CN113462342B - 一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工方法 - Google Patents

一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及粘接胶的技术领域，具体公开了一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工方法，该粘接胶由包括以下原料制得：聚醚多元醇A；异氰酸酯；聚脲触变剂活化浆液；抗老化助剂；色浆；填料；其制备方法包括以下步骤：按比例将聚醚多元醇A、触变剂活化浆液、色浆和抗老化助剂混合搅拌，然后加入填料，搅拌分散，反应，按比例加入异氰酸酯，反应得到单组分聚氨酯粘接胶；本申请还公开了一种人造草坪，由若干草坪通过接口带连接形成，所述草坪与接口带通过单组分聚氨酯粘接胶粘接形成；其施工方法包括以下步骤：基础清理；消除应力；对边；涂胶。本申请具有施工方便、耐高温且粘接强度高的特点。

Description

一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工 方法
技术领域
本申请涉及粘接胶的技术领域，更具体地说，它涉及一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工方法。
背景技术
人造草坪是以非生命的塑料化纤产品为原料、采用人工方法制作的拟草坪，它不像天然草坪一样需要消耗生长必须的肥料、水等资源，且人造草坪还具有养护简单、排水迅速、场地平整等特点。人造草坪具有上述特点已经被广泛用于各种球场、跑道、健身房等运动场地，而且人造草坪还具有装饰性好、运动舒适等特点，还被广泛应用于各学校、幼儿园等的活动场地以及其它各种装饰场地，具有广阔的应用空间。
人造草坪施工过程中通常需要涂胶，目前，人造草坪铺装所用到的粘接胶主要有包括SBS的树脂胶以及双组分聚氨酯胶。树脂胶一般由SBS、增粘树脂和溶剂构成，初粘力高，成本低且施工方便，但是该树脂胶耐温性不足，当运动场地表面温度超过50℃时，粘结力大幅度降低，草坪粘接处容易脱胶。
双组分聚氨酯胶一般以聚醚多元醇和颜填料等物质为A组分，MDI等异氰酸酯为B组分，施工的时候，将A组分和B组分搅拌均匀进行刮涂施工，采用该双组分聚氨酯胶粘接力高，解决了胶水耐热不足，热胀冷缩等问题导致的粘结失败问题。但是发明人发现采用双组分聚氨酯胶时，需要施工现场配料，对于配料要求高，配料不准确、搅拌不充分或者配料容器不干净都会影响双组分聚氨酯胶产品质量，导致出现粘接失败，影响施工进度。
亟需提供一种施工方便、耐高温且粘接强度高的聚氨酯胶，对于领域内人造草坪施工具有重要的影响意义。
发明内容
为了提供一种施工方便、耐高温且粘接强度高的聚氨酯胶，本申请提供一种单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法、人造草坪及其施工方法。
第一方面，本申请提供一种单组分聚氨酯粘接胶，采用如下的技术方案：
一种单组分聚氨酯粘接胶，由包含以下重量份的原料制得：
聚醚多元醇A25-50份；
异氰酸酯10-20份；
聚脲触变剂活化浆液10-25份；
抗老化助剂0.1-0.3份；
色浆1-4份；
填料30-60份；
所述聚醚多元醇A包括质量比为1:(1.3-1.9)的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。
通过采用上述技术方案，本申请中聚醚多元醇A选用特定比例的聚醚二元醇和聚醚三元醇，控制最终得到聚氨酯的网状交联结构，再结合对于聚醚多元醇A和异氰酸酯添加比例和添加量的控制最终聚氨酯的分子量，最终得到的聚氨酯单组分胶内聚力大，提高其初粘力以及耐高温和粘接强度。体系原料中触变剂的添加使得制得的聚氨酯胶具有一定的触变性，应用时先将聚氨酯在接口带上胶刮涂形成清晰立体的胶条，然后将草坪粘上，胶条与草坪接触后，摁压，胶条填充于草坪背面，实现人造草坪与接口带之间的粘接，且粘接牢固，聚脲触变剂的添加使得聚氨酯胶容易刮涂形成立纹胶条，不会出现流平现象，使得粘接后初粘力高，粘接牢固，而且用胶量大幅降低。本申请中得到的聚氨酯胶为单组分胶，无需现场搅拌，直接使用，施工方便，而且耐高温且粘接力强，粘接的时候摁压粘接即可，无需放置重物就可以达到不会出现翘边现象，高温下不脱胶，粘接牢固。
