CN116618274A - 一种具备保持固化速度的pu运动地坪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备保持固化速度的PU运动地坪，涉及PU运动地坪领域，包括：中间层、上涂层和面涂层；中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒10‑15份，聚氨酯颗粒5‑7份，黏结剂1‑2份；上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5‑10份，以及适量改性固化剂和助剂；面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5‑10份，有机填料1‑3份，有机色料0.5‑1份，以及适量改性固化剂；改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺1‑3份，三乙基苄基氯化铵0.5‑1.5份，甲醛溶液3‑5份，环氧丙烷0.5‑1份，丁晴橡胶颗粒2‑4份，聚氯乙烯颗粒1‑2份，氯丁橡胶，该运动地坪对固化剂进行改性，使得改性固化剂与聚氨酯乳液时反应时，可保持较快的固化速度，且改性成本低，保质期长，能维持良好的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及PU运动地坪技术领域，具体为一种具备保持固化速度的PU运动地坪。
背景技术
PU运动地坪也叫聚氨酯运动地坪，以它优良的物理机械性能、优异的耐磨性能、优异的耐化学药品性能以及耐抗紫外线性能被广泛地应用在地坪施工之中，并且一般采用双氰胺作为潜伏固化剂与聚氨酯树脂进行反应，双氰胺具有优异的性能；但是，现有技术中的PU运动地坪还存在一定问题，包括：1、现有技术所采用的双氰胺固化剂的固化温度，远高于很多器件和生产工艺所能承受的温度，使用范围受到限制，难以在不同的温度场景下，始终保持固化剂较快的固化速度，当对双氰胺固化剂进行化学改性时，又存在改性成本高，潜伏期缩短，造成保质期下降的问题，物理改性时，则又存在达不到与聚氨酯的相容效果的问题，影响其使用性能；2、现有的PU运动地坪耐盐水性、耐低温性能和抗形变性能一般，其弹性在恶劣环境下容易丧失，而在弹性性能过早丧失，会使得地坪整体的使用效果急速降低。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种具备保持固化速度的PU运动地坪，能够有效地解决现有技术的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，
本发明公开了一种具备保持固化速度的PU运动地坪，包括：中间层、上涂层和面涂层；所述中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒10-15份，聚氨酯颗粒5-7份，黏结剂1-2份；所述上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5-10份，以及适量改性固化剂和助剂；所述面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5-10份，有机填料1-3份，有机色料0.5-1份，以及适量改性固化剂；所述改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺1-3份，三乙基苄基氯化铵0.5-1.5份，甲醛溶液3-5份，环氧丙烷0.5-1份，丁晴橡胶颗粒2-4份，聚氯乙烯颗粒1-2份，氯丁橡胶。
更进一步地，所述改性固定剂的制备流程包括以下步骤：步骤1：将双氰胺、三乙基苄基氯化铵和甲醛溶液一并投入搅拌设备，加入氢氧化钠调节pH值，直至pH值到达9-10，得到混合物，加入混合物质量200%的去离子水，以1000-1200r/min的转速，搅拌10-15min后，升温至85-95℃，以500-600r/min的转速，搅拌并保温反应0.75-1h，结束后降温至室温，获得反应物A；步骤2：在反应物A中加入其量5-10%的环氧丙烷，升温至105-110℃，以500-600r/min的转速，搅拌并保温反应4-5h后，进行减压蒸馏，蒸除低分子杂质，制得反应物B；步骤3：提取丁晴橡胶颗粒和氯丁橡胶颗粒投入搅拌设备，室温下以1800-2000r/min的转速，搅拌2-2.5h后，加入聚氯乙烯颗粒，以相同转速与时间进行搅拌，制得胶类混合物；步骤4：将反应物B与胶类混合物按比例配比，添加硅烷偶联剂，使用搅拌机，以1800-2000r/min的转速，搅拌20-30min，获得改性固定剂备用。
