CN114106764A - 一种epdm颗粒粘接用胶粘剂、epdm跑道材料及其制备方法 - Google Patents

一种epdm颗粒粘接用胶粘剂、epdm跑道材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及胶粘剂技术领域，具体公开了一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂、EPDM跑道材料及其制备方法。EPDM颗粒粘接用胶粘剂由包含以下重量份的原料制成：4,4’‑二苯基甲烷二异氰酸酯200‑300份、二聚酸二异氰酸酯100‑150份、聚已二酸已二醇酯500‑600份、纳米黏土50‑80份、十八烷基胺乙酸盐10‑15份、有机锡0.5‑2份、扩链剂60‑100份、新戊二醇10‑15份、三乙胺20‑30份、溶剂2000‑3000份；溶剂包括水和有机溶剂，纳米黏土选为纳米蒙脱土和有机纳米蒙脱土。本发明不仅可以提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的粘结强度，而且还能提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的机械强度。

Description

一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂、EPDM跑道材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其是涉及一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂、EPDM跑道材料及其制备方法。
背景技术
胶粘剂是一种具有很好粘合性能的物质，通过粘附力和内聚力由表面粘合而起到连接物体的作用。普通的合成胶粘剂是由主剂和助剂组成的，主剂又称为主料、基料或粘料；助剂有固化剂、稀释剂、增塑剂、填料、偶联剂、引发剂、增稠剂、防老剂、阻聚剂、稳定剂、络合剂、乳化剂等，根据要求与用途还可以包括阻燃剂、发泡剂、消泡剂、着色剂和防霉剂等成分。
EPDM塑胶跑道的主要材料是三元乙丙橡胶。其中，EPDM塑胶跑道是通过将EPDM橡胶打碎然后用胶粘剂将EPDM颗粒粘接起来制得的。但是目前用的是单组分湿固化聚氨酯胶水，该胶粘剂是极性材料，而EPDM为非极性材料，两者共混存在粘接强度差的问题。
发明内容
为了提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂对EPDM颗粒的粘结强度，本申请提供一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂、EPDM跑道材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，采用如下的技术方案：
一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，由包含以下重量份的原料制成：
4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯 200-300份；
二聚酸二异氰酸酯 100-150份；
聚已二酸已二醇酯 500-600份；
纳米黏土 50-80份；
十八烷基胺乙酸盐 10-15份；
有机锡 0.5-2份；
扩链剂 60-100份；
新戊二醇 10-15份；
三乙胺 20-30份；
溶剂 2000-3000份；
所述溶剂包括水和有机溶剂，所述纳米黏土选为重量百分比为0-50%的纳米蒙脱土和重量百分比为50-100%的有机纳米蒙脱土。
通过采用上述技术方案，利用4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯、新戊二醇和聚已二酸已二醇酯为基料，将三乙胺作为中和剂，并在溶剂、扩链剂（例如2,2-二羟甲基丙酸）和有机锡的催化作用下，采用丙酮法合成得到水性的聚氨酯粘胶剂（即EPDM颗粒粘接用胶粘剂）。上述EPDM颗粒粘接用胶粘剂利用新戊二醇的新戊基结构在聚酯树脂分子链中能够提供有名的盾形保护，同时结合4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯分子结构中的较长支链，不仅可以提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的粘结强度，而且还能提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的机械强度。
