[发明专利]一种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及体育技术领域，具体的说是一种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料的制备方法。

背景技术

自1968年在墨西哥举行的第19届奥运会上使用聚氨酯跑道一俩，从而打开了聚氨酯材料在体育场地使用的新局面，聚氨酯塑胶运动场地在全世界得到空前的普及。随着我国全民健身运动的开展，聚氨酯塑胶跑道正在呈蓬勃发展趋势。

传统的聚氨酯铺地材料产品都是甲苯二异氰酸酯(TDI)型的，由于TDI聚氨酯跑道内含有的重金属物质，会在使用过程中氧化污染环境。如铅经氧化后变成氧化铅，以粉尘的形式影响人的健康。铅多积聚在离地面约1 m的大气中，处于儿童的呼吸带，对健康的影响较大。TDI聚氨酯组分中还含有多种催化剂(含铅、汞、锡)、二元胺类扩链剂、有机分子增塑剂、溶剂、橡胶配合剂和双苯溶剂等有毒有害化学物质。游离的TDI可以在几年内挥发掉，但材料内有毒有害化学物质对人体的侵害，以及对环境造成的不良影响。因此，国际田联倡议不要使用这两种化学物质生产体育场地铺装材料。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料的制备方法。具体的说是一种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料，用以克服由于传统体育场地铺装材料中使用 TD1 和 MOCA 所带来的对人体的伤害和不安全隐患，同时提供一种环保、耐磨，低毒、无害、低成本、高性能的聚氨酯体育场地材料。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料，其特征在于：原材料由弹性体A组分和B组分混合而成，其中，弹性体A组分由二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醚二元醇组成；B组分由聚醚三元醇、聚醚二元醇、交联剂、增塑剂、环氧树脂、丙烯酸、硅溶胶，晶须、氧化铝、颜料组成，弹性体A组分中各组分的重量比为：二苯基甲烷二异氰酸酯28%-47%、聚醚二元醇53%-72%；B组分中各组分的重量比依次为：聚醚三元醇15%-25%、聚醚二元醇10%-12%、交联剂0.5%-2%、增塑剂9%-13%、油性引发剂0.4%-0.7%、环氧树脂15%-28%、丙烯酸酯6.3%-14%、硅溶胶5%-8%，晶须8%-10%、氧化铝7%-10%、颜料2%-2.4%。其中所述的二苯基甲烷二异氰酸酯是4,4,-二苯基甲烷二异氰酸酯(即MDI3051)或2,4,-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种；所述的聚醚三元醇为丙三醇聚氧丙烯醚，分子量为 3000；所述的聚醚二元醇为丙二醇聚氧丙烯醚，分子量为 400 ～ 2000；所述的交联剂为三羟基甲烷；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述的油性引发剂为过氧化苯甲酰；所述的环氧树脂为双酚A型与双酚F型按质量比3:1混合而成；所述的丙烯酸酯为丙烯酸酯单体；所述的硅溶胶为为硅溶胶微粒；所述的晶须为CaSO₄晶须；所述的氧化铝为40nm，纯度为98%；所述的颜料为铁红或柠檬黄-酞菁绿混合体。

本发明的种耐磨环保型聚氨酯体育场地材料的制备方法：

步骤一、弹性A组分制备：按重量百分比取聚醚二元醇53-72%加入反应釜中，于70-85℃下搅拌，进行抽真空脱水脱气处理 1-2.5h小时后，冷却至 40-60℃，缓慢加入二苯基甲烷二异氰酸酯28-47%，并于 70-90℃下反应2.5小时，冷却至室温备用；

步骤二、B组分的制备：按重量百分比取聚醚三元醇15%-25%、聚醚二元醇10%-12%加入到反应釜中，于70-90℃下搅拌，进行抽真空脱水脱气处理 1-2.5h小时后，再加入交联剂0.5%-2%、增塑剂9%-13%、油性引发剂0.4%-0.7%、环氧树脂15%-28%、丙烯酸酯6.3%-14%、硅溶胶5%-8%，晶须8%-10%、氧化铝7%-10%、颜料2%-2.4%，搅拌混合均匀，备用；

步骤三、将步骤一制得的弹性A组分与步骤二制得的B组分按照重量比1:2进行混合，搅拌聚合，待固化后，即得到耐磨环保型聚氨酯体育场地材料。

本发明中，环氧树脂是由双酚A型与双酚F型按质量比3:1混合而成。

有益效果：

1、耐磨、耐油、耐腐蚀、韧性好；

2、保光保色以及户外耐久性好；

3、延长其使用寿命，并降低了生产成本；

4、克服了传统使用TDI和MOCA带来的对人体的伤害及不安全隐患，无污染，保护环境。

5、本发明中，环氧树脂是由双酚A型与双酚F型按质量比3:1混合而成，与预聚体聚氨酯反应形成聚氨酯-环氧树脂互穿网络聚合物，同时提高复合材料的韧性。