更进一步地，所述步骤一中的搅拌并保温反应的过程中，阶段性测试反应物A的pH值，并适时加入氢氧化钠调整并稳定pH值。
更进一步地，所述步骤4中反应物B与胶类混合物配比比例为：0.75-1:1.15-1.5。
更进一步地，所述助剂包括二丙酮醇溶液和苯乙烯溶液，其质量比为1:1.25。
更进一步地，所述中间层的制备流程为：将合成橡胶颗粒与聚氨酯颗粒投入搅拌设备，升温至100-120℃，以2000-2500r/min的转速，搅拌20-30min，添加黏结剂，搅拌并保温反应5-10min，制得中间层产物备用。
更进一步地，所述上涂层的制备流程为：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，加入混合物量1-3%的助剂，以1200-1500r/min的转速，搅拌15-20min，制得上涂层产物备用。
更进一步地，所述面涂层的制备流程包括：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，升温至90-110℃，以1200-1500r/min的转速，搅拌10-15min后，降温至室温，加入有机填料和有机色料，以800-1000r/min的转速，搅拌20-25min后，制得面涂层产物备用。
更进一步地，所述PU运动地坪的施工步骤包括：a.清洁基底，修整并保持基底的平整性；b.将中间层的产物涂覆在基底上，待中间层干燥后，将上涂层的产物涂覆在中间层上，待上涂层干燥后，将面涂层的产物涂覆在上涂层上，待面涂层干燥后，对面涂层进行打磨处理。
（三）有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果，
通过引入甲醛和三乙基苄基氯化铵联合改性双氰胺，引进了甲基与羟基，使得聚氨酯中的氨基甲酸酯基与双氰胺中的功能基团的接触率提高，提升反应活性增强，进而提高了反应速率，通过三乙基苄基氯化铵在不同温度下，利用阳离子机理进行促进反应，进而使得改性固化剂与聚氨酯乳液时反应时，可保持较快的固化速度。
通过改性后的双氰胺固化剂与聚氨酯乳液的相容性好，使得最终产物具有良好的稳定性，且改性成本低，保质期长，能维持良好的使用性能。
通过将丁晴橡胶颗粒、氯丁橡胶颗粒和聚氯乙烯颗粒交联使用，进而提升耐盐水性、耐低温性能和抗形变性能，以避免地坪的弹性在恶劣环境下过早丧失，以保证PU运动地坪良好的使用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中改性固定剂的制备过程的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：本实施例的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，如图1所示，包括：中间层、上涂层和面涂层；所述中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒10份，聚氨酯颗粒5份，黏结剂1份；所述上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5份，以及适量改性固化剂和助剂；所述面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5份，有机填料1份，有机色料0.5份，以及适量改性固化剂；所述改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺1份，三乙基苄基氯化铵0.5份，甲醛溶液3份，环氧丙烷0.5份，丁晴橡胶颗粒2份，聚氯乙烯颗粒1份，氯丁橡胶颗粒1.5份，硅烷偶联剂1-份，以及适量的氢氧化钠和去离子水。
所述改性固定剂的制备流程包括以下步骤：步骤1：将双氰胺、三乙基苄基氯化铵和甲醛溶液一并投入搅拌设备，加入氢氧化钠调节pH值，直至pH值到达9，得到混合物，加入混合物质量200%的去离子水，以1200r/min的转速，搅拌15min后，升温至95℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应1h，结束后降温至室温，获得反应物A；步骤2：在反应物A中加入其量10%的环氧丙烷，升温至110℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应5h后，进行减压蒸馏，蒸除低分子杂质，制得反应物B；步骤3：提取丁晴橡胶颗粒和氯丁橡胶颗粒投入搅拌设备，室温下以2000r/min的转速，搅拌2.5h后，加入聚氯乙烯颗粒，以相同转速与时间进行搅拌，制得胶类混合物；步骤4：将反应物B与胶类混合物按比例配比，添加硅烷偶联剂，使用搅拌机，以2000r/min的转速，搅拌30min，获得改性固定剂备用。