其次，纳米蒙脱土和有机纳米蒙脱土均是常见的纳米黏土，加入的纳米黏土在十八烷基胺乙酸盐的作用下得到改性的纳米黏土，此时改性的纳米黏土的硅烷醇基（—Si—O—Si—）可以与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯的异氰酸基（—NCO）形成共价键，此时经由上述共价键粘附在上述纳米黏土的周围的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯完全暴露在纳米黏土层外，可与新戊二醇和聚已二酸已二醇酯中的羟基（—OH）按照丙酮法继续发生反应，得到的EPDM颗粒粘接用胶粘剂中的聚氨酯结构不是插入在纳米黏土层之间，而是分散在纳米黏土层的四周，故此在不影响EPDM颗粒的机械强度性能的前提下，还进一步提升了EPDM颗粒粘接用胶粘剂的阻燃性和阻隔性。
此外，加入的有机纳米蒙脱土是采用有机物对蒙脱土进行插层改性处理后得到的，此时有机纳米蒙脱土具有较好的疏水性，有助于提升EPDM颗粒粘接用胶粘剂在EPDM颗粒内的分散性，提高了两者之间分散的均匀度，进一步提高了EPDM颗粒粘接用胶粘剂对EPDM颗粒的粘结强度。
优选的，按重量份计，所述扩链剂选为50-60份的2,2-二羟甲基丙酸和30-40份的乙二胺。
通过采用上述技术方案，2,2-二羟甲基丙酸和乙二胺均可为作为聚氨酯合成的扩链剂。
优选的，所述有机锡选为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的至少一种。
通过采用上述技术方案，二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡均是常见的有机锡，均可用作聚氨酯合成的催化剂。
优选的，所述有机溶剂选为甲基异丁基酮、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，甲基异丁基酮、乙酸乙酯、丙酮和1,4-丁二醇均是常见的有机溶剂，可用于提升聚已二酸已二醇酯、二聚酸二异氰酸酯、新戊二醇等原料之间的互溶性。
优选的，其制备方法，包括以下步骤：
预处理步骤：将纳米黏土和十八烷基胺乙酸盐预混后在90-100℃的温度下真空干燥20-30h，再加入配方量的二聚酸二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在45-60℃的温度下超声搅拌3-4h，得到物料a；
稀释回流步骤：将配方量的聚已二酸已二醇酯、新戊二醇和1/3-1/2配方量的有机溶剂，在90-110℃的温度下搅拌回流1.5-2h，得物料b；
扩链步骤：将物料a、物料b、有机锡和1/4-1/3配方量的有机溶剂，在80-90℃温度下进行聚合反应，反应0.6-1h后再加入1/3-1/2的配方量的扩链剂和剩余配方量的有机溶剂，在80-95℃温度下进行扩链反应，反应1-2h后得物料c；
后处理步骤：经物料c经由中和步骤、分散乳化和扩链反应步骤后即可得到EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
优选的，所述后处理步骤，具体包括：
中和步骤：再加入配方量的三乙胺，在50-60℃的温度下保温0.5-1h进行中和反应；
分散乳化和扩链反应步骤：中和后，再加入配方量的水，在50-60℃的温度，800-1000rpm的转速下乳化15-20min，再加入剩余配方量的扩链剂，在50-60℃的温度保温1-2h进行扩链增长反应，即得EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
通过采用上述技术方案，将纳米黏土与二聚酸二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在十八烷基胺乙酸盐和超声作用下进行混合反应，此时纳米黏土在外表面经由共价键粘合有大量的二聚酸二异氰酸酯和/或4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，接着再与新戊二醇和聚已二酸已二醇酯的羟基进行合成聚氨酯的反应，并在三乙胺、溶剂和扩链剂的作用下发生扩链、中和、分散乳化和再次扩链等一些列操作，最后生成含有纳米黏土且采用共价键键合至纳米黏土表面的聚氨酯胶粘剂结构（即EPDM颗粒粘接用胶粘剂）。故此得到的EPDM颗粒粘接用胶粘剂不仅具有较强的机械强度，而且对EPDM颗粒具有较高的粘结强度。
第二方面，本申请提供一种EPDM跑道材料，采用如下的技术方案：
