水性环保塑胶跑道胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水性环保塑胶跑道胶粘剂及其制备方法，其技术方案要点是包括A组分与B组分；A组分包括如下重量百分比计的物质：19%~48%去离子水、0.3%~0.8%分散剂、0.5%~0.7%消泡剂、0.2%~0.5%增稠剂、1%~2%羟乙基纤维素醚、0.5%~1%成膜助剂、40%~60%水性丙烯酸酯乳液、0.5%~2%杀菌剂；B组分包括如下重量百分比计的物质：5%~10%胺类固化剂，取代了现有技术中采用芳香族二异氰酸酯所制备的胶粘剂，即使遇到炎热天气或者受到强紫外线照射时，经本申请的胶粘剂也不会释放芳香类的有毒气体，大大提高了胶粘剂的环保性能。

【技术实现步骤摘要】
水性环保塑胶跑道胶粘剂及其制备方法
本专利技术涉及胶粘剂，特别涉及一种水性环保塑胶跑道胶粘剂及其制备方法。
技术介绍
塑胶跑道，是由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率，是国际上公认的室外运动场地坪材料。但是，最近不乏从媒体上能够看到一些塑胶跑道的负面报道。报道称，某地多所学校出现“毒塑胶跑道”导致学生出现流鼻血、头晕、皮肤过敏等症状的消息持续发酵，相关部门对出现事故学校的塑胶跑道也做了大量的质检。结果表明，塑胶跑道经过空气的暴晒、雨水的冲刷会向空气中散发挥发性物质，学生吸入大量挥发性物质导致了流鼻血、头晕、皮肤过敏等现象，这引起了社会的广泛关注。目前，现有专利中申请公布号为CN105038684A的中国专利公开了一种环保型塑胶跑道用聚氨酯胶粘剂的制备，该方法是以聚醚多元醇、芳香族二异氰酸酯为原料，氯化石蜡和邻苯二甲酸二丁酯为助剂，白炭黑为填料，有机锡为催化剂，通过预聚体法制备出了环保、高性能塑胶跑道用聚氨酯胶粘剂，制备了挥发性低、无毒、无刺激性气味的环保胶粘剂，具有优异的使用性能。但是，上述环保胶粘剂中的原料采用大量溶剂以及芳香族二异氰酸酯，遇到炎热的天气或者紫外线强烈照射时会加速释放芳香类毒物，残留铅、汞等重金属，对人体有较强的慢性毒性，并且对土壤环境及地下水也会造成持续性污染；而且，上述胶粘剂中添加大量的二氧化硅，随着二氧化硅含量的增多，导致胶粘剂容易发生开裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水性环保塑胶跑道胶粘剂，该胶粘剂所使用的原料均很安全、环保，并且具有良好的回弹性能，不易开裂。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水性环保塑胶跑道胶粘剂，包括A组分与B组分；所述A组分包括如下重量百分比计的物质：19％～48％去离子水、0.3％～0.8％分散剂、0.5％～0.7％消泡剂、0.2％～0.5％增稠剂、1％～2％羟乙基纤维素醚、0.5％～1％成膜助剂、40％～60％水性丙烯酸酯乳液、0.5％～2％杀菌剂；所述B组分包括如下重量百分比计的物质：5％～10％胺类固化剂。通过采用上述技术方案，本申请的胶粘剂所采用的原料为去离子水、水性丙烯酸酯乳液、羟乙基纤维素醚以及助剂，起主要作用的水性丙烯酸酯乳液具有优异的环保性能，取代了现有技术中采用芳香族二异氰酸酯所制备的胶粘剂，即使遇到炎热天气或者受到强紫外线照射时，经本申请的胶粘剂也不会释放芳香类的有毒气体，大大提高了胶粘剂的环保性能；同时，水性丙烯酸酯乳液具有优异的柔性、回弹性，有助于减小胶粘剂的开裂性。本专利技术进一步设置为：所述水性丙烯酸酯乳液为环氧-丙烯酸杂化乳液与弹性丙烯酸乳液复配，其中环氧-丙烯酸杂化乳液在水性丙烯酸酯乳液中的占比为30％～40％。通过采用上述技术方案，环氧-丙烯酸杂化乳液是弥补了环氧树脂与丙烯酸各自的不足，通过核-壳乳液聚合法制备的结合环氧树脂与丙烯酸的优点的杂化乳液；弹性丙烯酸乳液是指加入适量的软单体以降低玻璃化温度，并且利用加入的功能单体或低聚物所带有的特殊官能团的相互作用形成醚键、酯键或者酰胺基团，或者通过双键之间的加成作用形成大分子链的C-C键，形成具有微交联结构的一类丙烯酸酯乳液；将环氧-丙烯酸杂化乳液与弹性丙烯酸乳液复配使用，显著提高了胶粘剂的粘结能力，并且具有优异的耐候性、耐碱性、抗紫外光性以及优良的回弹性、拉伸强度以及不易开裂性。本专利技术进一步设置为：所述分散剂为丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、聚羧酸系分散剂中的一种或者多种。通过采用上述技术方案，分散剂选用丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、聚羧酸系分散剂中的一种或者多种，丙烯酸酯类共聚物作为分散剂在涂料中应用广泛，它与很多膜聚合物产生良好的协同性，有助于对体系的分散；苯乙烯-马来酸酐聚合物分子中既含有疏水性苯乙烯链段，又含有亲水性马来酸酐链段，具有良好的分散性能，而且苯乙烯-马来酸酐聚合物通过锚固基团，通过离子对、氢键、范德华力等作用紧密地结合在固体填料与液体填料之间，形成了很强的空间位阻效应，从而有利于稳定地分散；聚羧酸系分散剂具有长碳链，较多活性的吸附点以及能起到空间排斥作用的支链，在乳液聚合中起到有效的分散性能，并且聚羧酸系分散剂在使用时，对pH值以及温度敏感程度小，分散性能高，不易出现沉降和絮凝。