优选的，所述聚脲触变剂活化浆液由聚脲触变剂在聚醚多元醇B中活化得到，活化温度为105-140℃，聚脲触变剂与聚醚多元醇B的质量比为1:（5-7）。
通过采用上述技术方案，本申请选用聚脲触变剂的活化浆液，聚脲触变剂中含有大量脲键，易和体系中的氨酯键、碳氢键形成氢键，得到的聚氨酯胶具有触变性，刮涂方便且刮涂后不会出现流平现象，粘接牢固，不会出现粘接失败。而且聚脲触变剂中的脲键不会与异氰酸酯反应，不会影响聚氨酯胶的储存稳定性。
优选的，所述异氰酸酯选用碳化二亚胺改性MDI或碳化二亚胺改性MDI与TDI、MDI、以及IPDI中的一种或多种的混合，更加优选为选用碳化二亚胺改性MDI；
和/或，所述抗老化助剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的一种或两种，更加优选为酚类抗氧剂；
和/或，所述填料选用重质碳酸钙。
通过采用上述技术方案，异氰酸酯选用碳化二亚胺改性MDI，没有毒性，安全性高，而且得到的聚氨酯胶粘接强度高的同时固化干燥速度快；填料选用重质碳酸钙，具有优异的补强效果，提高聚氨酯胶的力学性能，抗老化助剂选用上述两种物质显著改善聚氨酯粘接胶的热老化性能，提高其耐高温性能。
第二方面，本申请提供一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，采用如下的技术方案：
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，包括以下步骤：
聚脲触变剂活化浆液的制备：
将聚脲触变剂和聚醚多元醇B按照1:（5-7）的质量比混合，搅拌，升温至105-140℃，搅拌反应，冷却得到触变剂活化浆液；
色浆的制备：
将颜料和聚醚多元醇C按照1:（3-5）的质量比混合分散，得到色浆；
单组分粘接胶制备：
按比例将聚醚多元醇A、触变剂活化浆液、色浆和抗老化助剂混合，然后加入填料混合，得到混合料，然后去除混合料中水分，使得混合料的水分含量小于500ppm；
然后加入异氰酸酯，反应，反应温度为50-100℃，直至-NCO含量的检测值与理论值的偏差≤1%，降温出料，得到单组分聚氨酯粘接胶。
通过采用上述技术方案，本申请中先将触变剂活化，使得聚脲触变剂先溶解在聚醚多元醇B中，脲键和醚键,羟基等形成强烈的空间网格结构，然后再与其它原料混合，最后再加入异氰酸酯，聚脲触变剂不会与异氰酸酯反应，从而使得上述网格结构不会被影响破坏，最终大量存在于终产品单组分聚氨酯胶中，从而聚氨酯胶刮涂后形成清晰立体的胶条，减少用胶量的同时，确保粘接牢固。
优选的，色浆的制备步骤中，色浆的细度≤30μm。
通过采用上述技术方案，色浆的细度≤30μm时，不会产生沉降或絮凝现象。
优选的，触变剂活化浆液的制备步骤中，将聚脲触变剂与聚醚多元醇B混合后，先采用1000-1500rpm的转速低速搅拌10±5min，然后采用7000-8000rpm的转速高速搅拌10±5min，使得聚脲触变剂与聚醚多元醇B体系摩擦升温至105-140℃；
或将聚脲触变剂与聚醚多元醇B混合后，加热升温至105-140℃。
通过采用上述技术方案，将触变剂和聚醚多元醇B先采用低速搅拌，使得触变剂充分润湿分散在聚醚多元醇B中，然后再高速搅拌，使得混合体系摩擦生热，达到温度，聚脲触变剂溶解在聚醚多元醇B内，脲键和醚键,羟基等形成强烈的空间网格结构。
优选的，单组分粘接胶制备步骤中，去除混合料中水分的具体操作为：在真空条件下升温至105-125℃，反应，真空条件的真空度为（-0.08）-（-0.1）MPa。
第三方面，本申请提供一种人造草坪，采用如下的技术方案：
一种人造草坪，由若干草坪通过接口带连接形成，所述草坪与接口带通过上述单组分聚氨酯粘接胶粘接形成。
通过采用上述技术方案，采用本申请中制得的单组分聚氨酯胶粘接接口带与草坪，实现人造草坪的涂胶，而且粘接的时候摁压一下，即可实现草坪与接口带之间的粘接，初粘力高，不会出现翘边现象，而且高温不脱胶，粘接强度高。
第四方面，本申请提供一种人造草坪的施工方法，采用如下的技术方案：
一种人造草坪的施工方法，包括以下步骤：
基础清理：清除地基中杂物；
消除应力：将草坪依次打开晾晒，放置6-12h；
对边：按照设计图纸，将草坪从一个方向依次摊开，裁剪多余边角，使得铺设后无缝隙，无重叠；
涂胶：将对边好的草坪涂胶部分依次掀开，铺设接口带，在接口带端头倒入所述单组分聚氨酯粘接胶，然后采用锯齿状刮板涂胶，接口带上形成若干胶条；