一种EPDM跑道材料，包括以下重量份的原料制成：EPDM颗粒100份、十二烷基双羟乙基甲基氯化铵5-10份、硫磺1-3份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.5-1.5份和所述的EPDM颗粒粘接用胶粘剂15-30份。
通过采用上述技术方案，在十二烷基双羟乙基甲基氯化铵作为插层剂的作用下，加入的EPDM颗粒粘接用胶粘剂中因含有纳米黏土，可与EPDM颗粒进行共混，并借助纳米黏土（即没有与聚氨酯键合的纳米黏土）的分散作用下，促进EPDM颗粒与EPDM颗粒粘接用胶粘剂之间分散的均匀性。其次，有机纳米蒙脱土具有较好的疏水性，进一步提升了EPDM颗粒粘接用胶粘剂在EPDM颗粒内的分散性能，提高了EPDM颗粒粘接用胶粘剂对EPDM颗粒的粘结强度。
此外，利用纳米黏土将EPDM颗粒和EPDM颗粒粘接用胶粘剂连接在一起，提高了整个共混体系的连续性，从而有效提升了整个EPDM跑道材料的机械强度。
优选的，按重量份计，EPDM跑道材料还包括硫化促进剂1-3份。
优选的，所述硫化促进剂选为硫化促进剂DPTU、硫化促进剂M、硫化促进剂TMTD中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，硫化促进剂的加入，有助于提升EPDM跑道材料硫化的效果，进而提升了EPDM跑道材料的弹性和机械强度。
第三方面，本申请提供一种EPDM跑道材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种EPDM跑道材料的制备方法，包括以下步骤：
按配方量将十二烷基双羟乙基甲基氯化铵加入饱和盐酸溶液中加热至50-80℃溶解，得到混合溶液A；
按配方量的EPDM颗粒浸没在热水中，10-20min后加入所述混合溶液A中，搅拌2-3h后再加入配方量的EPDM颗粒粘接用胶粘剂共混10-15min后出料，冷却后加入配方量的氧化锌、硬脂酸和硫磺，在170-180℃、9-12Mpa的压力下硫化10-20min即可得到EPDM跑道材料。
通过采用上述技术方案，在十二烷基双羟乙基甲基氯化铵的作用下，使得EPDM颗粒能够被具有较好分子间作用力的十二烷基双羟乙基甲基氯化铵包裹在内，然后加入EPDM颗粒粘接用胶粘剂进行混合，此时EPDM颗粒均与纳米黏土或者带有聚氨酯的纳米黏土发生共混反应后得到的未硫化的橡胶混合料，接着在氧化锌、硬脂酸和硫磺等试剂的作用下，于高温和高压下进行硫化反应即可得到EPDM跑道材料；然后操作者可将上述EPDM跑道材料铺摊在素土层上，固化后即可得到EPDM跑道。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请加入的纳米黏土在十八烷基胺乙酸盐的作用下得到改性的纳米黏土，此时改性的纳米黏土中的硅烷醇基可与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯的异氰酸基形成共价键，经由上述共价键粘附在上述纳米黏土的周围的4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二聚酸二异氰酸酯会完全暴露在纳米黏土层外，上述体系中剩余的异氰酸基可与新戊二醇和聚已二酸已二醇酯中的羟基按照丙酮法继续发生反应，得到的EPDM颗粒粘接用胶粘剂不仅可以提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的粘结强度，而且还能提高EPDM颗粒粘接用胶粘剂的机械强度。
2、本申请优选的有机纳米蒙脱土的颗粒小且仅为纳米级别，将其添加到EPDM颗粒中可以起到助分散的作用，同时利用有机纳米蒙脱土进行有机改性后所具有的疏水性（或亲油性），协调后可有效提升EPDM颗粒粘接用胶粘剂在EPDM颗粒内的分散性，使得EPDM颗粒和EPDM颗粒粘接用胶粘剂之间分散的更为均匀，从而提高了EPDM颗粒粘接用胶粘剂对EPDM颗粒的粘结强度。
3、本申请的EPDM跑道材料的制备方法，不仅操作简单，而且还能提高EPDM颗粒跑道材料的粘结强度和机械强度。
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。
本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售产品。
十八烷基胺乙酸盐采选自西亚化学科技(山东)有限公司的十八烷基胺乙酸盐，品牌为西亚试剂，产地山东。