所述步骤一中的搅拌并保温反应的过程中，阶段性测试反应物A的pH值，并适时加入氢氧化钠调整并稳定pH值。
所述步骤4中反应物B与胶类混合物配比比例为：-1:-1.5。
所述助剂包括二丙酮醇溶液和苯乙烯溶液，其质量比为1:1.25。
所述中间层的制备流程为：将合成橡胶颗粒与聚氨酯颗粒投入搅拌设备，升温至1120℃，以2500r/min的转速，搅拌30min，添加黏结剂，搅拌并保温反应10min，制得中间层产物备用。
所述上涂层的制备流程为：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，加入混合物量3%的助剂，以1500r/min的转速，搅拌20min，制得上涂层产物备用。
所述面涂层的制备流程包括：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，升温至110℃，以1500r/min的转速，搅拌15min后，降温至室温，加入有机填料和有机色料，以1000r/min的转速，搅拌25min后，制得面涂层产物备用。
所述PU运动地坪的施工步骤包括：a.清洁基底，修整并保持基底的平整性；b.将中间层的产物涂覆在基底上，待中间层干燥后，将上涂层的产物涂覆在中间层上，待上涂层干燥后，将面涂层的产物涂覆在上涂层上，待面涂层干燥后，对面涂层进行打磨处理。
实施例2：本实施例中的PU运动地坪，如图1所示，包括：中间层、上涂层和面涂层；所述中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒12份，聚氨酯颗粒6份，黏结剂1份；所述上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液7份，以及适量改性固化剂和助剂；所述面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液7份，有机填料2份，有机色料1份，以及适量改性固化剂；所述改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺2份，三乙基苄基氯化铵1份，甲醛溶液4份，环氧丙烷1份，丁晴橡胶颗粒3份，聚氯乙烯颗粒2份，氯丁橡胶颗粒2份，硅烷偶联剂1.25份，以及适量的氢氧化钠和去离子水。
所述改性固定剂的制备流程包括以下步骤：步骤1：将双氰胺、三乙基苄基氯化铵和甲醛溶液一并投入搅拌设备，加入氢氧化钠调节pH值，直至pH值到达9，得到混合物，加入混合物质量200%的去离子水，以1200r/min的转速，搅拌15min后，升温至95℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应1h，结束后降温至室温，获得反应物A；步骤2：在反应物A中加入其量5-10%的环氧丙烷，升温至110℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应5h后，进行减压蒸馏，蒸除低分子杂质，制得反应物B；步骤3：提取丁晴橡胶颗粒和氯丁橡胶颗粒投入搅拌设备，室温下以2000r/min的转速，搅拌2.5h后，加入聚氯乙烯颗粒，以相同转速与时间进行搅拌，制得胶类混合物；步骤4：将反应物B与胶类混合物按比例配比，添加硅烷偶联剂，使用搅拌机，以2000r/min的转速，搅拌30min，获得改性固定剂备用。
所述步骤一中的搅拌并保温反应的过程中，阶段性测试反应物A的pH值，并适时加入氢氧化钠调整并稳定pH值。
所述步骤4中反应物B与胶类混合物配比比例为：1:1.5。
所述助剂包括二丙酮醇溶液和苯乙烯溶液，其质量比为1:1.25。
所述中间层的制备流程为：将合成橡胶颗粒与聚氨酯颗粒投入搅拌设备，升温至120℃，以2500r/min的转速，搅拌30min，添加黏结剂，搅拌并保温反应10min，制得中间层产物备用。
所述上涂层的制备流程为：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，加入混合物量3%的助剂，以1500r/min的转速，搅拌20min，制得上涂层产物备用。
