[发明专利]基于聚氨酯弹性体的体育场地铺装材料及其制备方法

说明书

本发明公开了基于聚氨酯弹性体的体育场地铺装材料及其制备方法，属于聚氨酯材料技术领域，包括如下重量份原料：聚四氢呋喃醚二醇75‑80份、2,4‑甲苯二异氰酸酯20‑25份、二甲硫基甲苯二胺9‑12份、聚磷酸铵2‑3份、阻燃助剂0.8‑1.1份、有机蒙脱土7‑9份。本发明通过在聚氨酯原料中加入阻燃助剂，能对聚磷酸铵、有机蒙脱土起到复合协效阻燃效果，赋予聚氨酯优良的阻燃性能；能够促进聚氨酯交联网络结构的形成，提高聚氨酯的力学性能和耐磨性能；通过加入有机蒙脱土，与聚氨酯具体具有较高的相容性，提高力学性能和耐热性；本发明获得的铺装材料用于体育场地铺设时，能够大大提高体育场地的质量和使用安全性能。

技术领域

本发明属于聚氨酯材料技术领域，具体地，涉及一种基于聚氨酯弹性体的体育场地铺装材料及其制备方法。

背景技术

聚氨酯基于二异氧酸酯、多异氧酸酯与二羟基、多羟基化合物加聚形成，耐磨性与弹性好，强度与伸长率较高，硬度范围宽广，且耐油性、耐酸性、耐碱性突出。因此，在体育场地的铺设中具有广泛的应用。

现代体育场的田径跑道和球类比赛场地铺装材料的聚氨酯弹性体，已知的是先用甲苯二异氰酸酯TDI和聚醚二醇及有机稀释剂制成聚氨酯预聚体(通称A组份)；再将A组份与扩链—交链剂聚醚多元醇、二元醇的丁二醇、二元胺MOCA(3，3’-二氯-4，4’二氨基二苯基甲烷)和填料(通称B组份)混合，再用催化剂作用聚合制成的聚氨酯弹性体。

该配方体系存在的几个主要问题是：1)因产品的主要机械力学性能较低，不能适应体育场地因地冻、水浸等发生基础断裂、隆起、塌陷等形变所产生的应力，造成聚氨酯铺设材料的断裂；2)产品的阻燃性能较低，没有达到阻燃一级标准，难以应对火灾或极高温情况。因此，为了解决以上问题，提高聚氨酯铺设材料的机械力学性能、阻燃性能等，有必要考虑对聚氨酯弹性体的合成从新进行分子设计及配方调整以及应用新技术来获得性能更加优异的体育场地铺设材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了基于聚氨酯弹性体的体育场地铺装材料及其制备方法。

本发明通过在聚氨酯原料中加入阻燃助剂，其一，能对聚磷酸铵、有机蒙脱土起到复合协效阻燃效果，赋予聚氨酯优良的阻燃性能；其二，阻燃助剂独特的结构，能够促进聚氨酯交联网络结构的形成，提高聚氨酯的力学性能和耐磨性能；此外，通过加入有机蒙脱土，与聚氨酯具体具有较高的相容性，提高复合材料的力学性能和耐热性；本发明获得的铺装材料用于体育场地铺设时，能够大大提高体育场地的质量和使用安全性能，使用寿命更长。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于聚氨酯弹性体的体育场地铺装材料，包括如下重量份原料：聚四氢呋喃醚二醇75-80份、2,4-甲苯二异氰酸酯20-25份、二甲硫基甲苯二胺9-12份、聚磷酸铵2-3份、阻燃助剂0.8-1.1份、有机蒙脱土7-9份；

上述体育场地铺装材料的制备方法，包括如下步骤：

第一步、取聚四氢呋喃醚二醇于四口烧瓶中，加热至105℃抽真空除水90min，降温至85℃，加入阻燃助剂，保持85℃反应1h，降温至50℃，缓慢滴加2,4-甲苯二异氰酸酯升温至80℃反应2h，之后抽真空除气泡，得到聚氨酯预聚体，密封备用；

第二步、将二甲硫基甲苯二胺(扩链剂)、聚磷酸铵和有机蒙脱土混合后，研磨分散均匀后，再在80-90℃，真空脱水2h，冷却至50℃，得到扩链物，密封备用；

第三步、使用时，往聚氨酯预聚体中加入扩链物，搅拌反应3min，快速摊铺在需要铺装的体育场地中，在20-30℃条件下，30-60min内凝胶，24h内固化，14d完全熟化后可投入使用。