硫化促进剂DPTU采选自武汉华玫医药科技有限公司的橡胶硫化促进剂DPTU，CAS编号：102-08-9，EINECS编号：102-08-9。
硫化促进剂M采选自石家庄宏达锌业有限公司的硫化促进剂M（MBT），有效物质含量为99%。
硫化促进剂TMTD采选自湖北成丰化工有限公司，型号为2018063973的促进剂T，品牌为润德，EINECS编号：205-286-2。
十二烷基双羟乙基甲基氯化铵采选自武汉曙尔生物科技有限公司的十二烷基双羟乙基甲基氯化铵，CAS：22340-01-8。
一、实施例
实施例1：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其原料和用量（kg）参见表1。
上述EPDM颗粒粘接用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、预处理步骤：按配比将纳米黏土和十八烷基胺乙酸盐预混后在95℃的温度下真空干燥24h，再加入配方量的二聚酸二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在50℃的温度下超声搅拌3h，得到物料a；
步骤S2、稀释回流步骤：将配方量的聚已二酸已二醇酯、新戊二醇和乙酸乙酯，在95℃的温度下搅拌回流2h，得物料b；
步骤S3、扩链步骤：将配方量的物料a、物料b、有机锡和1/2配方量的丙酮，在85℃温度下进行聚合反应，反应0.8h后再加入配方量的2,2-二羟甲基丙酸和剩余的丙酮，在90℃温度下进行扩链反应，反应1.5h后得物料c；
步骤S4、中和步骤：再加入配方量的三乙胺，在55℃的温度下保温0.6h进行中和反应；
步骤S5、分散乳化和扩链反应步骤：中和后，再加入配方量的去离子水，在50℃的温度，800rpm的转速下乳化20min，再加入配方量的乙二胺，在50℃的温度保温1.5h进行扩链增长反应，即得EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
实施例2：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例1的不同之处在于：配方和用量（kg）不同，具体参见表1。
上述EPDM颗粒粘接用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、预处理步骤：按配比将纳米黏土和十八烷基胺乙酸盐预混后在90℃的温度下真空干燥30h，再加入配方量的二聚酸二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在45℃的温度下超声搅拌4h，得到物料a；
步骤S2、稀释回流步骤：将配方量的聚已二酸已二醇酯、新戊二醇和1/2配方量的甲基异丁基酮，在90℃的温度下搅拌回流2h，得物料b；
步骤S3、扩链步骤：将配方量的物料a、物料b、有机锡和1/3配方量的甲基异丁基酮，在80℃温度下进行聚合反应，反应1h后再加入配方量的2,2-二羟甲基丙酸和剩余配方量的甲基异丁基酮，在80-95℃温度下进行扩链反应，反应1-2h后得物料c；
步骤S4、中和步骤：再加入配方量的三乙胺，在50℃的温度下保温1h进行中和反应；
步骤S5、分散乳化和扩链反应步骤：中和后，再加入配方量的去离子水，在50℃的温度，900rpm的转速下乳化20min，再加入配方量的乙二胺，在50℃的温度保温2h进行扩链增长反应，即得EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
实施例3：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例1的不同之处在于：配方和用量（kg）不同，具体参见表1。
上述EPDM颗粒粘接用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、预处理步骤：按配比将纳米黏土和十八烷基胺乙酸盐预混后在100℃的温度下真空干燥20h，再加入配方量的二聚酸二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在60℃的温度下超声搅拌3h，得到物料a；
步骤S2、稀释回流步骤：将配方量的聚已二酸已二醇酯、新戊二醇和1/3配方量的丙酮，在110℃的温度下搅拌回流1.5h，得物料b；
步骤S3、扩链步骤：将配方量的物料a、物料b、有机锡和1/3配方量的丙酮，在90℃温度下进行聚合反应，反应0.6h后再加入配方量的2,2-二羟甲基丙酸和剩余配方量的丙酮，在95℃温度下进行扩链反应，反应1h后得物料c；