合缝：草坪依次和接口带压实粘接，实现草坪合缝，合缝处无叠压现象，得到人造草坪。
通过采用上述技术方案，上述施工方法中，将草坪打开晾晒的操作，消除草坪生产、储存、运输过程中所产生的应力，减少草坪铺设后的热胀冷缩现象。锯齿状刮板将粘接胶刮涂后，本申请提供聚氨酯胶的触变性使得接口带上形成若干等距胶条，接口带的胶条之间只有少量甚至无粘接胶，然后将草坪合缝，此时草坪的背面与接口带贴合，草坪的凹陷处与立体的胶条贴合，合缝摁压后，胶条受力流动，使得草坪与聚氨酯胶的粘贴面积更大，两者粘接牢固，而且用胶量少，实现用胶量少的基础上粘接牢固。
优选的，涂胶步骤中，所述单组分聚氨酯粘接胶添加量为0.15-0.3kg/m2。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请中得到的聚氨酯胶为单组分胶，无需现场搅拌，直接使用，施工方便，而且耐高温且粘接力强，粘接的时候摁压粘接即可，无需放置重物就可以达到不会出现翘边现象，高温下不脱胶，粘接牢固；
2、本申请中触变剂的添加使得制得的聚氨酯胶具有一定的触变性，应用时先将聚氨酯在接口带上胶刮涂形成清晰立体的胶条，然后将草坪粘上，胶条与草坪接触后，摁压，胶条填充于草坪背面，实现人造草坪与接口带之间的粘接，且粘接牢固，而且用胶量大幅降低，在低用量的基础上粘接牢固，保证粘接成功率；
3、本申请中先将触变剂活化，使得聚脲触变剂先溶解在聚醚多元醇中，脲键和醚键,羟基等形成强烈的空间网格结构，然后再与其它原料混合，最后再加入异氰酸酯，聚脲触变剂不会与异氰酸酯反应，从而使得上述网格结构不会被影响破坏，最终大量存在于终产品单组分聚氨酯胶中，从而聚氨酯胶刮涂后形成清晰立体的胶条，减少用胶量的同时，确保粘接牢固。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
当前人造草坪施工过程中通常需要涂胶，目前主要采用的粘接胶主要有万能胶以及双组分聚氨酯胶，万能胶一般以SBS、增粘树脂和溶剂制备得到，但是万能胶VOC含量高，而且耐温性能不足，草坪热胀冷缩影响，夏天容易脱胶；而双组分胶需要施工现场配料，配料要求高，配料不准确、搅拌不充分或者配料容器不干净都会影响双组分聚氨酯胶产品质量，导致出现粘接失败，影响施工进度；而且双组分胶的初粘力低，在涂胶处需要摁压，等待初粘力上升，而初粘力上升时间与环境温度和湿度有很大影响，一般夏天的时候，初粘力上升很快，摁压不及时，会导致粘接缝处翘边，冬天初粘力上升太慢，需要长久摁压，给施工带来不便。另外，万能胶和双组分聚氨酯胶对于雨水敏感，施工后下雨的话往往导致粘接失败。
为此，需要研发一种施工方便、耐高温且初粘力、粘接强度更高的聚氨酯胶，而且该聚氨酯胶铺装后下雨，固化速度更快，粘接力持久，是一种潮气型固化聚氨酯，解决了人造草坪铺装粘接问题。为此，申请人经过大量实验，得到以下技术方案：
一种单组分聚氨酯粘接胶，由包含以下重量份的原料制得：
聚醚多元醇A 25-50份；
异氰酸酯10-20份；
触变剂活化浆液10-25份；
抗老化助剂0.1-0.3份；
色浆1-4份；
填料30-60份；
其中，聚醚多元醇A 包括质量比为1:(1.3-1.9)的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物，通过聚醚多元醇A和异氰酸酯添加量的控制实现对于分子量的控制，通过聚醚二元醇和聚醚三元醇的比例控制实现得到聚氨酯网状结构的控制，从而最终实现对于聚氨酯聚合物分子量以及交联结构的控制，得到内聚力大、初粘力高、粘接强度高且耐高温的聚氨酯胶，聚醚三元醇添加量增大，聚氨酯胶内聚力增大，粘接强度增大，但是若是聚醚三元醇添加量过大的时候，一方面聚氨酯胶的稠度过大，施工困难，储存稳定性下降，而聚醚二元醇添加量过多的话，其固化速度变慢，申请人经过大量实验得到以上比例时，得到聚氨酯胶内聚力大，粘接强度高且方便后续刮胶施工，且固化速度快；
聚醚二元醇和聚醚三元醇选用本领域常用的聚醚醇即可，以下实施例中的聚醚二元醇和聚醚多元醇B选用聚醚多元醇210，聚醚三元醇和聚醚多元醇C选用聚醚多元醇330N；
