【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及球场弹性层，具体涉及一种用于硅pu跑道的弹性体组合物及其制备方法。
技术介绍
1、硅pu跑道材料属于聚氨酯体系，是一种符合人体工学原理并满足运动物理特性需要，并且具备上硬下弹结构特征并能直接在水泥或沥青基础上施工的健康型弹性合成球场面层材料系统。整个硅pu材料系统一般分为硅pu底漆、硅pu弹性层以及硅pu面漆等，一般硅pu起泡、脱层主要是硅pu弹性层导致的。
2、硅pu弹性层固化后，整层形成一个整体，并且具有很高的强度，其张力通常较大。如果水泥基础强度差，硅pu面层和水泥基础层就无法紧密粘接，硅pu面层的张拉作用就很容易导致脱层，产生起泡或其他问题。
3、聚氨酯主链的侧链中含有极性较大的侧基时，分子内部的应力和分子之间的相互作用力较大，分子链产生滞后现象，应变跟不上应力的变化，因而阻尼性能较强。现有技术中采用橡胶与热塑性聚氨酯(tpu)共混改性，由于tpu/硅橡胶体系分子结构不同，共混物不混溶，硅橡胶在热塑性聚氨酯基体中得到精细的分散，能够有效降低共混物材料的张力。但由于聚氨酯与硅橡胶之间的粘附性较弱，如果不添加合适的增容剂，tpu/硅橡胶体系内仍存在一些团聚体，从而影响硅pu弹性层的抗撕裂等力学性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种兼具适中的张力和良好的抗拉伸、抗撕裂性能的硅pu弹性体组合物，以解决现有的硅pu弹性体因材料张力过大而易脱层起泡的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方
3、进一步优选的技术方案为，所述硅油改性超支化聚氨酯包括异氰酸酯改性硅油、超支化聚氨酯和催化剂，所述超支化聚氨酯的羟基值为40～50、支化度为0.7～0.8。
4、进一步优选的技术方案为，按质量份计，所述超支化聚氨酯包括聚碳酸酯二醇(pcdl)20份，二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯(mdi)7～8份，n-甲基吡咯烷酮(nmp)70份，二乙醇胺(deoa)1～1.1份，催化剂0.05份。
5、进一步优选的技术方案为，还包括作为补强填料的白炭黑。
6、本专利技术还提供了一种用于硅pu跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7、s1：将聚碳酸酯二醇(pcdl)、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(mdi)、n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合，反应3h，缓慢加入二乙醇胺(deoa)和催化剂，用二乙醇胺(deoa)终止，制备超支化聚氨酯；
8、s2、将异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)与甲苯混合，将羟丙基硅油与甲苯混合，在氮气气氛中，70～80℃缓慢加入硅油，反应2.5h，冷却到55～60℃，加入二乙胺1.45g，终止一个端基，旋除溶剂，得到异氰酸酯改性硅油；
9、s3、异氰酸酯改性硅油、超支化聚氨酯、催化剂混合制备硅油改性超支化聚氨酯；
10、s4、将热塑性聚氨酯(tpu)加入反应釜，在转速为70rpm、温度为190℃的条件下，搅拌并加入硅橡胶，在获得稳定的扭矩值后，加入硅油改性超支化聚氨酯，加入作为交联引发剂的2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)己烷二乙胺(dbph)，反应5～6min停止。
11、进一步优选的技术方案为，所述步骤s1中超支化聚氨酯的制备具体为：
12、将聚碳酸酯二醇(pcdl)干燥后与二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(mdi)和n-甲基吡咯烷酮(nmp)混合，在氮气气氛中70～75℃反应3h，冷却降温，缓慢加入二乙醇胺(deoa)；
13、升温至75～80℃，加入二月桂酸二丁基锡催化剂，反应20h，用二乙醇胺终止，用去离子水洗涤，70℃干燥。
14、进一步优选的技术方案为，硅油改性超支化聚氨酯的制备包括以下步骤：
15、将超支化聚氨酯、异氰酸酯改性硅油与甲苯和丁酮1：1比例配成的溶剂混合，加入催化剂，在70～75℃的条件下反应20h，50～55℃烘干，去除甲苯和丁酮。
16、进一步优选的技术方案为，根据权利要求4所述的一种用于硅pu跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，步骤s4所述的热塑性聚氨酯(tpu)、硅橡胶、硅油改性超支化聚氨酯和2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(dbph)的质量比为60:40:3:1.5。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、1、超支化聚合物具有不纠缠性、低粘度、良好的溶解度和大量的官能团，被用于提高两种热塑性聚合物的相容性。硅油改性超支化聚氨酯作为一种高效的增容剂，提高了热塑性聚氨酯和硅橡胶之间的界面附着力。硅油改性超支化聚氨酯作为增容剂，使聚氨酯基体与分散的硫化硅橡胶相形成较强的界面层，动态硫化与增容剂的结合具有一定的协同作用，它的超分支结构可以诱导聚氨酯基质与硅橡胶之间有更多的连接位点，从而明显改善了动态硫化体系中聚氨酯与硅橡胶的界面附着力，使共混物材料保持足够的张力和抗拉伸抗撕裂性能。
