CN114774061A - 一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂 - Google Patents

一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂 Download PDF

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Abstract

本发明涉及胶粘剂领域，具体公开了一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂。一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，包括独立存放的A组分、B组分、C组分，A组分包括以下质量份数的组分：聚酯二元醇100份；扩链剂10‑12份；液体硅胶3‑5份；乙酸乙酯25‑27份；丙二醇甲醚醋酸酯8‑10份；催化剂3.5‑3.8份；B组分为二异氰酸酯；C组分为正硅酸乙酯；催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的复配。本发明具有提高橡胶跑道在路面上的粘接稳定性的优点。

Description

一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，尤其是涉及一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂。
背景技术
橡胶跑道铺设时，通常是将预制的橡胶跑道预制块粘贴在沥青或混凝土路面上，通过胶黏剂粘合橡胶预制块与混凝土路面，待胶黏剂固化后，即可形成橡胶跑道。
通常，由于沥青路面排水性较佳，成本较低，因此，橡胶跑道常铺设在沥青路面上，但是由于橡胶跑道上经常有运动员奔跑，导致橡胶跑道时常受到较大的外力，尤其是运动员穿钉鞋奔跑时，橡胶跑道受力更大，普通的胶黏剂难以承受作用力，从而容易出现橡胶跑道移位、剥离等现象，因此，还有改善空间。
发明内容
为了提高橡胶跑道在路面上的粘接稳定性，本申请提供一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂。
本申请提供的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂采用如下的技术方案：
一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，包括独立存放的A组分、B组分、C组分，所述A组分包括以下质量份数的组分：
聚酯二元醇100份；
扩链剂10-12份；
液体硅胶3-5份；
乙酸乙酯25-27份；
丙二醇甲醚醋酸酯8-10份；
催化剂3.5-3.8份；
所述B组分为二异氰酸酯；
所述C组分为正硅酸乙酯；
所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的复配。
优选的，所述A组分包括以下质量份数的组分：
聚酯二元醇100份；
扩链剂10.5-11.5份；
液体硅胶3.3-4.5份；
乙酸乙酯25.5-26.5份；
丙二醇甲醚醋酸酯8.7-9.3份；
催化剂3.6-3.7份。
通过采用上述技术方案，通过将二异氰酸酯、正硅酸乙酯与聚酯二元醇、液体硅胶分开存放，在施工时，将二异氰酸酯、正硅酸乙酯与聚酯二元醇液体硅胶混合均匀，在常温下，通过特殊的催化剂的作用，反应形成含有硅橡胶的聚氨酯，通过少量的硅橡胶分散在聚氨酯中并形成交联结构，使得分子链缠结后难以解缠，有效提高聚氨酯的抗拉性能，使得聚氨酯不易断裂破损，从而使得橡胶预制块不易与沥青路面分离，使得橡胶预制块不易移位、剥离。
另外，通过二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵复配形成特殊的催化剂体系，使得硅橡胶能在常温下硫化交联，同时使得聚氨酯合成速度较快，硅橡胶固化时间恰好慢于聚氨酯合成反应速度，使得聚氨酯大分子链形成后，再通过硅橡胶分子链交联限制，使得量少且分布均匀的硅橡胶交联结构较好地限制聚氨酯分子链运动，从而实现较好的补强效果。
并且，由于硅橡胶含量较低，再加热条件下，聚氨酯胶黏剂可热熔，使得拆除橡胶跑道时，施工更为方便，聚氨酯胶黏剂更易清楚。
同时，由于胶粘剂是在粘接了地面与橡胶跑道预制块的状态下进行反应的，低分子量的聚酯二元醇更易渗透进橡胶跑道与沥青路面，粘结效果更佳。
通过乙酸乙酯与丙二醇甲醚醋酸酯配合，起到溶剂的作用，能使聚酯二元醇不易凝固，同时溶剂含量较少，易于挥发，胶黏剂更易完全固化，施工效率更高。
优选的，所述二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的质量比例为5：2。
通过采用上述技术方案，通过二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵以特定比例配合形成催化剂，有效控制催化速度，使得催化速度较为合适，使得聚氨酯合成速度恰好快于硅橡胶交联速度，若硅橡胶交联速度过快，会导致聚氨酯分子链难以插入硅橡胶分子链的交联网络中，会使得硅橡胶在聚氨酯分子链中被孤立，使得补强效果急剧下降，而通过合适的反应速度的配合，能使得硅橡胶交联网络补强聚氨酯分子链的效果达到最佳。
优选的，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的复配。
通过采用上述技术方案，通过甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的复配，使得形成的聚氨酯分子链结构恰到好处，具有较好的软硬程度，辅助橡胶跑道，使得橡胶跑道的软硬程度适中，运动员在其上奔跑时，脚感舒适，且橡胶跑道不易剥离，质量稳定。
优选的，所述甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比例为2：1。
通过采用上述技术方案，通过甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯以特定比例配合，反应活性较佳，反应更为充分，软硬度更为适中，胶粘剂固化后的强度更大，质量更好，更不易破坏，粘接更为稳定。
优选的，所述聚酯二元醇为聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的复配。
通过采用上述技术方案，通过聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯复配，软段分子链相容性较佳，同时，复配后，强度更高，不易断裂，能提高胶黏剂固化后的强度，从而更好地提高橡胶跑道在沥青路面上的粘接稳定性。
优选的，所述聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的质量比例为3：2。
通过采用上述技术方案，通过聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯以特定比例配合，提高分子链强度，使分子链不易断裂，橡胶跑道的粘接稳定性更高。
优选的，所述聚癸二酸乙二醇酯的分子量为2000，所述聚己二酸丁二醇酯的分子量为1000。
通过采用上述技术方案，通过具体选择聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的分子量，使得相互配合后提高软段强度的效果更佳，同时使得软段分子量更易于与硅橡胶分子链缠结，且硅橡胶分子链交联形成网络结构后，对软段分子量限制后，能较好地对聚氨酯大分子链进行限制，使得硅橡胶补强的效果更佳。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过将二异氰酸酯、正硅酸乙酯与聚酯二元醇、液体硅胶分开存放，在施工时，将二异氰酸酯、正硅酸乙酯与聚酯二元醇液体硅胶混合均匀，在常温下，通过特殊的催化剂的作用，反应形成含有硅橡胶的聚氨酯，通过少量的硅橡胶分散在聚氨酯中并形成交联结构，使得分子链缠结后难以解缠，有效提高聚氨酯的抗拉性能，使得聚氨酯不易断裂破损，从而使得橡胶预制块不易与沥青路面分离，使得橡胶预制块不易移位、剥离。