为了提高聚氨酯胶的初粘力，解决现有技术中在人造草坪上涂胶后，需要放置重物进行压平，防止人造草坪翘边，本申请原料体系中加入触变剂，使得该聚氨酯胶具有触变性，在不受力或者剪切力小的工况下呈现高稠度体系，而受力情况或高剪切力下呈现低稠度体系，在人造草坪铺摊施工的时候，采用锯齿状刮板涂胶的时候粘接胶受到高剪切力作用，使得体系变稀，刮涂容易，容易施工，当刮涂结束后，该粘接胶不受剪切力作用，粘接胶呈高稠度体系，失去流动性，得到清晰的立纹，从而将草坪背面与接口带贴合时，摁压后草坪的背面与胶条接触，胶条流动，与草坪充分粘接，粘接强度高，实现在聚氨酯胶较低用量情况下的粘接成功率以及粘接强度，相较于平面涂胶直接粘接的粘接强度更高，而且无需用重物长时间的按压；
为了达到上述目的，针对本申请体系对于触变剂进行大量筛选，申请人发现领域常见的触变剂如有机蜡类、气相二氧化硅、膨润土、有机改性蒙脱石以及蓖麻油等触变剂，可能是由于常见触变剂的机理是与体系中的溶剂或者微量水分相互作用形成氢键而达到触变作用，而本申请体系作为无溶剂单组分聚氨酯体系，上述触变剂在本申请体系中均没有上述触变性，得到的聚氨酯胶刮涂后流平，用胶量大幅度提升，导致粘接失败，因此本申请中的触变剂选用聚脲触变剂，或者说是聚脲流变助剂，聚脲触变剂可以来自普通市售，如西安含光实业提供的型号为HG-001的聚脲触变剂，也可以是通过已知方法得到的聚脲触变剂，实现上述性能即可。
异氰酸酯选用碳化二亚胺改性MDI或碳化二亚胺改性MDI与TDI、MDI、以及IPDI中的一种或多种的混合，更加优选为碳化二亚胺改性MDI，相较于常用异氰酸酯如TDI，粘接强度低，且固化慢或者其它如MDI，MDI混合异构体，聚合MDI，IPDI等常用异氰酸酯，本申请中以下实施例中异氰酸酯选用碳化二亚胺改性MDI（可购自Hunstman的亨斯迈2020），固化速度快，粘接强度高且储存稳定性好。另外，对于碳化二亚胺改性MDI异氰酸酯的添加量进行控制，当碳化二亚胺改性MDI添加量过多的时候，粘接强度大，但是固化速度慢，施工周期长；而碳化二亚胺改性MDI添加量过低的时候，粘接强度低，且储存稳定性不好。
抗老化助剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的一种或两种，更加优选为酚类抗氧剂，以下实施例中选用酚类抗氧剂1010。
以下结合具体实施例进行详细阐述。
实施例
实施例1
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，包括以下步骤：
触变剂活化浆液的制备：
将聚脲触变剂和聚醚多元醇210按照1:5的质量比混合，先采用1000rpm的转速低速搅拌10min，然后采用7000rpm的转速高速搅拌10min，料温摩擦生热自动升温至105℃，搅拌反应10min，冷却得到触变剂活化浆液，聚脲触变剂的添加量为15kg；
色浆的制备：
将聚醚多元醇330N与颜料混合，搅拌30min，颜料充分润湿，无结块，无干粉，然后进行两遍砂磨，砂磨后色浆细度小于30μm，得到色浆；其中，颜料与聚醚多元醇330N的添加质量比为1：3，颜料包括质量比为3：7的酞菁绿和氧化铁黄，颜料的总添加量为20kg；
单组分粘接胶制备：
按比例取25kg聚醚多元醇A、10kg触变剂活化浆液、1kg色浆和0.1kg抗老化助剂混合搅拌，然后加入30kg填料，搅拌分散得到混合料，然后在真空度（-0.08）Mpa的真空条件下升温至105℃，反应2.5h，此时混合料的水分含量小于500ppm；
然后按比例加入10kg异氰酸酯，反应60min，升温至50℃，反应8h，此时检测混合体系中-NCO含量的检测值与理论值的偏差≤1%，降至常温，出料，得到单组分聚氨酯粘接胶。
其中，聚醚多元醇A选用质量比为1:1.3的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物，聚醚二元醇为聚醚多元醇210，聚醚三元醇为聚醚多元醇330N；填料选用重质碳酸钙，抗老化助剂选用酚类抗氧剂1010。
实施例2
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，
触变剂活化浆液的制备：
将聚脲触变剂和聚醚多元醇210按照1:7的质量比混合，先采用1500rpm的转速低速搅拌15min，然后采用8000rpm的转速高速搅拌15min，料温摩擦生热自动升温至140℃，搅拌反应5min，冷却得到触变剂活化浆液；
色浆的制备：
将聚醚多元醇330N与颜料混合，搅拌30min，颜料充分润湿，无结块，无干粉，然后进行两遍砂磨，砂磨后色浆细度小于30μm，得到色浆；其中，颜料与聚醚多元醇330N的添加质量比为1：5；
单组分粘接胶制备：
