本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种环保手工聚脲塑胶面层材料及其制备方法。
背景技术：
我国现有的各类体育运动场地，如塑胶田径场、网球场、篮球场等，主要是使用一种浇注型的聚氨酯产品，用它铺设的体育场弹性好、防滑、能有效的保护运动员免受伤害，可全天候使用。但在现实工程中，由于利益驱动，以及现有原材料生产厂家之间的恶性竞争，造成耐久性和环保性达不到标准的现实状况，导致污染严重的垃圾塑胶跑道、球场比比皆是。
现有的塑胶材料中存在含金属的催化剂、易挥发的有机物及邻苯二甲酸酯类增塑剂；其中含金属的催化剂危害人类的身体健康，例如一条400m标准的传统型塑胶跑道，10%铅含量的催化剂用量在200kg左右，这些有机铅随着材料的老化而进入大气，河流，进而污染空气，土壤和水，最终被人类的身体所摄取，严重影响人民的身体健康；有机挥发物，在挥发过程中直接对环境造成污染；邻苯二甲酸酯类增塑剂，现已证实该物质为环境雌激素，对男性生殖有直接影响，已被欧盟禁用于塑料玩具及公共场所中。
聚脲材料是美国人达达尼教授在20世纪80年代发明的，发展至今在所有的聚脲材料中均用MDI这种多异氰酸酯（《喷涂聚脲弹性体技术》17页9-11行）制作A料，它具有无稀料，无催化剂，凝胶表干快，物性较强的特点，其用途广泛。由于聚脲的物性特点，用在塑胶跑道，球场有两项指标不容易合格，一是冲击吸收性能，标准要求在35-50%之间，而聚脲材料致密，回弹性太好，一般的冲击吸收在26-32%之间，其吸收性能达不到标准 ；二是抗滑值偏低，在聚脲材料中颜料、填料很少，绝大部分是纯胶，表而光滑细腻，材料抗滑值在37左右，不容易达到国家标准（GB/T14833-2011）规定的材料抗滑值大于等于47。
综上所述，研制一种新型的环保聚脲塑胶面层材料，对于运动场建筑工程的发展，显得尤为重要。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种环保手工聚脲塑胶面层材料及其制备方法。该材料的原材料成本低，环保无污染，对人类的健康没有危害，并且该材料做塑胶面层材料时，施工方法简单。
为了实现上述目的，本发明提供一种环保手工聚脲塑胶面层材料，该材料包括聚脲A组分和聚脲R组合。
所述的聚脲A组分包括聚醚100-300份，甲苯二异氰酸酯（TDI）35-45份。
所述的聚醚为聚醚多元醇，优选为聚丙烯醚多元醇；所述的聚醚优选为聚醚210、220或330。
所述的聚脲A组分的制备方法，具体为：先将聚醚抽入反应釜中，加热至110℃，抽真空3小时，至聚醚水分含量低于0.05%，降温至60℃；搅拌条件下（150r/min）加入TDI，在80-85℃条件下，搅拌反应3小时，降温至50℃，出料，密封避光条件下，包装保存。
所述的聚脲R组分包括混合芳香族二胺8-12份，聚天门冬氨酸酯10-15份，脂肪酸酯类增塑剂25-35份，碳酸钙填料40-50份，色浆5-8份，抗沉助剂1-3份。
所述的聚脲R组分得制备方法，具体为：将R组分中的各成分加入脱水釜，混合均匀，加热至110℃；抽真空，低速搅拌(50r/min)，脱水3小时，降温至50℃，出料，密封避光条件下，包装保存。
所述的混合芳香族二胺为含硫芳香族二胺，优选为2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯(TX-2)。
所述的脂肪酸酯类为脂肪酸甲酯、脂肪酸丁酯或氯代脂肪酸甲酯。
所述的抗沉助剂采购于德谦（上海）化学有限公司。
所述的色浆为市场中采购的各种颜色的色浆均可，优选蓝色色浆、绿色色浆或红色色浆。
该环保手工聚脲塑胶面层材料，在使用时，将聚脲A与聚脲R重量比1:1配料，使用转速300-400r/min的电动搅拌器搅拌3-5分钟，即可运至施工地，采用人工进行具体作业。
该聚脲材料可用于手工操作各类运动场的塑胶面层材料。
本发明的有益效果。
