全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于全塑型塑膠跑道技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯 泡沫及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的透氣式跑道材料使用顆粒鋪設(shè)和顆粒噴涂而成，沖擊吸收和垂直變形都達(dá) 不到新國(guó)標(biāo)的要求；而混合型跑道往往施工完畢后還殘留著較大的氣味，影響運(yùn)動(dòng)員的健 康。硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫材料是以多元羥基化合物和異氰酸酯為主要原料，在催化劑、發(fā)泡 劑作用下，經(jīng)加成聚合、發(fā)泡而成的泡沫材料。硬質(zhì)聚氨酯泡沫材料具有優(yōu)良的物理機(jī)械性 能、電學(xué)性能、聲學(xué)性能及耐化學(xué)腐蝕性。但是，目前還未見將聚氨酯泡沫用于制作塑膠跑 道彈性層的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有塑膠跑道彈性層存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種全塑型塑膠跑道用的聚 氨酯泡沫，該聚氨酯泡沫通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性聚氨酯提高發(fā)泡效率得到較好的微氣囊結(jié)構(gòu) 材料。該聚氨酯泡沫的氣囊迅速受壓橫向變形，并擠壓彈性壁體，將強(qiáng)大的沖擊力迅速分解 并轉(zhuǎn)化為復(fù)原反向應(yīng)力，形成迅速的推力；氣囊內(nèi)氣體受壓所形成的強(qiáng)大反向復(fù)原力在外 壓離開后迅速釋放，在壁體作用下復(fù)原，從而形成強(qiáng)勁迅速的回彈力，為運(yùn)動(dòng)提供最佳的沖 擊吸收和垂直變形。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，按重量百分計(jì)算，由以下原料組成：
[0006] 聚醚多元醇 28-35%; 異氰酸酯 8-15%; 填料 45-52%；
[0007] 硅烷偶聯(lián)劑 0.5-1.5%; 增塑劑 8-12%； 抗老化劑 0.8-1.2%; 發(fā)泡劑 0.1-0.5%;
[0008] 所述聚醚多元醇為官能度為2-3的聚醚多元醇；所述異氰酸酯為官能度為2-3的 異氰酸酯。
[0009] 進(jìn)一步，所述異氰酸酯選自甲苯異氰酸酯和/或二苯基甲烷二異氰酸酯。
[0010] 進(jìn)一步，所述填料選自滑石粉、石英粉、蒙脫土、高嶺土或氫氧化鋁。
[0011] 進(jìn)一步，所述硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基硅烷或 Y-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷。
[0012] 進(jìn)一步，所述抗老化劑選自光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑或者水解穩(wěn)定劑。
[0013] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，稱 取上述的聚醚多元醇、填料、增塑劑與異氰酸酯在65-70°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3-4小時(shí)，然后檢 測(cè)反應(yīng)體系中的異氰酸根數(shù)量，當(dāng)異氰酸根數(shù)量為7. 0-7. 5時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加上述 硅烷偶聯(lián)劑直至體系中異氰酸根數(shù)量為5. 0-5. 5,再降溫至50-55°C，然后添加上述抗老化 劑，再降溫過(guò)濾包裝得到聚氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加入上述發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所 述的聚氨酯泡沫。
[0014] 進(jìn)一步，發(fā)泡后要分散均勻進(jìn)行刮涂，刮涂的厚度和施工時(shí)的溫度都會(huì)對(duì)材料的 發(fā)泡率有一定的影響，厚度越高發(fā)泡率越高，溫度越高發(fā)泡率也越高，建議施工的涂刮厚度 在5_6mm，固化后厚度在8. 0-8. 5_，施工溫度在15-3CTC。
[0015] 進(jìn)一步，所述聚醚多元醇、填料與增塑劑首先進(jìn)行高溫脫水，然后再與異氰酸酯反 應(yīng)。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 1、本發(fā)明的聚氨酯泡沫通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性聚氨酯提高發(fā)泡效率達(dá)到較好的微 氣囊結(jié)構(gòu)材料。該聚氨酯泡沫的氣囊迅速受壓橫向變形，并擠壓彈性壁體，將強(qiáng)大的沖擊力 迅速分解并轉(zhuǎn)化為復(fù)原反向應(yīng)力，形成迅速的推力；氣囊內(nèi)氣體受壓所形成的強(qiáng)大反向復(fù) 原力在外壓離開后迅速釋放，在壁體作用下復(fù)原，從而形成強(qiáng)勁迅速的回彈力，為運(yùn)動(dòng)提供 最佳的沖擊吸收和垂直變形。