取50kg聚醚多元醇A、25kg触变剂活化浆液、4kg色浆和0.3kg抗老化助剂混合搅拌，然后加入60kg填料，搅拌分散得到混合料，然后在真空度（-0.1）Mpa的真空条件下升温至115℃，反应1.5h，此时混合料的水分含量小于500ppm；
按比例加入20kg异氰酸酯，反应40min，升温至100℃，反应2h，此时检测混合体系中-NCO含量的检测值与理论值的偏差≤1%，降至常温，出料，得到单组分聚氨酯粘接胶。
其中，聚醚多元醇A选用质量比为1:1.9的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。
实施例3
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，
触变剂活化浆液的制备：
将聚脲触变剂和聚醚多元醇210按照1:6的质量比混合，加热升温至110℃，搅拌反应5min，冷却得到触变剂活化浆液；
色浆的制备：
将聚醚多元醇330N与颜料混合，搅拌30min，颜料充分润湿，无结块，无干粉，然后进行两遍砂磨，砂磨后色浆细度小于30μm，得到色浆；其中，颜料与聚醚多元醇330N的添加质量比为1：4；
单组分粘接胶制备：
取35kg聚醚多元醇A、15kg触变剂活化浆液、2kg色浆和0.2kg抗老化助剂混合搅拌，然后加入45kg填料，搅拌分散得到混合料，然后在真空度（-0.1）Mpa的真空条件下升温至110℃，反应2h，混合料的水分含量小于500ppm；
按比例加入15kg异氰酸酯，反应50min，升温至80℃，反应4h，此时检测混合体系中-NCO含量的检测值与理论值的偏差≤1%，降至常温，出料，得到单组分聚氨酯粘接胶。
其中，聚醚多元醇A选用质量比为1:1.5的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。
实施例4
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，
触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂与聚醚多元醇210的质量比为1:4。
实施例5
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，
触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂与聚醚多元醇210的质量比为1:8。
实施例6
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，
触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂和聚醚多元醇210混合后采用6000rmp的转速搅拌10min后升温反应。
实施例7
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A包括质量比为1：1.3的聚醚二元醇和聚醚三元醇。
实施例8
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A包括质量比为1：1.9的聚醚二元醇和聚醚三元醇。
实施例9
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的添加量为10kg。
实施例10
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的添加量为25kg。
对比例
对比例1
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A的添加量为20kg。
对比例2
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A的添加量为55kg。
对比例3
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，异氰酸酯的添加量为8kg。
对比例4
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，异氰酸酯的添加量为22kg。
对比例5