2、本申请中优选通过二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵以特定比例配合形成催化剂，有效控制催化速度，使得催化速度较为合适，使得聚氨酯合成速度恰好快于硅橡胶交联速度，若硅橡胶交联速度过快，会导致聚氨酯分子链难以插入硅橡胶分子链的交联网络中，会使得硅橡胶在聚氨酯分子链中被孤立，使得补强效果急剧下降，而通过合适的反应速度的配合，能使得硅橡胶交联网络补强聚氨酯分子链的效果达到最佳。
3、本申请中优选通过甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯以特定比例配合，反应活性较佳，反应更为充分，软硬度更为适中，胶粘剂固化后的强度更大，质量更好，更不易破坏，粘接更为稳定。
4、本申请中优选通过具体选择聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的分子量，使得相互配合后提高软段强度的效果更佳，同时使得软段分子量更易于与硅橡胶分子链缠结，且硅橡胶分子链交联形成网络结构后，对软段分子量限制后，能较好地对聚氨酯大分子链进行限制，使得硅橡胶补强的效果更佳。
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。
实施例1-5
一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，包括独立存放的A组分、B组分、C组分。
A组分为以下组分的复配：
聚酯二元醇、扩链剂、液体硅胶、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、催化剂。
B组分为二异氰酸酯。
C组分为正硅酸乙酯
其中，聚酯二元醇为聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的复配，聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的质量比例为3：2。
其中，扩链剂为1，4丁二醇。
其中，催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的复配，二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的质量比例为5：2。
其中，二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的复配，甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比例为2：1。
实施例1-5中，A组分中各组分的具体投入量(单位kg)详见表1。
表1
Figure BDA0003681974290000061
实施例1-5中，使用时，将A组分、B组分、C组分混合均匀，即可得到预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂。
其中A组分、B组分、C组分的用量按以下规定计算：
每kgA组分中添加B组分0.25kg及C组分0.1kg。
实施例1-5中，A组分的制备方法如下：
将聚酯二元醇投入搅拌釜中，加热至100℃，转速30r/min，持续搅拌，然后向聚酯二元醇中投入扩链剂、乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯转速60r/min，搅拌5min，冷却至40℃，加入硅橡胶、催化剂，60r/min，搅拌10min，分装，抽出包装内空气，得A组分。
实施例1-5中，B组分的制备方法如下：
按比例称量甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯并投入搅拌釜中，加热至100℃，转速10r/min，搅拌10min，充入氮气保护，冷却至40℃，分装，抽出包装内空气，得B组分。
实施例1-5中，C组分的制备方法如下：
将正硅酸乙酯在110℃烘箱中干燥30min，冷却，分装，抽出包装内空气，得C组分。
其中，乙酸乙酯为市售，CAS：141-78-6；
丙二醇甲醚醋酸酯为市售，CAS：108-65-6；
二丁基锡二月桂酸酯为市售，CAS：77-58-7；
四甲基亚硫酸铵为市售，CAS：14190-16-0；
甲苯二异氰酸酯为市售，CAS：584-84-9；
二苯基甲烷二异氰酸酯为市售，CAS：101-68-8；
聚癸二酸乙二醇酯为市售，分子量2000；
聚己二酸丁二醇酯为市售，分子量1000；
正硅酸乙酯为市售，CAS：78-10-4；
1，4丁二醇为市售，CAS：110-63-4。
实施例6
一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，与实施例3相比，区别仅在于：
催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的复配，二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的质量比例为1：1。
对比例1
一种市售的双组分聚氨酯胶粘剂。
应用例1
一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂的使用方法，采用实施例3的预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂。
将A组分、B组分、C组分在热水浴中加热至50℃，然后将A组分、B组分、C组分拆包装，倒入容器中，搅拌均匀，容器恒温50℃，然后将胶粘剂涂抹在地面上，铺上橡胶跑道预制块，压实，静置24h。
通过加热至50℃，提高胶黏剂流动性，易于涂抹，便于施工。
沥青地面在施工完毕后，地面温度为45-50℃时，马上涂抹胶黏剂，进行橡胶跑道施工，施工效果最佳。
实验1
根据GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》，将各实施例及对比例胶粘剂注入模具中制成拉伸强度测试试样，检测各实施例及对比例的预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂固化后的拉伸强度。
实验2
根据GB/T7122-1996《高强度胶黏剂剥离强度测试标准》，测试各实施例及对比例的胶黏剂的剥离强度。
刚性被粘物的材质为沥青混凝土片，厚度为2mm，挠性被粘物的材质为橡胶片，厚度为0.5mm，橡胶片为天然橡胶的硫化橡胶片。
实验1、2的具体检测数据详见表2。
表2
拉伸强度(MPa) 剥离强度(kN/m)
实施例1 38.2 6.93
实施例2 37.9 6.88
实施例3 38.5 6.97
实施例4 37.8 6.95
实施例5 38.3 6.92
实施例6 30.6 6.03
对比例1 28.3 5.83
根据表2中实施例1-6与对比例1的数据对比可得，本申请的预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂相较于市售的双组分聚氨酯胶粘剂,拉伸强度与剥离强度均更高，粘接橡胶跑道预制块与地面的效果更佳，连接更为稳定，有效提高橡胶跑道的稳定性，不易出现移位、剥离等情况，使得橡胶跑道更为安全可靠。
根据表2中实施例3与实施例6的数据对比可得，当二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵以特定比例配合时，胶粘剂拉伸强度和剥离强度均有较为明显的提升，可见，催化剂的特定比例，能更好地控制硅胶分子链与聚氨酯分子链的结合结构，从而明显改善胶黏剂固化后的性能，能使得橡胶跑道预制块与地面的粘接更为稳定，橡胶跑道的质量更佳。
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)

