本发明专利技术公开了一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂及其制备方法，涉及聚氨酯材料技术领域，本发明专利技术A组分中加入少量的二异氰酸酯，提高A组分中聚醚多元醇、小分子二元醇、小分子交联剂的相容性，且提高A组分的平均分子量，从而使制备的聚氨酯塑胶跑道具有更佳的力学性能；B组分中选择聚碳酸亚丙酯二元醇为软段，其具有较聚醚多元醇更高的内聚力，该组分与A组分反应形成的聚合物分子链间作用力更强，赋予聚氨酯优异的耐候性能、力学强度、耐磨性能；本发明专利技术配方中不使用TDI、铅汞等重金属催化剂以及增塑剂，一次性浇注成型，场地舒适度高，绿色环保，对环境及人体健康不会造成危害。
【技术实现步骤摘要】
一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂及其制备方法
：本专利技术涉及聚氨酯材料
，具体涉及一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂及其制备方法。
技术介绍
：聚氨酯塑胶铺装材料是一种浇注型聚氨酯产品，其具有弹性适当、耐磨性强、防滑性好、色彩鲜艳美观、场地清洁维护简便、可全天候使用且可以调整硬度弹性等指标来适应各种比赛和训练要求等优点。聚氨酯塑胶铺装材料广泛用于各类体育运动场地，如塑胶田径场、网球场、篮球场、家用塑胶地板及防滑过街天桥的铺设，已成为各体育场馆和大中小学的基础硬件之一。传统型聚氨酯铺装材料主要是甲苯二异氰酸酯(TDI)/3,3’二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)体系，配合一些有机分子增塑剂、溶剂、铅、汞等催化剂。由于聚氨酯预聚体中存在的游离TDI的蒸气压较高、挥发性大，对人的呼吸系统有严重的刺激性，在塑胶场地浆料的生产和施工过程中对人体健康造成了极大的危害。而且塑胶场地在使用过程中会慢慢释放出有害气体，也影响人的身体健康。有机汞、有机铅催化剂如异辛酸铅(或称辛酸铅)因为对空气中水分不敏感，催化效果较好。但汞、铅是重金属，对人体有毒害。铅多积聚在离地面约1m的大气中，处于儿童的呼吸带，对健康的影响较大。溶剂、增塑剂等属于小分子化合物，在使用过程中逐渐挥发、迁移释放到环境中，对人体有一定的伤害。随着环保意识深入民心，健康绿色环保是主要的发展趋势之一。聚氨酯塑胶铺装材料需要淘汰传统有毒有害配方体系。新型环保不含TDI、铅、汞、溶剂、增塑剂的聚氨酯塑胶铺装材料开发迫在眉睫。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有表面光滑、内部泡孔结构均匀、弹性好、耐磨性能优良、防滑性好、强度高、操作简单、施工方便且环保的塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂及其制备方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，由A组分与B组分按质量比1:2～2:1混合而成；所述A组分由以下质量份数的组分制成：所述B组由以下质量份数的组分制成：所述塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)向反应釜中投入聚醚多元醇，升温至100～120℃于抽真空条件下脱水2h，真空度大于等于0.095Mpa；降温至30～40℃后加入小分子二元醇、小分子交联剂及二异氰酸酯，于65～80℃下反应2～4h；然后再降温至30～40℃后依次加入水、催化剂、光/热稳定剂、流平剂、稳泡剂、颜料及填料，升温至60～80℃搅拌2～4h，制得A组分；(2)向反应釜内投入二异氰酸酯、多异氰酸酯及光/热稳定剂，再加入聚碳酸亚丙酯二元醇，于60～80℃下搅拌反应3～4.5h，制得B组分；(3)使用时，将所制A组分、B组分按比例混合均匀后施工，搅拌均匀的物料必须在0.5h内使用完，施工时直接将物料倒入处理好的地基上摊铺平整，室温充分熟化24h，即得无溶剂聚氨酯树脂型塑胶跑道弹性层。所述二异氰酸酯选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物MDI-50中的一种或两种。所述多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯与聚苯聚亚甲基多异氰酸酯的混合物聚合MDI、碳化二亚胺改性的液化MDI中的一种或几种。所述聚醚多元醇选自官能度为2～4、数均分子量为700～6000的聚环氧丙烯多元醇中的一种或两种。所述聚碳酸亚丙酯二元醇的官能度为2，数均分子量为2000。所述小分子二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇氢醌双(2-羟乙基)醚中的一种或几种。所述小分子交联剂选自丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或几种。所述催化剂为有机铋类型催化剂，选自BiCAT8106、BiCAT8108、BiCAT8124、BiCAT3228、BorchiKat22、BorchiKat24、BiCAT4232、MB20中的一种。所述泡沫稳定剂为聚醚改性的有机硅表面活性剂，选自迈图高新材料集团的L-5511、L-6860、L-5440、L-5512、L-3002以及奥斯佳科技材料有限公司的US-5208、US-5260、US-5250、US-5240中的一种。所述光/热稳定剂为紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂或抗氧剂，其中紫外线吸收剂选自UV-1、UV-1130、UV-P或UV-234中的一种；抗氧剂选自245、1010、1035、1076或1098中的一种。