一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯塑胶跑道技术领域，主要涉及以硅酸盐与异氰酸酯反应并添加各种助剂制备的无机/有机弹性体颗粒，配以胶水、无机盐粉末制备的一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法。以硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料替代EPDM橡胶颗粒可较程度大地降低透水塑胶跑道的铺设成本，为塑胶跑道铺设增加颗粒料品种。当无机盐粉末遇水后可迅速溶解，形成分布均匀的毛细微孔通道，使塑胶跑道具有良好的通气性、透水性，颗粒之间良好的相互粘结性，可有效防止雨水在塑胶跑道表面聚集，也可防止雨后太阳暴晒跑道产生鼓包现象。本发明专利技术所制备的透水型无机/有机塑胶跑道复合材料绿色环保。透水型无机/有机塑胶跑道复合材料绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯塑胶跑道
，主要涉及以硅酸盐与异氰酸酯反应并添加各种助剂制备的无机/有机弹性体颗粒，配以胶水、无机盐粉末制备的一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，它由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、防滑性、耐磨性、吸震性好，场地护理容易，色彩鲜明，美观整齐等优点，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。
[0003]但因为塑胶跑道的所用材料多为高分子材料，高分子材料本身不具备吸水性，透水性较差，一旦遇到雨雪天气，塑胶跑道在户外使用时被雨水浇淋后容易出现积水的情况，雨水不能够及时的排出，影响到塑胶跑道的使用效果，不仅在积水风干前无法使用，积水部位经过长时间的浸泡，还会影响塑胶跑道的使用寿命。所以，透水性塑胶跑道材料应运而生。但目前绝大部分塑胶跑道材料所使用的颗粒料为三元乙丙橡胶胶颗粒，即EPDM橡胶颗粒，这将造成塑胶跑道的铺设成本较高。为解决这一缺陷，本专利技术创新性的以无机水玻璃硅酸钠、无机填料、颜填料等与异氰酸酯混合制备一种无机/有机新型颗粒料，进一步与聚氨酯预聚体混合固化制备一种新型无机/有机塑胶跑道复合材料，一方面降低了塑胶跑道材料的铺设成本，另一方面增加了塑胶跑道颗粒料的品种。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对
技术介绍
中所述存在的问题，提供一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法，达到施工方便，成本低，对环境友好的目的。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法，按下列步骤进行：
[0007]步骤一.硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料的制备：
[0008](1)、在常温下将92～95份的硅酸钠水玻璃置于混合器中，然后将1～3份催化剂和2～3丙三醇、1～2份乙二醇加入到硅酸钠水玻璃中并搅拌均匀，放置15～20分钟，待混合体均匀透亮之后，即得A组分，常温密封保存备用；
[0009](2)将轻质碳酸钙4～6份、滑石粉28～32份、色粉0.5～1.5份、二乙二醇二苯甲酸酯10～15份、光稳定剂0.6～1.0份、抗氧剂0.6～1.0份次加入反应釜中，搅拌均匀，然后升温到120℃，脱水2小时，将物料降温至50℃时加入流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.3～0.5份，继续搅拌20分钟后，再加入40～50份MDl
‑
50型聚氨酯预聚体、10～15份PAPI型多苯基多亚甲基多异氰酸酯，搅拌20分钟后，降温至常温即得到B组分，充氮气后保存备用；
[0010](3)硅酸盐/异氰酸酯复合片料的制备：
[0011]在常温下将上述制得的A组分和B组分按质量比为A组分：B组分＝1:4～7的比例混
合搅拌均匀，刮涂成型，涂刮厚度≥3～4mm；不流动时间在16～25分钟，在常温下固化24h，并进一步放置熟化168h，得到硅酸盐/异氰酸酯复合片料；
[0012](4)硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料的制备：
[0013]将上述得到的硅酸盐/异氰酸酯复合片料投入破碎机中粉碎后按照不同的粒径筛出包装；
[0014]步骤二.透水型塑胶跑道复合材料制备：
[0015]将确定粒径的硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料称量好，按照胶水∶颗粒料∶无机盐粉末＝1∶4～6∶1～1.5的质量比向颗粒料中加入胶水，并加入无机盐粉末搅拌均匀后倒入模具100cm
×
100cm中，模具厚度1～1.5cm，利用金属抹子将颗粒排实并抹出光面，然后室温自然固化20～30h，脱模，表面淋洒自来水，当无机盐溶解后，即得一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料。
[0016]所述MDI
‑
50型聚氨酯预聚体的制备方法如下：
[0017]准确称取33份N210聚醚多元醇，67份N220聚醚多元醇，加入混合器中，常温搅拌混合均匀得混合聚醚多元醇，在120℃，0.08～0.09MPa条件下脱水2h，然后降温，当温度降到50℃时，关闭真空系统，准确加入32～42份MDI