步骤S4、中和步骤：再加入配方量的三乙胺，在60℃的温度下保温0.5h进行中和反应；
步骤S5、分散乳化和扩链反应步骤：中和后，再加入配方量的去离子水，在60℃的温度，1000rpm的转速下乳化15min，再加入配方量的乙二胺，在60℃的温度保温1h进行扩链增长反应，即得EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
实施例4-6：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例2的不同之处在于：配方和用量不同，具体参见表1。
表1 一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂中实施例1-6的原料和用量（kg）
Figure 896359DEST_PATH_IMAGE001
应用实施例
应用实施例a：一种EPDM跑道材料，包括以下原料制成：EPDM颗粒100kg、十二烷基双羟乙基甲基氯化铵5kg、硫磺1kg、氧化锌3kg、硬脂酸0.5kg和实施例2制得的EPDM颗粒粘接用胶粘剂15kg。
其制备方法，包括以下步骤：按配方量将十二烷基双羟乙基甲基氯化铵加入饱和盐酸溶液中加热至50℃溶解，得到混合溶液A。按配方量的Ф1.5±0.5mm的EPDM颗粒浸没在100L，100℃的热水中，10min后在脱水后的EPDM颗粒中加入上述混合溶液A中，搅拌2h后再加入配方量的EPDM颗粒粘接用胶粘剂共混10min后出料，冷却后加入配方量的氧化锌、硬脂酸和硫磺，在170℃、12Mpa的压力下硫化20min即可得到EPDM跑道材料。
本应用实施例中可采用的施工方式：将上述EPDM跑道材料均匀的摊铺在夯实的碎石层上即可得到约20mm厚度的EPDM跑道。
应用实施例b：一种EPDM跑道材料，包括以下原料制成：EPDM颗粒100kg、十二烷基双羟乙基甲基氯化铵10kg、硫磺3kg、氧化锌5kg、硬脂酸1.5kg、硫化促进剂DPTU 1.2kg和实施例6制得的EPDM颗粒粘接用胶粘剂30kg。
其制备方法，包括以下步骤：按配方量将十二烷基双羟乙基甲基氯化铵加入饱和盐酸溶液中加热至80℃溶解，得到混合溶液A。按配方量的Ф2±0.2mm的EPDM颗粒浸没在100L，90℃的热水中，20min后在脱水后的EPDM颗粒中加入上述混合溶液A中，搅拌3h后再加入配方量的EPDM颗粒粘接用胶粘剂共混15min后出料，冷却后加入配方量的氧化锌、硬脂酸和硫磺，在180℃、9.5Mpa的压力下硫化10min即可得到EPDM跑道材料。
本应用实施例中可采用的施工方式：将上述EPDM跑道材料均匀的摊铺在夯实的素土层上即可得到约15mm厚度的EPDM跑道。
二、对比例
对比例1：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例6的不同之处在于：不含有纳米黏土。
对比例2：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例6的不同之处在于：不含有二聚酸二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。
对比例3：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例6的不同之处在于：各原料的用量范围不同。具体如下：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯150kg、二聚酸二异氰酸酯80kg、聚已二酸已二醇酯460kg、纳米蒙脱土20kg、有机纳米蒙脱土20kg、十八烷基胺乙酸盐8kg、二月桂酸二丁基锡0.2kg、辛酸亚锡0.2kg、2,2-二羟甲基丙酸25kg、乙二胺20kg、新戊二醇8kg、三乙胺15kg、去离子水1500kg和甲基异丁基酮200kg。
对比例4：一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，与实施例6的不同之处在于：各原料的用量范围不同。具体如下：4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯350kg、二聚酸二异氰酸酯200kg、聚已二酸已二醇650kg、纳米蒙脱土40kg、有机纳米蒙脱土45kg、十八烷基胺乙酸盐20kg、二月桂酸二丁基锡1.5kg、辛酸亚锡1kg、2,2-二羟甲基丙酸55kg、乙二胺50kg、新戊二醇20kg、三乙胺35kg、去离子水2800kg和甲基异丁基酮400kg。
