂层由以下质量百分比的原料外加0.03-0.05％的消泡剂组成：
聚醚多元醇B的官能度为2，羟值为109-115mgKOH/g。
6.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：水性面漆层由水性聚氨酯乳液和HDI固化剂按质量比13.5-15:1组成。
7.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：水性聚氨酯乳液为1601，HDI固化剂为CoaddTM C-265。
8.根据权利要求1所述的高耐磨复合硅PU球场面层，其特征在于：防水底涂层的厚度为0.2-0.5mm，硅PU材料层的厚度为2-6mm，聚氨酯自流平层的厚度为1-3mm，水性面漆层的厚度为200-400μm。
9.一种权利要求1-8任一项所述的高耐磨合硅PU球场面层的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在场地基础上滚涂或刮涂防水底涂层封底，厚度0.2-0.5mm；
(2)待防水底涂层固化后，在防水底涂层表面刮涂硅PU材料层，刮涂厚度2-6mm，20-24h固化；
(3)待硅PU材料层固化后，将聚氨酯自流平层的A、B组分混合均匀，在硅PU材料层表面滚涂或刮涂聚氨酯自流平层，厚度1-3mm，20-24h固化
(4)待聚氨酯自流平层固化后，将水性面漆层的水性聚氨酯乳液和HDI固化剂混合均匀，在硅PU材料层表面喷涂或滚涂水性面漆层，厚度200-400μm。
10.根据权利要求9所述的高耐磨复合硅PU球场面层的施工方法，其特征在于：步骤(3)中，在滚涂或刮涂聚氨酯自流平层时，聚氨酯自流平材料的用量为每平方1mm厚度用1.2-1.5kg。
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