所述有机硅类流平剂选自BYK-378、BYK-333、BYK-306、BYK-373或TEGOGlide410、TEGOGlide450、TEGOFlow370中的一种。所述水为去离子水或软化水，起化学发泡剂作用。所述颜料为酞青绿、铁黄或氧化铁红一种或几种。所述填料选自白滑石粉、石英粉、蒙脱土、高岭土中一种或几种。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术A组分中加入少量的二异氰酸酯，提高A组分中聚醚多元醇、小分子二元醇、小分子交联剂的相容性，且提高A组分的平均分子量，从而使制备的聚氨酯塑胶跑道具有更佳的力学性能。(2)本专利技术B组分中选择聚碳酸亚丙酯二元醇为软段，其具有较聚醚多元醇更高的内聚力，该组分与A组分反应形成的聚合物分子链间作用力更强，赋予聚氨酯优异的耐候性能、力学强度、耐磨性能。(3)本专利技术使用水做化学发泡剂，与B组分反应形成支撑力强的聚脲结构，同时形成均匀的泡孔结构，达到减小密度、节约材料、降低造价的目的。(4)本专利技术配方中不使用TDI、铅汞等重金属催化剂以及增塑剂，一次性浇注成型，场地舒适度高，绿色环保，对环境及人体健康不会造成危害。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1(1)A组分的制备向反应釜中投入50kg聚醚多元醇DEP-330N，升温至100～120℃于抽真空(真空度大于等于0.095Mpa)条件下脱水2h；降温至30～40℃后加入15kg1,4-丁二醇、0.5kg丙三醇及3kgMDI-50，于65～80℃下反应2～4h；然后再降温至30～40℃后依次加入0.2kg水、0.01kgMB-20、0.3kgI-1010、0.3kgUV-1130、0.1kgBYK-378、0.2kgL-5511、1.5kg氧化铁红、70kg高岭土、1kg气相二氧化硅，升温至60～80℃搅拌2～4h，制得A组分；(2)B组分的制备向反应釜内投入40kgMDI、3kg2020及0.15kgI-1010，在40～50℃条件下搅拌10min，再加入70kg抽真空脱水后的聚碳酸亚丙酯二元醇，于60～80℃下搅拌反应2.5～4.5h，制得B组分。(3)无溶剂发泡型聚氨酯树脂制备及应用使用时，将A、B组分按照A:B＝100/115(以质量百分数计)相应比例混合均匀后施工，搅拌均匀的物料必须在0.5h内使用完，施工时直接将物料倒入处理好的地基上摊铺平整。室温充分熟化24h后即制得无溶剂聚氨酯树脂型塑胶跑道弹性层。本实施例中使用的原料：DEP-330N为淄博德信联邦化工生产的三官能度、分子量为4800的聚氧化丙烷二元醇；MDI、M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，其特征在于：由A组分与B组分按质量比1:2～2:1混合而成；所述A组分由以下质量份数的组分制成：
【技术特征摘要】
1.一种塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，其特征在于：由A组分与B组分按质量比1:2～2:1混合而成；所述A组分由以下质量份数的组分制成：所述B组由以下质量份数的组分制成：2.一种如权利要求1所述的塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)向反应釜中投入聚醚多元醇，升温至100～120℃于抽真空条件下脱水2h，真空度大于等于0.095Mpa；降温至30～40℃后加入小分子二元醇、小分子交联剂及二异氰酸酯，于65～80℃下反应2～4h；然后再降温至30～40℃后依次加入水、催化剂、光/热稳定剂、流平剂、稳泡剂、颜料及填料，升温至60～80℃搅拌2～4h，制得A组分；(2)向反应釜内投入二异氰酸酯、多异氰酸酯及光/热稳定剂，再加入聚碳酸亚丙酯二元醇，于60～80℃下搅拌反应3～4.5h，制得B组分；(3)使用时，将所制A组分、B组分按比例混合均匀后施工，搅拌均匀的物料必须在0.5h内使用完，施工时直接将物料倒入处理好的地基上摊铺平整，室温充分熟化24h，即得无溶剂聚氨酯树脂型塑胶跑道弹性层。3.根据权利要求1或2所述的塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，其特征在于：所述二异氰酸酯选自4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯MDI-100、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物MDI-50中的一种或两种。4.根据权利要求1或2所述的塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，其特征在于：所述多异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯与聚苯聚亚甲基多异氰酸酯的混合物聚合MDI、碳化二亚胺改性的液化MDI中的一种或几种。5.根据权利要求1或2所述的塑胶跑道用无溶剂发泡型聚氨酯树脂，其特征在于：所述聚醚多元醇选自官能度为2～4、数均分子量为700～6000的聚环氧丙烯多元醇中的一种或两种；所述聚碳酸亚丙酯二元醇的官能度为2，数均分子量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明星，
申请(专利权)人：安徽匠星联创新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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