本发明中，技术方案中的配方将严格控制聚醚与TDI的份数比例，保证制备A组分时TDI与聚醚反应充分，加上聚醚中含有微量水分，消耗少量的TDI，因此，聚脲A组分中不会存在游离的TDI，符合环保要求。本发明中采用新型材料聚天门冬氨酸酯，由于其与TDI型预聚体反应凝胶时间在40-60分钟之间（《喷涂聚脲弹性体技术》一书中第111页2表第4行），施工人员有足够的时间手工操作，把聚脲塑胶材料的施工由机器喷涂简化成手工操作，节约了设备的购买，维护及运输成本，使高品质的聚脲材料更价廉物美。本发明的手工聚脲材料运用于塑胶跑道、球场上，极大地提高了塑胶跑道，球场的物理性能；同时，达到了环保，耐久的要求，是现在常用的塑胶跑道、球场材料物性指标的3-5倍，使用年限也提升了3-5倍。
本发明的聚脲材料不含有机挥发物，固含量100%；不含任何金属催化剂，不含挥发性的邻苯二甲酸酯类增塑剂，是环境友好型材料，其环保性是常用的运动场材料硅PU塑胶材料无法比拟的；本材物理性能优异，其耐候性，耐磨性十分突出，改善了芳香族塑胶材料的黄变性能；聚天门冬氨酸酯材料增加了聚脲材料对基材的粘附性；与喷涂聚脲比，手工聚脲具有施工简单，成本低廉的特点，便于大面积推广普及。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1。
一种环保手工聚脲塑胶面层材料，该材料包括聚脲A组分和聚脲R组合，其中A组分由以下成分组成：100份聚醚210，甲苯二异氰酸酯（TDI）40份； R组分由以下成分组成：2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯8份，聚天门冬氨酸酯12份，脂肪酸甲酯25份，碳酸钙50份，蓝色色浆7份，抗沉助剂（牌号为BEZ 75）1份。
该环保手工聚脲塑胶面层材料，在使用时，将聚脲A与聚脲R重量比1:1配料，使用转速300r/min的电动搅拌器搅拌5分钟，即可。
将上述制备好的面层材料运至施工地大连枫叶国际学校体育馆舞蹈教室，采用人工对地面进行具体作业。
实施例2。
一种环保手工聚脲塑胶面层材料，该材料包括聚脲A组分和聚脲R组合，其中A组分由以下成分组成：185份聚醚220，甲苯二异氰酸酯（TDI）35份；R组分由以下成分组成：2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯12份，聚天门冬氨酸酯10份，脂肪酸丁酯32份，碳酸钙40份，红色色浆5份，抗沉助剂（牌号为BEZ 75）2份。
该环保手工聚脲塑胶面层材料，在使用时，将聚脲A与聚脲R重量比1:1配料，使用转速400r/min的电动搅拌器搅拌4分钟，即可。
将上述制备好的面层材料运至施工地大连开发区柠檬礼仪幼儿园，采用人工对地面进行具体作业。
实施例3。
一种环保手工聚脲塑胶面层材料，该材料包括聚脲A组分和聚脲R组合，其中A组分由以下成分组成：300份聚醚330，甲苯二异氰酸酯（TDI）45份；R组分由以下成分组成：2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯10份，聚天门冬氨酸酯15份，氯代脂肪酸甲酯35份，碳酸钙45份，绿色色浆8份，抗沉助剂（牌号为BEZ 75）3份。
该环保手工聚脲塑胶面层材料，在使用时，将聚脲A与聚脲R重量比1:1配料，使用转速380r/min的电动搅拌器搅拌5分钟，即可。
将上述制备好的面层材料运至施工地铁建十九局集团第五工程有限公司，采用人工对篮球，羽毛球场进行具体作业。
一、对上述三个实施例中聚脲材料的性能检测。采用本发明的聚脲材料对上述3个实施例中的塑胶地面和运动场，外观没有裂痕或分层、凹凸现象，表面色泽均匀，物理性能均符合国家标准，与国家标准GB/T14833-2011塑胶面层材料进行物理性能对比，结果见表1。
表1 物理性能检测结果。
由此可见，本发明的聚脲材料拉伸强度平均值为2.15 MPa，拉断延伸率平均值为318.86%；冲击吸收平均值为38.3%；垂直变形平均值为1.03mm；20℃条件下，抗滑值70.6 ；物理指标均满足塑胶跑道的国家标准。