一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料制造技术

本发明专利技术涉及材料技术领域，尤其涉及一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料。该材料包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4

【技术实现步骤摘要】
一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料。

技术介绍

[0002]聚氨酯塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。其不仅具有平整度好、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，还有利于运动环境的美化，提高大家的运动积极性。
[0003]根据使用原料以及施工方式的不同可分为透气型、全塑型、复合型以及混合型等塑胶跑道。全塑型聚氨酯塑胶跑道的主要材料是双组份聚氨酯，结合运动科学和材质科学，能充分满足和体现运动员参与者对跑道的专业要求。全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分通常为聚醚多元醇、增塑剂、扩链剂、分散剂、填料、颜料等原料混拌而成，B组分为聚氨酯预聚体。按照一定的配比，A/B组分混合适量催化剂发生交联反应后即固化形成全塑型塑胶跑道。全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分中添加量最大的通常为粉类填料，并起到多重作用，包括：有填充作用，可降低制品成本，提高产品在市场上的竞争能力；可降低成型样块的收缩率，提高制品的尺寸稳定性；可调节浆料的粘度；可提高材料冲击强度、压缩强度以及耐磨性；可提高颜料的着色效果以及成品的光稳定性和耐化学腐蚀性等。常用的粉类填料有碳酸钙(重钙、轻钙)、重晶石粉、滑石粉、高岭土、多孔粉石英、白炭黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石、膨润土等。其中碳酸钙是无臭无味的白色粉末，并且价格便宜、资源丰富，所以在全塑型聚氨酯塑胶跑道A组分的生产中被广泛使用。碳酸钙又分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙，简称重钙和轻钙，重钙是天然碳酸钙，由方解石经粉碎制得，价格便宜，在浆料制备中和轻钙相比，容易沉降；轻钙又叫沉淀碳酸钙，粒度比重钙小，吸油量比重钙大，价格比重钙高。聚氨酯浆料实际生产中通常是重钙和轻钙搭配使用。
[0004]碳酸钙在全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分的生产中广泛使用，能同时起到降成本、增加材料的耐磨以及抗冲击、抗撕裂性能。通常碳酸钙在A组分中的占比在55％以下，继续提升这个比例可以进一步降低材料的成本，很多生产厂家都进行尝试，但是研究结果发现碳酸钙等粉料在A组分中的占比超过一定的比例后会带来一些负面的影响，比如材料粘度显著增大，流动性变差；材料的储存稳定性降低，常温放置通常几天的时间即会形成沉降；最重要的一点，成品塑胶样块的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能会显著降低，产品质量明显变差。所以很多生产厂家为了平衡成本以及成品性能，通常将碳酸钙的填充量控制在55％以下，并且需要搭配使用部分吸油值高、抗沉降的粉料或者助剂。因此制备高填充量且性能优异的全塑型聚氨酯塑胶材料是个难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，以解决现有技术存在的缺陷。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4
‰
；
[0008]所述A组分由包括以下重量份数的原料制备得到：填料65～75份、聚醚多元醇9～21份、增塑剂15～20份、扩链剂2～4份、分散剂0.05～0.25份、颜料0.5～1份；
[0009]所述B组分为聚氨酯预聚体。
[0010]优选的，所述填料包括重钙、轻钙和偶联剂，其中重钙和轻钙质量比为4:6
‑
6:4，偶联剂为重钙和轻钙总质量的2～2.5％。
[0011]优选的，所述重钙和轻钙的粒径各自独立为800～1250目；所述偶联剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种。
[0012]优选的，所述聚醚多元醇为DL2000和330N的混合物，DL2000和330N的质量比为3～6:6～15。
[0013]优选的，增塑剂为环保氯化石蜡、氯代棕榈油甲酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种。
[0014]优选的，所述扩链剂为二型粉状MOCA或环保扩链剂TDMA。
[0015]优选的，所述颜料为氧化铁红或氧化铁绿。
[0016]优选的，所述分散剂为降粘分散剂。
[0017]优选的，所述催化剂为锌铋复合催化剂。
[0018]优选的，所述组分A的制备方法包括以下步骤：
[0019]将填料、聚醚多元醇、增塑剂、扩链剂、分散剂、颜料混合后，依次进行升温、抽真空、脱气、脱水、降温后得到A组分。
[0020]优选的，所述组分A的制备方法包括以下步骤：将填料、聚醚多元醇、增塑剂、扩链剂、分散剂、颜料混合后，升温至95～100℃，抽负压≤
‑
0.09Mpa，脱气、脱水处理3～5h。
[0021]经由上述技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0022]本专利技术提供的高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，组分A中填料用量可高达58.4～73.9％，可明显降低产品的成本，与此同时，本专利制备的材料本身粘度适中且具有优异的储存稳定性，常温放置一年以上不会产生沉降，A/B组分混合固化后制备的跑道样块也展示了优异的力学性能(拉伸强度≥3MPa、断裂伸长率≥600％)。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供了一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，优选为5:0.9～1.2；所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4
‰
，优选为2.5～3
‰
；
[0024]所述A组分由包括以下重量份数的原料制备得到：填料65～75份、聚醚多元醇9～21份、增塑剂15～20份、扩链剂2～4份、分散剂0.05～0.25份、颜料0.5～1份，优选为填料68～72份、聚醚多元醇12～18份、增塑剂16～18份、扩链剂2～3份、分散剂0.08～0.2份、颜料0.6～0.8份；
[0025]所述B组分为聚氨酯预聚体，山东亿博润新材料科技有限公司生产的YJ2011
‑
B型。
[0026]在本专利技术中，所述填料包括重钙、轻钙和偶联剂，其中重钙和轻钙质量比为4:6
‑
6:4，优选为4:5
‑
5:4，偶联剂为重钙和轻钙总质量的2～2.5％，优选为2.1～2.3％。
[0027]在本专利技术中，所述重钙和轻钙的粒径各自独立为800～1250目，优选为900～1000目；所述偶联剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种，优选为硬脂酸钙或硬脂酸锌。
[0028]在本专利技术中，所述聚醚多元醇为DL2000和330N的混合物，DL2000和330N的质量比为3～6:6～15，优选为4～5:8～12，所述DL2000和330N均购自山东蓝星东大有限公司。
[0029]在本专利技术中，增塑剂为环保氯化石蜡、氯代棕榈油甲酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种，优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，其特征在于，包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4
‰
；所述A组分由包括以下重量份数的原料制备得到：填料65～75份、聚醚多元醇9～21份、增塑剂15～20份、扩链剂2～4份、分散剂0.05～0.25份、颜料0.5～1份；所述B组分为聚氨酯预聚体。2.根据权利要求1所述的一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，其特征在于，所述填料包括重钙、轻钙和偶联剂，其中重钙和轻钙质量比为4:6～6:4，偶联剂为重钙和轻钙总质量的2～2.5％。3.根据权利要求1或2所述的一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，其特征在于，所述重钙和轻钙的粒径各自独立为800～1250目；所述偶联剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌中的一种。4.根据权利要求3所述的一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为DL2000和330N的混合物，DL2000和330N的质量比为3～6:6～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士虎，王超，张晓娣，时静苹，杨方清，
申请(专利权)人：山东亿博润新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：