[0018] 2、本發(fā)明的聚氨酯泡沫制作的彈性層經(jīng)檢測(cè)結(jié)果如下：沖擊吸收：35. 8-38% ;垂 直變形：1. 48-1. 50mm;抗滑值（BPN20°C):56-58 ;拉伸強(qiáng)度：1. 12-1.30MPa;拉斷伸長(zhǎng)率： 138. 6-140.0%;苯：未檢出；甲苯、二甲苯：未檢出；甲苯二異氰酸酯：未檢出；鉛：1.8mg/ kg;錦：1. 3mg/kg;絡(luò)：9.Omg/kg;萊：〈lmg/kg。
[0019] 3、本發(fā)明首先要聚醚多元醇先與異氰酸酯反應(yīng)，然后再把硅烷接枝到異氰酸基團(tuán) 上。如果硅烷偶聯(lián)劑與聚醚多元醇、異氰酸酯一起反應(yīng)，那硅烷偶聯(lián)劑會(huì)先與異氰酸酯反 應(yīng)，會(huì)直接封端了，制備不出聚氨酯發(fā)泡材料。
【具體實(shí)施方式】[0020] 實(shí)施例1
[0021] 稱取上述的28kg聚醚二元醇、52kg滑石粉與10kg增塑劑進(jìn)線高溫脫水，然后再與 8kg二苯基甲烷二異氰酸酯在70°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)4小時(shí)，然后檢測(cè)反應(yīng)體系中的異氰酸根 數(shù)量，當(dāng)異氰酸根數(shù)量為7. 0時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加0. 5kgy-縮水甘油氧丙基三甲氧基 硅烷，測(cè)得體系中異氰酸根數(shù)量為5. 0,再降溫至50-55°C，然后添加lkg抗氧化劑，再降溫 過(guò)濾包裝得到聚氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加入〇. 5kg發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所述的聚氨 酯泡沫，發(fā)泡后分散均勻進(jìn)行刮涂，涂刮厚度在5_。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] 稱取上述的30kg聚醚三元醇、46kg石英粉與12kg增塑劑進(jìn)線高溫脫水，然后再與 10kg二苯基甲烷二異氰酸酯在65°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)4小時(shí)，然后檢測(cè)反應(yīng)體系中的異氰酸 根數(shù)量，當(dāng)異氰酸根數(shù)量為7. 5時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加lkg乙烯基三乙氧基硅烷，測(cè)得體 系中異氰酸根數(shù)量為5. 0,再降溫至50-55°C，然后添加0. 8kg抗氧化劑，再降溫過(guò)濾包裝得 到聚氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加入〇. 2kg發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所述的聚氨酯泡沫，發(fā) 泡后分散均勻進(jìn)行刮涂，涂刮厚度在5. 5mm。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 稱取上述的35kg聚醚三元醇、45kg石英粉與8kg增塑劑進(jìn)線高溫脫水，然后再與 l〇kg甲苯異氰酸酯在65°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3小時(shí)，然后檢測(cè)反應(yīng)體系中的異氰酸根數(shù)量，當(dāng) 異氰酸根數(shù)量為7. 5時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加0. 8kg乙烯基三乙氧基硅烷，測(cè)得體系中異氰 酸根數(shù)量為5. 5,再降溫至50-55°C，然后添加1.lkg紫外線吸收劑，再降溫過(guò)濾包裝得到聚 氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加入〇.lkg發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所述的聚氨酯泡沫，發(fā)泡后 分散均勻進(jìn)行刮涂，涂刮厚度在6. 0mm。
[0026] 實(shí)施例4
[0027] 將實(shí)施例1-3所得聚氨酯泡沫制作層塑膠跑道的彈性層，然后進(jìn)行檢測(cè)，具體測(cè) 量方法參見GB/T14833-2011，檢測(cè)結(jié)果如下：
[0028] 表1聚氨酯泡沫性能測(cè)試數(shù)據(jù)
[0029]