‑
50型二异氰酸酯，50℃反应1h，然后升温至80℃后反应2.5h，再在0.08～0.09MPa时真空脱泡30min，即制得
‑
NCO质量含量为4～6％的聚氨酯预聚体，反应物为无色透明液体；该预聚体同时可作为胶水使用。
[0018]所述的PAPI为多苯基多亚甲基多异氰酸酯，
‑
NCO基团质量含量为31.1～31.5％，万华化学集团股份有限公司生产。
[0019]所述水玻璃是指液体硅酸钠水玻璃，硅酸钠水玻璃波美度为48～520B
é
，模数2.2～2.5。
[0020]所述的MDI
‑
50型聚氨酯预聚体为质量含量50％的2，4＇
‑
MDI和50％的4，4＇
‑
MDI的二苯基甲烷二异氰酸酯混合物，
‑
NCO基团质量含量为33.6％，为烟台万华聚氨酯公司生产。
[0021]所述滑石粉为市售细度600目滑石粉；所述轻质碳酸钙为市售的600目的轻质碳酸钙，所述的消泡剂为广州中顺科成生产的C431消泡剂；所述的流平剂为广州中顺科成生产的C1066流平剂；所述的光稳定剂为上海凯茵化工销售的783型光稳定剂；所述的抗氧剂为上海凯茵化工销售的1076型抗氧剂；所述催化剂为广州优润合成材料有限公司生产的CUCAT
‑
WN型水玻璃催化剂。所述的二乙二醇二苯甲酸酯为市售的环保型增塑剂。
[0022]所述的无机盐粉末为氯化钠、氯化钾中的一种或混合物，粒径大于200目。
[0023]所述硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料制备的粉碎机型号为SA600E，生产企业广东世奥机械制造有限公司。
[0024]本专利技术的优点；
[0025]1.以硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料替代EPDM橡胶颗粒可较程度大地降低透水型塑胶跑道的铺设成本，为塑胶跑道铺设增加颗粒料品种。
[0026]2.当无机盐粉末遇水后可迅速溶解，形成分布均匀的毛细微孔通道，使塑胶跑道具有良好的通气性、透水性，可有效防止雨水在塑胶跑道表面聚集，也可防止雨后太阳暴晒跑道产生鼓包现象。
[0027]3.在塑胶跑道复合材料生成过程中，无机盐粉末在胶水固化过程中的起到应力分散作用，使孔道分布均匀。
[0028]4.该透气型聚氨酯塑胶跑道，颗粒间粘结性良好，可有效防止胶水收缩在颗粒料之间形成大孔道并降低颗粒料之间的粘结性。本专利技术制备的塑胶跑道复合材料绿色环保，产品各项性能满足中小学合成材料面层运动场地标准相关指标要求。
具体实施方式
[0029]实施例1
[0030]本实施例一种透水型无机/有机塑胶跑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法，其特征是，按下列步骤进行：步骤一.硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料的制备：(1)、在常温下将92～95份的硅酸钠水玻璃置于混合器中，然后将1～3份催化剂和2～3丙三醇、1～2份乙二醇加入到硅酸钠水玻璃中并搅拌均匀，放置15～20分钟，待混合体均匀透明之后，即得A组分，常温密封保存备用；(2)将轻质碳酸钙4～6份、滑石粉28～32份、色粉0.5～1.5份、二乙二醇二苯甲酸酯10～15份、光稳定剂0.6～1.0份、抗氧剂0.6～1.0份次加入反应釜中，搅拌均匀，然后升温到120℃，脱水2小时，将物料降温至50℃时加入流平剂0.3～0.5份、消泡剂0.3～0.5份，继续搅拌20分钟后，再加入40～50份MDl
‑
50型聚氨酯预聚体、10～15份PAPI型多苯基多亚甲基多异氰酸酯，搅拌20分钟后，降温至常温即得到B组分，充氮气后保存备用；(3)硅酸盐/异氰酸酯复合片料的制备：在常温下将上述制得的A组分和B组分按质量比为A组分：B组分＝1:4～7的比例混合搅拌均匀，刮涂成型，涂刮厚度≥3～4mm；不流动时间在16～25分钟，在常温下固化24h，并进一步放置熟化168h，得到硅酸盐/异氰酸酯复合片料；(4)硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料的制备：将上述得到的硅酸盐/异氰酸酯复合片料投入破碎机中粉碎后按照不同的粒径筛出包装；步骤二.透水型塑胶跑道复合材料制备：将确定粒径的硅酸盐/异氰酸酯复合颗粒料称量好，按照胶水∶颗粒料∶无机盐粉末＝1∶4～6∶1～1.5的质量比向颗粒料中加入胶水，并加入无机盐粉末搅拌均匀后倒入模具100cm
×
100cm中，模具厚度1～1.5cm，利用金属抹子将颗粒排实并抹出光面，然后室温自然固化20～30h，脱模，表面淋洒自来水，当无机盐溶解后，即得一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料。2.根据权利要求1所述的一种透水型无机/有机塑胶跑道复合材料的制备方法，其特征是：所述MDI
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50型聚氨酯预聚体的制备方法如下：准确称取33份N210聚醚多元醇，67份N220聚醚多元醇，加入混合器中，常温搅拌混合均匀得混合聚醚多元醇，在120℃，0.08～0.09MPa条件下脱水2h，然后降温，当温度降到50℃时，关闭真...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵世豪，赵文森，梁凌杰，赵晓建，陈峰阳，焦文哲，武志鹏，董文红，孙少军，顾凯，田莉霞，李晋，王彦芳，任黎明，李万捷，
申请(专利权)人：绿健体育产业科技山西有限公司，
类型：发明
国别省市：