[发明专利]单组份湿气固化型聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于轻体地面装饰材料技术领域，具体涉及一种单组份湿气固化型聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法。

背景技术

随着全民健身运动的开展，对体育设施的要求也不断提高。塑胶跑道始于20世纪60年代美国3M公司用聚氨酯材料铺设的塑胶赛马跑道。塑胶跑道与煤渣、沙石场地相比，具有弹性好，吸震性能好，耐磨和抗老化等优点。不污染环境、易于清洁和维护管理。自第19届奥运会之后，历届奥林匹克运动会的田径赛场主跑道与辅助区均采用塑胶铺装，塑胶跑道已被国际公认为最佳比赛跑道。

塑胶跑道从下到上一般分为基础层和胶面层，一般胶面层由弹性高分子材料构成，胶面可以是有橡胶颗粒或无颗粒的塑胶跑道。胶面层主要由聚氨酯材料组成的称为聚氨酯塑胶跑道，按原料组分可分为单组份塑胶跑道、双组份塑胶跑道；按胶面层构造可分为全塑型(聚氨酯胶面层全部采用聚氨酯材料或橡胶胶粒)、复合型(又称透气型，胶面层为双层结构)、混合型(由PU胶粒或橡胶胶粒混合后固化成型)。塑胶跑道有采用浇注方法直接铺设常规跑道，还有携带方便可用于多种场合折叠成卷的橡胶板形式的便携式跑道。

现国内塑胶胶面大都采用双组分聚氨酯胶经场摊铺固化成型，属浇注型聚氨酯弹性体。所采用的配方为甲苯二异氰酸酯(简称TDI)和3,3-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷(简称MOCA)体系。因TDI易挥发毒性大，对现场施工人员带来较大危害，MOCA属化学致癌物质，强烈刺激人的呼吸道。近年来随着环保要求日益迫切，替代TDI-MOCA体系的环保配方不断涌现，如采用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)—非卤代二胺体系和耐水解性能卓越的碳化二亚胺改性MDI-非卤代二胺体系。众所周知，MDI相对TDI而言，低挥发性且低毒，制成的弹性体物理性能优越，若完全由4,4-MDI制备预聚体，则由于4位异氰酸酯活性很高，反应可控性差，且生成预聚体粘度大，流动性差，不适合现场浇注。传统的双组份聚氨酯塑胶跑道材料一般都是随用随配，保存时间不会太长，同时在混合和计量配比上会浪费不少时间和人力，还有可能发生差错导致原料的浪费，从而使跑道的施工成木增加。

发明内容

为了克服目前双组份双组份聚氨酯塑胶跑道材料使用时的缺陷，以及目前塑胶跑道材料不安全环保的问题，本发明提供一种单组份湿气固化型聚氨酯塑胶跑道材料及其制备方法，配方中所有组分均安全无毒，使用时无需进行化学计量，也无须加入交联剂和扩链剂等添加剂，只用利用空气或基材表面的水分即可固化产生交联粘接作用，操作简单，施工方便，铺设的塑胶跑道无毒无害，各项指标均达到GB/T14833—1993要求，耐水性能和耐热空气老化性能优良。

为了实现上述目的，本发明采用的技术手段为：

一种单组份湿气固化型聚氨酯塑胶跑道材料，由以下质量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯15～30份，4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯1～3份，聚醚多元醇15～25份，羟乙基十二烷基醇5～10份，苯甲酸二丁酯2～4份，二月桂酸二丁基锡1～3份，己内酰胺1～2.5份，油酸三乙醇胺0.8～1.6份，聚乙烯蜡1.5～2.8份，硫代二丙酸二月桂酯0.5～1.6份，三羟甲基丙烷1.5～4.5份，乙酸乙酯10～20份，氨基硅油2～4份，填料1～4份，防老剂0.5～2.5份，促进剂1.5～3.0份。

所述填料为碳酸钙或者氧化锌中的至少一种。

所述防老剂为防老剂D、防老剂A或者防老剂RD中的至少一种。

所述促进剂为促进剂CZ、促进剂M或者促进剂DM中的至少一种。

所述聚醚多元醇为聚醚二元醇或者聚醚三元醇，分子量在2000～5000之间。

所述一种单组份湿气固化型聚氨酯塑胶跑道材料，优选由以下质量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯20～25份，4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯1.5～2.3份，聚醚多元醇18～22份，羟乙基十二烷基醇6～8份，苯甲酸二丁酯2.4～3.6份，二月桂酸二丁基锡1.5～2.5份，己内酰胺1.6～2.2份，油酸三乙醇胺1.2～1.4份，聚乙烯蜡1.8～2.4份，硫代二丙酸二月桂酯0.8～1.4份，三羟甲基丙烷2.5～3.5份，乙酸乙酯12～16份，氨基硅油2.6～3.3份，填料1.8～3.2份，防老剂1.4～1.8份，促进剂1.8～2.6份。