[发明专利]一种预制型E-TPU板材的生产方法

说明书

本发明公开了一种预制型E‑TPU板材的生产方法，包括以下步骤：(1)将原料E‑TPU、湿固化聚氨酯胶水、固化剂、水和其他助剂充分混合得到混合料；(2)将步骤(1)所得混合料连续输送进入模具至加满，并在温度为10‑100℃下对模具进行加热，持续时间为0.02‑48小时，同时用震动组件将混合料压实整平以利于形成密实的板材；(3)待步骤(2)所得板材固化成型后，将板材输送进入熟化室，在温度为‑20‑70℃下进行熟化，持续时间为0.5‑300小时，反应完成后得到E‑TPU板材。使用该方法生产的板材，具有高回弹力、耐磨减震、无毒无味且可降解，即安全节能环保，又延长了使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种预制型E-TPU板材的生产方法。

背景技术

TPU(Thermoplastic polyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体，它是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。目前，TPU已广泛应用于医疗卫生、电子电器、工业及体育等方面。

E-TPU是颗粒状热塑性聚氨酯弹性体微孔材料，是TPU粒子经过加压加热预处理后，像“爆米花”一样膨胀起来；在这个过程中，原来0.5毫米左右大小的颗粒，体积增大了10倍，于是就形成内含微型密闭气泡的椭圆形非交联发泡颗粒E-TPU，它形似爆米花，其不仅弹性优异，同时具有优越的回弹效果和缓冲性能。世界上首款发泡热塑性聚氨酯Infinergy是BASF于2007年开发的，热塑性聚氨酯是一种结晶型物理发泡材料，无毒无味、可降解，更环保；具有高强度耐热性、耐磨；减震、轻便舒适、高回弹力、抗菌、透气，发泡率可高达10倍。随着人们环保意识的提高，E-TPU制成的板材逐渐被应用于公共场所的地砖、跑道等。

目前，传统应用于地砖和跑道的塑胶卷材存在以下不足：

(1)安全方面：弹性不足，人体跌倒后容易损伤。塑胶卷材使用的主要材料是EPDM(三元乙丙橡胶)、TPV(橡胶、塑料、热塑性弹性体共混改性材料)、单组分或双组分湿固化聚氨酯胶水，该种材料硬度高、弹性小、冲击回弹低，不能充分避免运动人员在运动过程中对人体造成的膝关节、踝关节可逆或不可逆性损伤。

(2)环保方面：材料反应不能完全反应或完全反应后散发有毒气体，影响人体健康，对污染了环境。材料配合体系中加入的众多化学药剂不能完全参与化学反应而导致化学药品喷出或挥发到材料表面及外部，参与化学反应的药剂在反应完成后亦会产生众多可预知及不可预知的副产物化学品，副产物化学品亦会在自然状态下或光、热诱导下迁移至材料表面及外部，造成大气、土壤、地下水污染，部分高挥发量或高毒性化学药品被人体吸收后造成人体机能损伤，轻者可引发咳嗽、头昏、头痛、流鼻血等症状，严重者可引发人体细胞发生癌变等恶性疾病。目前导致“毒跑道”的主要原因是材料中的化学药品和化学反应副产物的迁移挥发。

(3)再回收利用方面：卷材成型后无法回收利用。在生产过程中需要添加化学交联剂(也称硫化剂如硫磺或有机含硫化合物、有机过氧化物如过氧化二异丙苯(DCP、对醌二肟化合物等)、促进剂、稳定剂、防老剂、塑化剂、补强剂、填充剂、活性剂以及其他助剂等众多化学药剂；并且卷材在成型后，聚合物已完全交联，无法融化、再回收利用。

(4)施工效率和施工质量方面：施工效率和质量不高，维护成本较高。由于卷材以非极性材料为主，硬度高、重量大，为了降低成本，通常会在卷材的底面与基础接触部分开孔或开槽，其导致了卷材在铺设过程中需要填充大量的胶水以增加卷材和地面基础的粘合力；并且，人们在施工时，会在卷材与卷材对接处加载大量重物以克服卷材高硬度和成卷时带来的翘曲。由此会导致施工效率大大降低，工期延长；且非极性的卷材和极性的胶水粘接强度低，导致跑道在使用过程中容易脱粘、开裂，严重影响施工质量，需要经常性的维护、保养，导致使用成本大大增加。

(5)耗能方面：耗能较大。单位面积内铺装材料(预制型橡胶卷材及胶水)的消耗量较大，如卷材单位消耗量为10-15公斤，胶水单位消耗量为1-2公斤。