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A包括质量比为1：1.2的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。
对比例6
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，聚醚多元醇A包括质量比为1：2的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。
对比例7
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的添加量为8kg。
对比例8
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的添加量为28kg。
对比例9
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂替换为气相二氧化硅。
对比例10
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂替换为聚酰胺蜡。
对比例11
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂替换为有机膨润土。
对比例12
一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，按照实施例3中方法进行，不同之处在于，触变剂活化浆液的制备步骤中，聚脲触变剂替换为氢化蓖麻油。
本申请还公开了采用本申请提供的单组分聚氨酯粘接胶涂胶得到的人造草坪，具体的，一种人造草坪的施工方法，包括以下步骤：
基础清理：清除地基中杂物；
消除应力：将草坪依次打开晾晒，放置6-12h，消除应力；
对边：按照设计图纸，将草坪从一个方向依次摊开，裁剪多余边角，使得铺设后无缝隙，无重叠；
涂胶：将对边好的草坪涂胶部分依次掀开，铺设接口带，在接口带端头倒入本申请得到的单组分聚氨酯粘接胶，单组分聚氨酯粘接胶添加量为0.15-0.3kg/m2，然后采用锯齿状刮板涂胶，接口带上形成若干胶条；
合缝：草坪依次和接口带压实粘接，实现草坪合缝，合缝处无叠压现象，得到人造草坪。
性能检测
为了检测上述实施例和对比例中制得的单组分聚氨酯粘接胶在人造草坪施工中的性能，包括施工性、初粘力、固化速度以及粘接强度，将上述实施例和对比例中制得的单组分聚氨酯粘接胶按照上述人造草坪的施工方法进行涂胶，单组分聚氨酯粘接胶添加量为0.25kg/m2，在涂胶步骤中，施工人员根据是否容易将接口带上的聚氨酯胶刮涂开判断其可刮涂性，刮涂后选择该聚氨酯胶是较为容易、较为费力、刮涂困难还是难以刮涂，从而判断其施工性；另外，对于上述实施例和对比例中聚氨酯粘接胶刮涂后是否可以形成清晰的立纹胶条，且该胶条不流平，粘接草坪摁压后是否出现翘边现象判断其初粘力。
可以发现，采用本申请实施例中得到的聚氨酯胶，可以实现刮涂，而且实施例1-7和实施例9中的聚氨酯胶可以较为容易的实现刮涂，而实施例8和实施例10中的聚氨酯胶需要花费更大的力，较为费力实现刮涂；对比例6中的聚氨酯胶难以刮涂，可刮涂性差，施工困难，可以看出随着聚氨酯胶中聚醚三元醇含量的增大，其施工困难，可能是由于其网格结构的变化导致其内聚力大，施工更加困难。另外，对比例2和对比例4以及对比例8中得到的聚氨酯胶刮涂时相较于实施例8，也需要花费更大的力才能实现刮涂，刮涂困难，聚醚多元醇A或者异氰酸酯添加量过多的时候，其施工较为困难；而且聚氨酯体系中添加触变剂活化浆液添加量过多的时候，施工也较为困难。剩余对比例中得到的聚氨酯胶可刮涂性较好，较为容易的实现刮涂。
对于刮涂后效果，可以看到，对比例9-12中采用常用气相二氧化硅、聚酰胺蜡、有机膨润土以及氢化蓖麻油等触变剂的时候，得到的聚氨酯胶没有触变性，无法形成清晰的立纹胶条，聚氨酯胶具有流平性，对于草坪粘接失败，无法实现草坪与接口带之间的粘接；
而实施例1-3和实施例7-8以及实施例10和对比例8中得到的聚氨酯胶形成清晰、无流变的立纹胶条，实现接口带与草坪粘接，且摁压之后无翘边现象，初粘力强；实施例4和实施例5和实施例9中得到的聚氨酯胶可以形成清晰的立纹胶条，但是胶条具有轻微流变性能，不过还是可以实现接口带与草坪粘接，且摁压之后无翘边现象，初粘力强；而实施例6中得到的聚氨酯虽然可以形成立纹胶条，但是相较于实施例4和实施例5，胶条流变性能更大，可以实现接口带与草坪粘接，摁压之后有少量的翘边现象，若想要达到无翘边现象，聚氨酯胶的涂胶量需要增大，涂胶量为0.3kg/m2的时候无翘边现象，可见，对于聚脲触变剂的活化效果影响其立纹胶条效果，进而影响其粘接效果。