三、性能检测分析
试验一
试验对象：将实施例1-6、对比例1-4和市购产品1-2按照应用实施例b的方式制备得到相对应的多块EPDM跑道小样（尺寸为10mm*10mm *2mm），合计12组，每组3块，依次记为1-36。
试验方法：
1、采用GB/T 1689-1998对塑胶跑道进行耐磨性测试，取平均值登记在表2中。
2、采用GB/T 14833对塑胶跑道进行拉伸强度测试，取平均值登记在表2中。
表2
试验对象 磨耗的平均值（cm<sup>3</sup>/(1.61km） 拉伸强度平均值(Mpa) 试验对象 磨耗的平均值（cm<sup>3</sup>/(1.61km） 拉伸强度平均值(Mpa)
实施例1 0.0112 3.2 对比例1 0.0152 1.2
实施例2 0.0121 3.5 对比例2 0.0179 0.6
实施例3 0.0114 3.3 对比例3 0.0147 2.5
实施例4 0.0108 3.8 对比例4 0.0143 2.8
实施例5 0.0105 3.9 市购产品1 0.0168 1.1
实施例6 0.01 4.5 市购产品2 0.0145 0.9
根据实施例1-6、对比例1-5、市购产品1-2并结合表2可以看出，实施例1-6的磨耗的平均值均小于对比例1-4和市购产品1-2；而实施例1-6的拉伸强度的平均值大于对比例1-4和市购产品1-2。由此可知，本申请的EPDM跑道材料利用有机纳米蒙脱土的助分散作用，可有效提升EPDM颗粒在EPDM颗粒粘接用胶粘剂之间的分散性；同时采用十二烷基双羟乙基甲基氯化铵将EPDM颗粒包裹在内，利用EPDM颗粒粘接用胶粘剂的粘结强度将EPDM颗粒均匀地分散并固定粘结在上述共混体系（即EPDM颗粒粘接用胶粘剂和EPDM颗粒的共混体系）内，形成类似“海-岛结构”；然后再经高压高温硫化得到EPDM跑道材料，能够形成立体网络分子结构，从而有效提高了EPDM跑道材料的拉伸强度和耐磨性能。
根据实施例6、对比例1-4、市购产品1-2并结合表2可以看出，对比例1制得的EPDM跑道材料的拉伸强度和耐磨性能与市购产品1-2相接近；同时对比例2制得的EPDM跑道材料的拉伸强度和耐磨性能最差，由此可知纳米黏土、二聚酸二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的成分是制备本申请EPDM跑道材料的必要材料。相比较实施例6，对比例3-4制得的EPDM跑道材料的拉伸强度数值为实施例6制得的EPDM跑道材料的拉伸强度数值的1倍以上；同时对比例3-4的EPDM颗粒粘接用胶粘剂中各原料的用量均在本申请限定的范围之外。故此可知，纳米黏土、聚已二酸已二醇酯、二聚酸二异氰酸酯和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等成分的用量范围均会影响到EPDM跑道材料整体的拉伸强度和耐磨性能。
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 (10)

1.一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：
4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯 200-300份；
二聚酸二异氰酸酯 100-150份；
聚已二酸已二醇酯 500-600份；
纳米黏土 50-80份；
十八烷基胺乙酸盐 10-15份；
有机锡 0.5-2份；
扩链剂 60-100份；
新戊二醇 10-15份；
三乙胺 20-30份；
溶剂 2000-3000份；
所述溶剂包括水和有机溶剂，所述纳米黏土选为重量百分比为0-50%的纳米蒙脱土和重量百分比为50-100%的有机纳米蒙脱土。
2.根据权利要求1所述的一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于，按重量份计，所述扩链剂选为50-60份的2,2-二羟甲基丙酸和30-40份的乙二胺。
3.根据权利要求1所述的一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于，所述有机锡选为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于所述有机溶剂选为甲基异丁基酮、乙酸乙酯和丙酮中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4中任一所述的一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于，其制备方法，包括以下步骤：
