一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料及制备方法与流程

本发明属于跑道材料，尤其涉及一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚氨酯材料凭借其优异性能在塑胶跑道行业大放异彩，现在目前各类室内外运动塑胶跑道多数还是现浇注施工方式，而新国标gb/36246-2018的颁布，对球场的冲击吸收和垂直变形性能进行了限制，为了满足这一性能要求，多数厂家在设计配方时都是设计材料具备一定的发泡率，而这样就面临一个问题，即材料在不同温度湿度环境下使用发泡率不一样，且温度高、空气湿度大条件下，很容易导致发泡不稳定，反应时间和厚度难以控制，影响场地质量。

2、如申请号为cn201910657159.3的发明专利公开了无溶剂发泡聚氨酯预制型塑胶跑道弹性层及其制备方法，由下列重量配比的材料制成：异氰酸酯组分5-15份、多元醇组分20-60份、粉体填料10-30份、颜料3-5份、增塑剂5-20份、催干剂0.03-0.07份、发泡剂1-3份。该发明的优点是较现有市售的橡胶预制型跑道弹性层成本大大降低，通过配方设计及发泡工艺，冲击吸收及垂直变形性能满足国标要求，在厚度及性能达标的同时，减少了材料的使用，能带来可观的经济效益；较传统的现浇型塑胶跑道弹性层，产品完全固化，性能稳定，制造过程中不需要加入任何有机溶剂，零voc释放，满足国标环保要求，同时施工工艺简单。

3、上述发明虽然以预制型跑道方式解决了材料在不同温度湿度环境下使用发泡率不一样，且温度高、空气湿度大条件下，很容易导致场地鼓包，影响场地质量的问题，导致发泡不稳定，反应时间和厚度难以控制，上述配方中用水做发泡剂，但是未添加匀泡剂，会造成泡孔不均匀、硬泡、泡孔粗大现象的产生，根据重复专利实验得知此配比下产品的泡孔多数为开孔，即吸水率高，耐久度较差，该配方中也未添加光稳定剂等，在抗老化性能上也较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料及制备方法，解决了现场浇筑聚氨酯发泡不均，容易导致场地鼓包，抗老化性和耐久性较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供的一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，包括a组分和b组分；

3、a组分包括40～45重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、5～10重量份的增塑剂、0.5～1重量份的颜料、0.5～1重量份的催化剂、0.1～0.5重量份的分散剂c-103、0.1～0.5重量份的匀泡剂、1～5重量份的混合发泡剂、0.2～1重量份的硅烷偶联剂、0.5～1重量份的光稳定剂、0.5-1重量份的紫外吸收剂、0.5-1重量份的抗氧化剂；

4、b组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯；

5、所述b组分中的nco总量与a组分的oh总量比值为1.1～1.3。

6、具体地，所述混合发泡剂包括水、异戊烷、五氟丁烷和1,1,1,3,3-五氟丙烷的混合，其比例为10～20：40～55：20～30：20～30。

7、可选地，所述增塑剂为52#环保氯化石蜡、氯代棕榈油甲酯、乙酰柠檬酸三甲酯和碳酸二甲酯中的一种或其任意种混合物。

8、可选地，所述异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯或/和改性二苯基甲烷二异氰酸酯。

9、可选地，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，聚醚三元醇或其混合物；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的一种或数种混合物，所述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol或其混合物。

10、可选地，所述匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。

11、可选地，所述催化剂为叔胺类催化剂或/和有机金属类催化剂。

12、可选地，所述粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或其任意种混合物。

13、可选地，所述颜料为所述颜料为酞菁绿，铁红、大红、酞菁蓝、铁绿、铁黄中的一种或数种的混合物。

14、可选地，所述紫外线吸收剂为紫外吸收剂uv-326或/和紫外吸收剂uv-196。

15、可选地，多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

16、(1)制备所述a组分：按照配方分别称取所述聚醚多元醇、所述粉体、所述增塑剂、所述颜料、所述催化剂、所述分散剂c-103、所述匀泡剂、所述混合发泡剂、所述硅烷偶联剂、所述光稳定剂、紫外吸收剂、抗氧剂，将各组分加入到搅拌桶内，使用分散机以1000～2500转/分钟搅拌1～2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的a料缸中，控制所述a料缸温度为20～25℃,得到a组分；