[0030] 從表1中可以看出，實(shí)施例1-3所制備的聚氨酯泡沫材料用于塑膠跑道的彈性層 完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0031] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，其特征在于，按重量百分計(jì)算，由以下原料組 成：所述聚醚多元醇為官能度為2-3的聚醚多元醇；所述異氰酸酯為官能度為2-3的異氰 酸酯。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述異氰酸 酯選自甲苯異氰酸酯和/或二苯基甲烷二異氰酸酯。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述填料選 自滑石粉、石英粉、蒙脫土、高嶺土或氫氧化鋁。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述硅烷偶 聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或T-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅 烷。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫，其特征在于，所述抗老化 劑選自光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑或者水解穩(wěn)定劑。6. -種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于，稱取如權(quán)利要求1 所述的聚醚多元醇、填料、增塑劑與異氰酸酯在65-70°C進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3-4小時(shí)，然后檢測(cè) 反應(yīng)體系中的異氰酸根數(shù)量，當(dāng)異氰酸根數(shù)量為7. 0-7. 5時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加如權(quán)利 要求1所述的硅烷偶聯(lián)劑直至體系中異氰酸根數(shù)量為5. 0-5. 5,再降溫至50-55°C，然后添 加如權(quán)利要求1所述的抗老化劑，再降溫過(guò)濾包裝得到聚氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加 入如權(quán)利要求1所述的發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所述的聚氨酯泡沫。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于， 所述聚醚多元醇、填料與增塑劑首先進(jìn)行高溫脫水，然后再與異氰酸酯反應(yīng)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于， 所述異氰酸酯選自甲苯異氰酸酯和/或二苯基甲烷二異氰酸酯。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于， 所述硅烷偶聯(lián)劑選自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或Y-縮水甘油氧丙基三 甲氧基硅烷。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫的制備方法，其特征在于， 所述填料選自滑石粉、石英粉、蒙脫土、高嶺土或氫氧化鋁。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種全塑型塑膠跑道用的聚氨酯泡沫及其制備方法，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，稱取28-35％的聚醚多元醇、45-52％填料、8-12％增塑劑與8-15％異氰酸酯在65-70℃進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)3-4小時(shí)，然后檢測(cè)反應(yīng)體系中的異氰酸根數(shù)量，當(dāng)異氰酸根數(shù)量為7.0-7.5時(shí)，再向反應(yīng)體系中滴加0.5-1.5％硅烷偶聯(lián)劑直至體系中異氰酸根數(shù)量為5.0-5.5，再降溫至50-55℃，然后添加抗老化劑，再降溫過(guò)濾包裝得到聚氨酯；然后在施工時(shí)在常溫下加入發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡得到所述的聚氨酯泡沫。該聚氨酯泡沫通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性聚氨酯提高發(fā)泡效率得到較好的微氣囊結(jié)構(gòu)材料，滿足了塑膠跑道彈性層的需求。
【IPC分類】C08G18/48, C08G18/83, C08J9/04, C08L75/08, C08K3/34
【公開號(hào)】CN105131568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510556633
【發(fā)明人】趙文海, 王清明
【申請(qǐng)人】江門市長(zhǎng)河化工實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日