所述面涂层的制备流程包括：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，升温至110℃，以1500r/min的转速，搅拌15min后，降温至室温，加入有机填料和有机色料，以1000r/min的转速，搅拌25min后，制得面涂层产物备用。
所述PU运动地坪的施工步骤包括：a.清洁基底，修整并保持基底的平整性；b.将中间层的产物涂覆在基底上，待中间层干燥后，将上涂层的产物涂覆在中间层上，待上涂层干燥后，将面涂层的产物涂覆在上涂层上，待面涂层干燥后，对面涂层进行打磨处理。
实施例3：本实施例中的PU运动地坪，如图1所示，包括：中间层、上涂层和面涂层；所述中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒15份，聚氨酯颗粒7份，黏结剂2份；所述上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液10份，以及适量改性固化剂和助剂；所述面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液10份，有机填料3份，有机色料1份，以及适量改性固化剂；所述改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺3份，三乙基苄基氯化铵1.5份，甲醛溶液5份，环氧丙烷1份，丁晴橡胶颗粒4份，聚氯乙烯颗粒2份，氯丁橡胶颗粒2.5份，硅烷偶联剂1.5份，以及适量的氢氧化钠和去离子水。
所述改性固定剂的制备流程包括以下步骤：步骤1：将双氰胺、三乙基苄基氯化铵和甲醛溶液一并投入搅拌设备，加入氢氧化钠调节pH值，直至pH值到达9，得到混合物，加入混合物质量200%的去离子水，以1200r/min的转速，搅拌15min后，升温至95℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应1h，结束后降温至室温，获得反应物A；步骤2：在反应物A中加入其量10%的环氧丙烷，升温至110℃，以600r/min的转速，搅拌并保温反应5h后，进行减压蒸馏，蒸除低分子杂质，制得反应物B；步骤3：提取丁晴橡胶颗粒和氯丁橡胶颗粒投入搅拌设备，室温下以2000r/min的转速，搅拌2.5h后，加入聚氯乙烯颗粒，以相同转速与时间进行搅拌，制得胶类混合物；步骤4：将反应物B与胶类混合物按比例配比，添加硅烷偶联剂，使用搅拌机，以2000r/min的转速，搅拌30min，获得改性固定剂备用。
所述步骤一中的搅拌并保温反应的过程中，阶段性测试反应物A的pH值，并适时加入氢氧化钠调整并稳定pH值。
所述步骤4中反应物B与胶类混合物配比比例为：1:1.5。
所述助剂包括二丙酮醇溶液和苯乙烯溶液，其质量比为1:1.25。
所述中间层的制备流程为：将合成橡胶颗粒与聚氨酯颗粒投入搅拌设备，升温至120℃，以2500r/min的转速，搅拌30min，添加黏结剂，搅拌并保温反应10min，制得中间层产物备用。
所述上涂层的制备流程为：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，加入混合物量3%的助剂，以1500r/min的转速，搅拌20min，制得上涂层产物备用。
所述面涂层的制备流程包括：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，升温至110℃，以1500r/min的转速，搅拌15min后，降温至室温，加入有机填料和有机色料，以1000r/min的转速，搅拌25min后，制得面涂层产物备用。
所述PU运动地坪的施工步骤包括：a.清洁基底，修整并保持基底的平整性；b.将中间层的产物涂覆在基底上，待中间层干燥后，将上涂层的产物涂覆在中间层上，待上涂层干燥后，将面涂层的产物涂覆在上涂层上，待面涂层干燥后，对面涂层进行打磨处理。
性能测试：
由此可见，比对例1-3的抗冲击强度、耐盐水性、贮存稳定性和耐低温性能均优于比对例4。
由此可见，比对例5-7的固定速度明显优于现有技术的比对例8，在90-130℃之间的固定速度变动幅度较小。