对比例1-6中得到的聚氨酯胶形成清晰、无流变的立纹胶条，实现接口带与草坪粘接后摁压，无翘边现象，对比例7中得到的聚氨酯胶可以形成胶条，但是流变现象较为严重，接口带与草坪粘接后出现翘边现象，且增大涂胶量为0.5kg/m2的时候虽然翘边现象有所改善，但是仍然会出现翘边现象，用胶量增大。
综上，可以看出，触变剂活化浆液对于体系触变性能影响较大，触变剂活化浆液添加量少的时候，胶条具有一定的流变性能，对于初粘力以及粘接效果具有一定的影响，触变剂活化浆液添加量过多的时候，聚氨酯胶的刮涂施工难度增大，而且对于聚脲触变剂的活化效果也会影响其粘接效果。
另外，对上述接口带与草坪粘接后进行固化时间和粘接强度以及70℃、1h后粘接力降低率进行检测，固化时间以凝胶不沾手为准，粘接强度以180°剥离强度标准，按照GB/T2791—1995粘接胶T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料进行，检测结果如下表1所示。
表1：
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
固化时间（h，淋水） 3.5 3 2 3 2 2.5 3.5 2 3
固化时间（h，自然） 15 12 9 13 10 11.5 14.5 8.5 12.5
剥离强度（N/mm） 1500 1600 1700 1550 1650 1500 1600 1750 1550
粘接力降低率（%） 1 0.8 0.5 1 0.9 1 1 0.7 0.9
检测项目 实施例10 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4 对比例5 对比例6 对比例7 对比例8
固化时间（h，淋水） 2 2.5 5 2 5.5 5 2 6 5
固化时间（h，自然） 11 11.5 23 10 24 22 10 26 22
剥离强度（N/mm） 1650 1200 1750 1150 1800 1000 1800 1400 1600
粘接力降低率（%） 0.8 2.5 1.1 3.5 0.9 1.3 1.4 1.2 1.4
另外，对本申请实施例中制得的单组分聚氨酯胶进行布氏粘度的检测，其粘度为30000±2000mPa.s。由上表1可以看出，本申请实施例制得的单组分聚氨酯胶粘接强度大，且70℃、1h后胶层不软化、不开胶，而且粘度降低率≤1%，本申请制得的单组分聚氨酯胶耐高温，且固化速度快，尤其是淋水环境下固化速度更快，应用于人造草坪铺装的时候不受下雨天气影响。结合实施例4和实施例5，触变剂活化浆液制备步骤中，聚醚多元醇B的添加量影响聚脲触变剂的活化结果，随着聚醚多元醇B添加量的增大，其固化时间有所降低；再参照实施例6 的检测结果，相较于实施例1，实施例6的固化速度进一步降低，可能是由于采用实施例6中转速活化时，其分散活化效果降低，固化速度有所降低。
参照实施例7和实施例8的检测结果，可以看出，实施例7中聚醚三元醇添加量较少，而聚醚二元醇添加量较多，固化速度较慢，实施例8中聚醚三元醇添加量增大，其固化速度有所增大；再结合对比例6和对比例7的检测结果，可以看出聚醚二元醇添加量过低的时候，粘接强度低，聚醚二元醇添加量过多，固化速度慢，而随着聚醚三元醇添加量的增大，粘接强度增大，但是聚醚三元醇含量过大的时候，体系较稠，施工困难。
再参照实施例9和实施例10以及对比例7和对比例8的检测结果，随触变剂活化浆液添加量的增大，固化速度先增大后变化较小；再参照对比例1和对比例3的检测结果，可以看出，聚醚多元醇A或异氰酸酯添加量过小的时候，粘接强度低，再参照对比例2和对比例4的检测结果，聚醚多元醇A或者异氰酸酯添加量过大的时候，固化速度慢。
综上，本申请中得到的聚氨酯胶为单组分胶，无需现场搅拌，直接使用，施工方便，而且选用本申请体系中配比的原料得到的聚氨酯胶耐高温且粘接力强，固化速度快，粘接的时候摁压粘接即可，无需放置重物就可以达到不会出现翘边现象，高温下不脱胶，粘接牢固。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种单组分聚氨酯粘接胶，其特征在于，由包含以下重量份的原料制得：
聚醚多元醇A 25-50份；
异氰酸酯10-20份；