1.一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：包括独立存放的A组分、B组分、C组分，所述A组分包括以下质量份数的组分：
聚酯二元醇100份；
扩链剂10-12份；
液体硅胶3-5份；
乙酸乙酯25-27份；
丙二醇甲醚醋酸酯8-10份；
催化剂3.5-3.8份；
所述B组分为二异氰酸酯；
所述C组分为正硅酸乙酯；
所述催化剂为二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的复配。
2.根据权利要求1所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述A组分包括以下质量份数的组分：
聚酯二元醇100份；
扩链剂10.5-11.5份；
液体硅胶3.3-4.5份；
乙酸乙酯25.5-26.5份；
丙二醇甲醚醋酸酯8.7-9.3份；
催化剂3.6-3.7份。
3.根据权利要求1或2所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述二丁基锡二月桂酸酯、四甲基亚硫酸铵的质量比例为5：2。
4.根据权利要求1或2所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的复配。
5.根据权利要求4所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯的质量比例为2：1。
6.根据权利要求4所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述聚酯二元醇为聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的复配。
7.根据权利要求6所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述聚癸二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯的质量比例为3：2。
8.根据权利要求6所述的一种预制型橡胶跑道粘合用胶粘剂，其特征在于：所述聚癸二酸乙二醇酯的分子量为2000，所述聚己二酸丁二醇酯的分子量为1000。
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