[发明专利]由聚氨酯弹性体制备的体育场地耐磨层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯材料及其制备方法，具体涉及一种由聚氨酯弹性体制备的体育场地耐磨层材料及其制备方法，属于高分子复合材料领域。

背景技术

聚氨酯材料因其具有高强耐磨性、高回弹性，是国内外体育场地(如：田径跑道)铺装材料的最佳选择。我国现有体育场地使用的聚氨酯材料通常由双组份组成，其中，A组份为聚醚与异氰酸酯混合制成的预聚体；B组份由聚醚、扩链剂和填料组成，在施工现场，将A、B组份按一定比例混合均匀后进行现场摊铺制作聚氨酯弹性体基层(底层)，而耐磨层(面层)的一种制备方法是在基层上面摊铺1～2mm纯胶液，并在其固化之前将防滑颗粒EPDM或聚氨酯颗粒(粒径通常为3～5mm)撒在上面，待其固化后将多余的颗粒清扫干净，由胶液将颗粒粘结在一起形成耐磨层。采用此种制备方法制得的颗粒型耐磨层，无反光点、弹性好、易清洗，但是存在防滑颗粒易脱粒、不耐磨、使用寿命短的缺陷。还有一种方法是，将纯胶液与防滑颗粒EPDM或聚氨酯颗粒(粒径通常为1～3mm)混合在一起，用喷涂机将其均匀地喷涂在已经制好的聚氨酯弹性体基层上。采用此种方法制得的喷涂型耐磨层，防滑颗粒不易脱粒、较为耐磨，但是存在反光点、弹性差、使用寿命较短、且不易清洗的缺陷。无论采用上述哪种方法制备耐磨层，颗粒质量直接影响了耐磨层的使用寿命。此外，采用上述两种方法制得的耐磨层，还存在着许多其它方面的缺陷，如：聚氨酯弹性体力学性能低，尤其是制造厂家为了降低成本，会大量增加弹性体B组份中的填料含量，导致了聚氨酯弹性体力学性能下降、耐磨性能差以及粘结力不好等后果。其结果必然加剧聚氨酯弹性体材料自然脱粒、不耐磨，致使耐磨层逐渐脱落，大大缩短了场地的使用寿命。再者，采用上述方法，在摊铺过程中均需使用大量溶剂和重金属催化剂，不利于施工者的身心健康，还会影响场地周围的生态环境，而且场地日常的维护费用较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种由聚氨酯弹性体制备的环保型体育场地耐磨层材料，具有耐磨性能好，使用寿命长的特点。本发明还提供了一种该耐磨层材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种由聚氨酯弹性体制备的体育场地耐磨层材料，所述耐磨层材料由弹性体A组份和B组份按重量比1:2～1:3组成，其中，

按重量百分比计，所述A组份的组成及重量百分比为：

二苯基甲烷二异氰酸酯               25～45％；

聚醚二元醇                         55～75％；

按重量百分比计，所述B组份的组成及重量百分比为：

优选的是：所述二苯基甲烷二异氰酸酯为4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯和/或2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯。

优选的是：所述聚醚二元醇为丙二醇聚氧丙烯醚。

优选的是：所述高活性聚醚三元醇为丙三醇聚氧丙烯醚。

优选的是：所述触变剂为气相白炭黑、纤维状滑石粉、水合硅酸铝、碳酸钙、乙炔炭黑中的一种或几种。

优选的是：所述触变助剂为乙醇胺、三乙醇胺、二甲基亚砜、二甲基亚砜和二乙醇胺的混合体、氨水、吗啉中的一种或几种。

优选的是：所述颜料为铁红或柠檬黄-酞菁绿混合体。

本发明的另一目的，一种如上所述的体育场地耐磨层材料的制备方法，包括以下制备步骤：

1)A组份制备：将聚醚二元醇于70～90℃下搅拌，进行抽真空脱水脱气处理1～3小时后，冷却至40～60℃，缓慢加入二苯基甲烷二异氰酸酯，并于70～90℃下反应1～3小时，冷却至室温备用；

2)B组份制备：将高活性聚醚三元醇、颜料以及触变助剂于常温下搅拌、研磨均匀后，加入触变剂，搅拌、研磨均匀之后备用；

3)聚氨酯弹性体耐磨层材料的制备：将上述步骤1)和2)中分别制得的A组份和B组份，按重量比为1:2～1:3于常温下混合搅拌均匀形成胶料，然后均匀地喷涂在已经成型的聚氨酯弹性体基层上，于常温下自然固化成型后即可。

优选的是：所述胶料以雾滴状均匀地喷涂在聚氨酯弹性体基层上，使其表面呈现规则凹凸面层，且胶料无流动性。

优选的是：所述触变剂为气相白炭黑、纤维状滑石粉、水合硅酸铝、碳酸钙、乙炔炭黑中的一种或几种；所述触变助剂为乙醇胺、三乙醇胺、二甲基亚砜、二甲基亚砜和二乙醇胺的混合体、氨水、吗啉中的一种或几种。