本专利技术进一步设置为：还包括3％～4％功能性助剂，所述功能性助剂为丙烯酸官能化的有机硅预聚体。通过采用上述技术方案，丙烯酸官能化的有机硅预聚体作为功能性助剂，有助于提高水性丙烯酸酯乳液的表面性能，增加表面的光滑度，同时提高水性丙烯酸酯乳液的强度、柔韧性、抗结块、耐擦伤以及抗污染性。本专利技术进一步设置为：还包括1％～3％防冻剂。通过采用上述技术方案，添加防冻剂，有助于使本申请所述的胶粘剂在低温下有效防止物料中水分结冰，由于本申请的胶粘剂是作用于塑胶跑道上，而塑胶跑道中的混凝土需要在负温下硬化，添加防冻剂，有助于在低温下铺设塑胶跑道时，塑胶跑道中各个层之间的粘结力更好，从而提高塑胶跑道的强度。本专利技术进一步设置为：还包括5％～6％防尘剂，所述防尘剂选用气相二氧化硅。通过采用上述技术方案，气相二氧化硅防尘剂依靠氢键进行触变，可以将颜填料表面的水分置换包覆，让它与丙烯酸酯类更加紧密地结合在一起，起到防沉降、增稠、防流挂，而且有助于起到分散、提高附着力的作用。本专利技术的另一目的在于公开了一种水性环保塑胶跑道胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：(1)溶解：将0.3％～0.8％分散剂、0.5％～0.7％消泡剂、1％～3％防冻剂、0.5％～2％杀菌剂等助剂加入到19％～48％去离子水中，然后加入1％～2％羟乙基纤维素醚，调节转速为500～1000rpm，分散15～25min，制成纤维素浆料；(2)胶粘剂制备：在分散完成的纤维素浆料中加入40％～60％水性丙烯酸酯乳液，在500～1000rpm条件下进行搅拌，并加入0.5％～0.7％消泡剂、3％～4％功能性助剂、5％～6％防尘剂、0.2％～0.5％增稠剂以及0.5％～1％成膜助剂，混合完毕后包装即可。通过采用上述技术方案，首先将分散剂、消泡剂、防冻剂、杀菌剂均匀地溶解在去离子水中，然后将羟乙基纤维素醚进行有效溶解，形成纤维素浆料；然后向均匀分散的纤维素浆料中添加水性丙烯酸酯乳液，并进行充分的搅拌；另外添加其他功能性助剂，从而使制备的胶粘剂的综合性能更优。本专利技术进一步设置为：步骤(1)中调节溶解温度为35～40℃。通过采用上述技术方案，控制步骤(1)中的溶解过程在35～40℃，在高于室温的温度下进行溶解，有助于加快分散剂、消泡剂、防冻剂以及杀菌剂在水中的溶解速度，同时提高羟乙基纤维素醚在去离子水中的溶解度，有助于制备均匀、稳定的纤维素浆料。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、水性丙烯酸酯乳液采用丙烯酸杂化乳液与弹性丙烯酸乳液复配，具有优异的环保性能；同时有助于提高胶粘剂的粘结能力，并且具有优异的耐候性、耐碱性、抗紫外光性以及优良的回弹性、拉伸强度以及不易开裂性；2、丙烯酸官能化的有机硅预聚体与水性丙烯酸酯乳液产生协同作用，大大增强了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性环保塑胶跑道胶粘剂，包括A组分与B组分；所述A组分包括如下重量百分比计的物质：19％～48％去离子水、0.3％～0.8％分散剂、0.5％～0.7％消泡剂、0.2％～0.5％增稠剂、1％～2％羟乙基纤维素醚、0.5％～1％成膜助剂、40％～60％水性丙烯酸酯乳液、0.5％～2％杀菌剂；所述B组分包括如下重量百分比计的物质：5％～10％胺类固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种水性环保塑胶跑道胶粘剂，包括A组分与B组分；所述A组分包括如下重量百分比计的物质：19％～48％去离子水、0.3％～0.8％分散剂、0.5％～0.7％消泡剂、0.2％～0.5％增稠剂、1％～2％羟乙基纤维素醚、0.5％～1％成膜助剂、40％～60％水性丙烯酸酯乳液、0.5％～2％杀菌剂；所述B组分包括如下重量百分比计的物质：5％～10％胺类固化剂。2.根据权利要求1所述的水性环保塑胶跑道胶粘剂，其特征在于：所述水性丙烯酸酯乳液为环氧-丙烯酸杂化乳液与弹性丙烯酸乳液复配，其中环氧-丙烯酸杂化乳液在水性丙烯酸酯乳液中的占比为30％～40％。3.根据权利要求2所述的水性环保塑胶跑道胶粘剂，其特征在于：所述分散剂为丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸酐聚合物、聚羧酸系分散剂中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的水性环保塑胶跑道胶粘剂，其特征在于：还包括3％～4％功能性助剂，所述功能性助剂为丙烯酸官能化的有机硅预聚体。5.根据权利要求4所述的水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：单秀军，
申请(专利权)人：苏州大乘环保建材有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32