19、2、撕裂强度随交联密度增大而增大，但达到最大值后，交联密度再增加，则撕裂强度下降，交联密度比拉伸强度达到最佳值时要低多硫键具有较高的撕裂强度，交联剂用量以1.0～1.1质量份为宜。
20、3、一般合成橡胶使用白炭黑补强时，都可明显提高撕裂强度。由于内耗较大，分子内摩擦较大，将机械能转化为热能，导致撕裂强度较高，填充白炭黑后的硅pu弹性体的撕裂强度均有明显的提高。随炭黑粒径减小，撕裂强度增加。在粒径相同的情况下，能赋予高伸长率的炭黑，也即结构度较低的炭黑对撕裂强度的提高有利。在天然橡胶中增加高耐磨炭黑的用量，可使撕裂强度增大。
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1.一种用于硅PU跑道的弹性体组合物，其特征在于，包括以下质量份的原料：热塑性聚氨酯(TPU)40～60份，硅橡胶40～60份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)1～2份，硅油改性超支化聚氨酯1～4份，所述硅油改性超支化聚氨酯是以异氰酸酯改性硅油修饰支化点的超支化聚氨酯，按质量份计，所述异氰酸酯改性硅油包括异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)4～5份、羟丙基硅油8份、二乙胺0.7～0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物，其特征在于，所述硅油改性超支化聚氨酯包括异氰酸酯改性硅油、超支化聚氨酯和催化剂，所述超支化聚氨酯的羟基值为40～50、支化度为0.7～0.8。
3.根据权利要求1所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物，其特征在于，按质量份计，所述超支化聚氨酯包括聚碳酸酯二醇(PCDL)20份，二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯(MDI)7～8份，N-甲基吡咯烷酮(NMP)70份，二乙醇胺(DEOA)1～1.1份，催化剂0.05份。
4.根据权利要求1所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物，其特征在于
5.一种权利要求1～4任一项所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中超支化聚氨酯的制备具体为：
7.根据权利要求5所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，硅油改性超支化聚氨酯的制备包括以下步骤：
8.根据权利要求5所述的一种用于硅PU跑道的弹性体组合物的制备方法，其特征在于，步骤S4所述的热塑性聚氨酯(TPU)、硅橡胶、硅油改性超支化聚氨酯和2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(DBPH)的质量比为60:40:3:1.5。
...【技术特征摘要】
1.一种用于硅pu跑道的弹性体组合物，其特征在于，包括以下质量份的原料：热塑性聚氨酯(tpu)40～60份，硅橡胶40～60份，2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧基)己烷(dbph)1～2份，硅油改性超支化聚氨酯1～4份，所述硅油改性超支化聚氨酯是以异氰酸酯改性硅油修饰支化点的超支化聚氨酯，按质量份计，所述异氰酸酯改性硅油包括异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)4～5份、羟丙基硅油8份、二乙胺0.7～0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种用于硅pu跑道的弹性体组合物，其特征在于，所述硅油改性超支化聚氨酯包括异氰酸酯改性硅油、超支化聚氨酯和催化剂，所述超支化聚氨酯的羟基值为40～50、支化度为0.7～0.8。
3.根据权利要求1所述的一种用于硅pu跑道的弹性体组合物，其特征在于，按质量份计，所述超支化聚氨酯包括聚碳酸酯二醇(pcdl)20份，二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯(mdi)7～8份，n-甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋文明，周维，
申请(专利权)人：江阴市文明体育塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：
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