综上所述，本发明通过引入甲醛和三乙基苄基氯化铵联合改性双氰胺，引进了甲基与羟基，使得聚氨酯中的氨基甲酸酯基与双氰胺中的功能基团的接触率提高，反应活性增强，进而提高了反应速率，通过三乙基苄基氯化铵在不同温度下，利用阳离子机理进行促进反应，进而使得双氰胺固化剂与聚氨酯乳液时反应时，保持较快的固化速度；通过改性后的双氰胺固化剂与聚氨酯乳液的相容性好，使得最终产物具有良好的稳定性，改性成本低，保质期长，能维持良好的使用性能，将丁晴橡胶颗粒、氯丁橡胶颗粒和聚氯乙烯颗粒交联使用，进而提升耐盐水性、耐低温性能和抗形变性能，以避免地坪的弹性在恶劣环境下过早丧失，保证地坪良好的使用效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，包括：中间层、上涂层和面涂层；所述中间层包括：按质量份计的合成橡胶颗粒10-15份，聚氨酯颗粒5-7份，黏结剂1-2份；所述上涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5-10份，以及适量改性固化剂和助剂；所述面涂层包括：按质量份计的聚氨酯乳液5-10份，有机填料1-3份，有机色料0.5-1份，以及适量改性固化剂；所述改性固化剂包括：按质量份计的双氰胺1-3份，三乙基苄基氯化铵0.5-1.5份，甲醛溶液3-5份，环氧丙烷0.5-1份，丁晴橡胶颗粒2-4份，聚氯乙烯颗粒1-2份，氯丁橡胶颗粒1.5-2.5份，硅烷偶联剂1-1.5份，以及适量的氢氧化钠和去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述改性固定剂的制备流程包括以下步骤：步骤1：将双氰胺、三乙基苄基氯化铵和甲醛溶液一并投入搅拌设备，加入氢氧化钠调节pH值，直至pH值到达9-10，得到混合物，加入混合物质量200%的去离子水，以1000-1200r/min的转速，搅拌10-15min后，升温至85-95℃，以500-600r/min的转速，搅拌并保温反应0.75-1h，结束后降温至室温，获得反应物A；步骤2：在反应物A中加入其量5-10%的环氧丙烷，升温至105-110℃，以500-600r/min的转速，搅拌并保温反应4-5h后，进行减压蒸馏，蒸除低分子杂质，制得反应物B；步骤3：提取丁晴橡胶颗粒和氯丁橡胶颗粒投入搅拌设备，室温下以1800-2000r/min的转速，搅拌2-2.5h后，加入聚氯乙烯颗粒，以相同转速与时间进行搅拌，制得胶类混合物；步骤4：将反应物B与胶类混合物按比例配比，添加硅烷偶联剂，使用搅拌机，以1800-2000r/min的转速，搅拌20-30min，获得改性固定剂备用。
3.根据权利要求2所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述步骤一中的搅拌并保温反应的过程中，阶段性测试反应物A的pH值，并适时加入氢氧化钠调整并稳定pH值。
4.根据权利要求2所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述步骤4中反应物B与胶类混合物配比比例为：0.75-1:1.15-1.5。
5.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述助剂包括二丙酮醇溶液和苯乙烯溶液，其质量比为1:1.25。
6.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述中间层的制备流程为：将合成橡胶颗粒与聚氨酯颗粒投入搅拌设备，升温至100-120℃，以2000-2500r/min的转速，搅拌20-30min，添加黏结剂，搅拌并保温反应5-10min，制得中间层产物备用。
7.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述上涂层的制备流程为：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，加入混合物量1-3%的助剂，以1200-1500r/min的转速，搅拌15-20min，制得上涂层产物备用。
8.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述面涂层的制备流程包括：将聚氨酯乳液与其量20%的改性固化剂一并投入搅拌机，升温至90-110℃，以1200-1500r/min的转速，搅拌10-15min后，降温至室温，加入有机填料和有机色料，以800-1000r/min的转速，搅拌20-25min后，制得面涂层产物备用。
9.根据权利要求1所述的一种具备保持固化速度的PU运动地坪，其特征在于，所述PU运动地坪的施工步骤包括：a.清洁基底，修整并保持基底的平整性；b.将中间层的产物涂覆在基底上，待中间层干燥后，将上涂层的产物涂覆在中间层上，待上涂层干燥后，将面涂层的产物涂覆在上涂层上，待面涂层干燥后，对面涂层进行打磨处理。
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