17、(2)制备所述b组分：分别按照配方称取所述b组分中的所述聚醚多元醇和所述异氰酸酯，投入反应釜中，升温至70～90℃，反应3～5h，滴定nco含量到理论值或接近理论值后，得到所述b组分；

18、(3)备所述多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料：将得到的所述b组分加入所述发泡机的b料缸中，按照所述a组分与所述b组分1：0.4～1的比例调整所述a料缸和所述b料缸输出的物料流量，将所述a组分与所述b组分输送至所述发泡机的混合室中，充分搅拌均匀后，注入提前预热到40～50℃的模具中，固化后，取出，得到多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料。

19、具体地，目前大多数预制型聚氨酯微发泡跑道材料都在使用水作为发泡剂，水作为化学发泡剂，可以与异氰酸酯反应生成co2形成气泡，但是使用水作为发泡剂，用量稍微增多的情况下，会使得发泡聚氨酯硬泡、泡孔粗大，同时较为硬脆，本配方中使用了混合发泡剂，混合发泡剂密度低，易挥发，挥发后在聚氨酯里留下小孔，配合匀泡剂的使用，可以使得聚氨酯微发泡跑道材料泡孔较为均匀密实，降低吸水性；同时配方中还加入硅烷偶联剂和增塑剂降低粘性的同时，增加聚氨酯的抗拉强度、耐冲击力、耐老化性能等。

20、本发明实施例提供的一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料直接从工厂制备完成，在现场进行拼装施工，避免了传统现场浇注施工方式，受天气和场地因素影响导致发泡率不一样、场地鼓包，造成场地质量的问题的现象出现，同时，因为是先预制后拼装，可以把每块氨酯微发泡跑道材料制作成不同颜色进行组装，拼装后跑道颜色更加多彩，增加人们运动的激情。配方中nco总量：oh总量的比例为1.1～1.3，使得聚氨酯发泡多为微孔，密度较大，防水性和耐久性优良；在配方中加入光稳定剂和增塑剂，也增强聚氨酯的抗拉强度、耐冲击力、耐老化性能等。

技术特征：

1.一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，包括a组分和b组分；

2.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述增塑剂为52#环保氯化石蜡、氯代棕榈油甲酯、乙酰柠檬酸三甲酯和碳酸二甲酯中的一种或其任意种混合物。

3.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯或/和改性二苯基甲烷二异氰酸酯。

4.根据权利要求3所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，聚醚三元醇或其混合物；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的一种或数种混合物，所述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol或其混合物。

5.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。

6.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述催化剂为叔胺类催化剂或/和有机金属类催化剂。

7.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述粉体包括滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或其任意种混合物。

8.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述颜料为所述颜料为酞菁绿，铁红、大红、酞菁蓝、铁绿、铁黄中的一种或数种的混合物。

9.根据权利要求1所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料，所述紫外线吸收剂为紫外吸收剂uv-326或/和紫外吸收剂uv-196。

10.根据权利要求1-9任一项所述的多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一种多彩预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备方法，包括A组分和B组分；A组分包括40～45重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、5～10重量份的增塑剂、0.5～1重量份的颜料、0.5～1重量份的催化剂、0.1～0.5重量份的分散剂C‑103、0.1～0.5重量份的匀泡剂、1～5重量份的混合发泡剂；B组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯；B组分中的NCO总量与A组分的OH总量比值为1.1～1.3。预制型材料避免了传统现场施工发泡率不一样、场地鼓包，场地质量的问题，因为是先预制后拼装，将每块聚氨酯微发泡跑道材料制作成不同颜色进行组装，拼装后跑道颜色更加多彩，增加人们运动的激情。此配方中的聚氨酯发泡多为微孔，防水性和耐久性优良。

技术研发人员：张书申,危印松,熊平凡
受保护的技术使用者：广东盛天体育股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14