[发明专利]双组份硅PU弹性层及其制备方法、以及运动场用硅PU材料及其制备方法

说明书

本发明公开了双组份硅PU弹性层及其制备方法、以及运动场用硅PU材料及其制备方法，涉及聚氨酯材料技术领域。该双组份硅PU弹性层及其制备方法通过改进硅PU弹性层的的配方，使用双组份体系通过高分子交联固化成膜，杜绝使用有毒有挥发性的稀释剂稀释原材料，从本源上控制有害挥发份对人体的伤害；避免湿固化(水参与的反应)带来的施工困难，避免湿固化不当产生的发泡现象，铺设厚度在8mm以上的硅PU弹性层可一次成型，满足新国标要求。该运动场用硅PU材料及其制备方法，其在上述制备方法制备得到的硅PU弹性层上形成面层，整个硅PU材料的环保性更好，能够满足8mm以上的铺设厚度。

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料技术领域，且特别涉及双组份硅PU弹性层及其制备方法、以及运动场用硅PU材料及其制备方法。

背景技术

运动场用硅PU材料一般分为弹性层，加强层和面层，铺设厚度3-5mm。其中，硅PU弹性层为单组份材料，其成份就是聚氨酯与硅类助剂。施工时，需用稀释剂调节至适合稠度，摊铺与基面处，每道施工厚度不得超过2mm，每道施工干燥时间一般为10h，干燥后再进行下一道施工。若气温较低(＜10℃)及空气中相对湿度较低(＜60％)，此时空气中的水份不足以支撑单组份中NCO的反应，所以需要加入适量水搅拌均匀后再进行摊铺。反应式：2NCO-R1+H₂O→R1-NHCO-CONH-R1+CO₂。

加强层：加强层施工方法同弹性层一致。

面层：为双组份水性材料，严格按照配比称量混合，再加入少量的水稀释至合适稠度，分成2-3道刮涂与加强层表面。若需要表面粗糙的场地(篮球场、乒乓球场、网球场)，前两遍加适量的专用沙(粒径在60-120目)，第三遍不加沙刮涂。面层施工用料必须足够用量，否则会影响使用效果及使用寿命。

现有技术存在的缺点有：(1)环保性差。传统的硅PU弹性层材料使用10％稀释剂(碳酸二甲酯，醋酸乙酯，二甲苯，甚至苯)来降低粘度，这些稀释剂气味大，刺激性强，严重危害施工师傅以及周围人群的健康；随着材料表层固化，这些稀释剂并不能完全的挥发出去，残留在材料中，使材料的TVOC含量增加，完全不符合新国标对球场材料的VOC含量的要求。(2)施工厚度不足。硅PU弹性层材料每道施工只能铺设小于2mm的厚度，无法实现一次成型“厚涂”(8mm以上)的施工方案，这是因为硅PU属于湿固化体系，以水作为固化剂与硅PU材料中的NCO官能团反应，生成高强度的聚脲，但同时也会产生CO₂气体，CO₂释放的过程中会使材料产生大量的气孔，即“产品发泡”，场地铺设的越厚发泡越严重(气孔多且大)，导致弹性、强度也随之下降。因此为避免发泡，只能进行“薄涂”。(3)施工难。我国南北各地，东西区域气候差异较大，空气湿度差异较大，施工加水量要求不一；若水量不够场地则会出现不干或慢干现象，用水量过大，场地则会发生起泡现场；同一场地不同时间施工的材料，若用水量不均时，则会出现有些地方干，有些地方不干，或搅拌不匀还会有些地方发泡和起泡现象；这些可能都将会直接影响场地的质量和施工进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双组份硅PU弹性层及其制备方法，旨在提高弹性层的环保性能，并使弹性层的厚度能够满足新国标的技术要求。

本发明的另一目的在于提供一种运动场用硅PU材料及其制备方法，旨在提升运动场用硅PU材料的环保性能，且施工厚度不受限制。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种双组份硅PU弹性层，其原料包括聚氨酯组分和固化剂组分；

按重量份数计，聚氨酯组分包括聚醚多元醇16-30份和多异氰酸酯3-8份；固化剂组分包括固化剂；

其中，固化剂为二胺固化剂；

优选地，聚氨酯组分包括聚醚多元醇18-24份和多异氰酸酯4-7份；多异氰酸酯为MDI-50。