聚脲触变剂活化浆液10-25份；
抗老化助剂0.1-0.3份；
色浆1-4份；
填料30-60份；
所述聚醚多元醇A包括质量比为1:(1.3-1.9)的聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物；
所述触变剂活化浆液由聚脲触变剂在聚醚多元醇B中活化得到，活化温度为105-140℃，聚脲触变剂与聚醚多元醇B的质量比为1:（5-7），具体步骤包括：将聚脲触变剂与聚醚多元醇B混合后，先采用1000-1500rpm的转速低速搅拌10±5min，然后采用7000-8000rpm的转速高速搅拌10±5min，使得聚脲触变剂与聚醚多元醇B体系摩擦升温至105-140℃；
或将聚脲触变剂与聚醚多元醇B混合后，加热升温至105-140℃。
2.根据权利要求1所述的一种单组分聚氨酯粘接胶，其特征在于：所述异氰酸酯选用碳化二亚胺改性MDI，或碳化二亚胺改性MDI与TDI、MDI、IPDI中的一种或多种的混合；
和/或，所述抗老化助剂选用酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的一种或两种；
和/或，所述填料选用重质碳酸钙。
3.如权利要求1-2中任意一项所述的单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
聚脲触变剂活化浆液的制备：
将聚脲触变剂和聚醚多元醇B按照1:（5-7）的质量比混合，搅拌，升温至105-140℃，搅拌反应，冷却得到触变剂活化浆液；
色浆的制备：
将颜料和聚醚多元醇C按照1:（3-5）的质量比混合分散，得到色浆；
单组分粘接胶制备：
按比例将聚醚多元醇A、触变剂活化浆液、色浆和抗老化助剂混合，然后加入填料混合，得到混合料，然后去除混合料中水分，使得混合料的水分含量小于500ppm；
然后加入异氰酸酯反应，反应温度为50-100℃，直至-NCO含量的检测值与理论值的偏差≤1%，降温出料，得到单组分聚氨酯粘接胶。
4.根据权利要求3所述的一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，其特征在于：色浆的制备步骤中，色浆的细度≤30μm。
5.根据权利要求3所述的一种单组分聚氨酯粘接胶的制备方法，其特征在于：单组分粘接胶制备步骤中，去除混合料中水分的具体操作为：在真空条件下升温至105-125℃，反应，真空条件的真空度为（-0.08）-（-0.1）Mpa。
6.一种人造草坪，其特征在于：由若干草坪通过接口带连接形成，所述草坪与接口带通过如权利要求1-2中任意一项所述的单组分聚氨酯粘接胶粘接形成。
7.一种如权利要求6所述的一种人造草坪的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
基础清理：清除地基中杂物；
消除应力：将草坪依次打开晾晒；
对边：按照设计图纸，将草坪从一个方向依次摊开，裁剪多余边角，使得铺设后无缝隙，无重叠；
涂胶：将对边好的草坪涂胶部分依次掀开，铺设接口带，在接口带端头倒入单组分聚氨酯粘接胶，然后采用锯齿状刮板涂胶，接口带上形成若干胶条；
合缝：草坪依次和接口带压实粘接，实现草坪合缝，合缝处无叠压现象，得到人造草坪。
8.根据权利要求7所述的一种人造草坪的施工方法，其特征在于：涂胶步骤中，所述单组分聚氨酯粘接胶添加量为0.15-0.3kg/m2。
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CN105419718B (zh) * 2015-12-31 2018-03-27 北京高盟新材料股份有限公司 高强度聚氨酯人造草坪背胶的制备方法
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CN108048025B (zh) * 2017-12-26 2020-09-08 湖北回天新材料股份有限公司 一种单组分湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法
CN109722204B (zh) * 2019-01-10 2021-03-02 郑州中原思蓝德高科股份有限公司 单组分聚氨酯粘接胶及其制备方法
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