预处理步骤：将纳米黏土和十八烷基胺乙酸盐预混后在90-100℃的温度下真空干燥20-30h，再加入配方量的二聚酸二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯在45-60℃的温度下超声搅拌3-4h，得到物料a；
稀释回流步骤：将配方量的聚已二酸已二醇酯、新戊二醇和1/3-1/2配方量的有机溶剂，在90-110℃的温度下搅拌回流1.5-2h，得物料b；
扩链步骤：将物料a、物料b、有机锡和1/4-1/3配方量的有机溶剂，在80-90℃温度下进行聚合反应，反应0.6-1h后再加入1/3-1/2的配方量的扩链剂和剩余配方量的有机溶剂，在80-95℃温度下进行扩链反应，反应1-2h后得物料c；
后处理步骤：经物料c经由中和步骤、分散乳化和扩链反应步骤后即可得到EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
6.根据权利要求5所述的一种EPDM颗粒粘接用胶粘剂，其特征在于，所述后处理步骤，具体包括：
中和步骤：再加入配方量的三乙胺，在50-60℃的温度下保温0.5-1h进行中和反应；
分散乳化和扩链反应步骤：中和后，再加入配方量的水，在50-60℃的温度，800-1000rpm的转速下乳化15-20min，再加入剩余配方量的扩链剂，在50-60℃的温度保温1-2h进行扩链增长反应，即得EPDM颗粒粘接用胶粘剂。
7.一种EPDM跑道材料，其特征在于，包括以下重量份的原料制成：EPDM颗粒100份、十二烷基双羟乙基甲基氯化铵5-10份、硫磺1-3份、氧化锌3-5份、硬脂酸0.5-1.5份和权利要求1-6中任一所述的EPDM颗粒粘接用胶粘剂15-30份。
8.根据权利要求7所述的一种EPDM跑道材料，其特征在于，按重量份计，EPDM跑道材料还包括硫化促进剂1-3份。
9.根据权利要求8所述的一种EPDM跑道材料，其特征在于，所述硫化促进剂选为硫化促进剂DPTU、硫化促进剂M、硫化促进剂TMTD中的一种或多种。
10.权利要求7-9中任一所述的一种EPDM跑道材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按配方量将十二烷基双羟乙基甲基氯化铵加入饱和盐酸溶液中加热至50-80℃溶解，得到混合溶液A；
按配方量的EPDM颗粒浸没在热水中，10-20min后加入所述混合溶液A中，搅拌2-3h后再加入配方量的EPDM颗粒粘接用胶粘剂共混10-15min后出料，冷却后加入配方量的氧化锌、硬脂酸和硫磺，在170-180℃、9-12Mpa的压力下硫化10-20min即可得到EPDM跑道材料。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070197709A1 (en) * 2004-02-18 2007-08-23 Woo-Nyon Kim Clay-Polyurethane Nanocomposite And Method For Preparing The Same
CN106281194A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 惠州市腾威新材料有限公司 一种无溶剂高弹性异氰酸酯水性跑道胶水及其制备方法
CN113201304A (zh) * 2021-06-09 2021-08-03 深圳市嘉利尔科技有限公司 一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070197709A1 (en) * 2004-02-18 2007-08-23 Woo-Nyon Kim Clay-Polyurethane Nanocomposite And Method For Preparing The Same
CN106281194A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 惠州市腾威新材料有限公司 一种无溶剂高弹性异氰酸酯水性跑道胶水及其制备方法
CN113201304A (zh) * 2021-06-09 2021-08-03 深圳市嘉利尔科技有限公司 一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法

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