CN112680088A

CN112680088A - 可厚涂单组份聚氨酯材料及其制备方法

Info

Publication number: CN112680088A
Application number: CN202011581674.7A
Authority: CN
Inventors: 梁玲; 徐西腾; 申建洲; 王树东; 李立强
Original assignee: Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd
Current assignee: Shandong Dongda Inov Polyurethane Co Ltd; Shandong Inov Polyurethane Co Ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明属于塑胶场地材料技术领域，具体涉及一种可厚涂单组份聚氨酯材料及其制备方法。所述的可厚涂单组份聚氨酯材料由聚醚多元醇、异氰酸酯、填料、颜料、增塑剂、扩链剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、潜固化剂、吸水剂、消泡剂和催化剂组成。所述的可厚涂单组份聚氨酯材料从根本上解决了聚氨酯体系性在交联固化时的发泡问题，改善了单组份材料的性能，单次施工厚度可达8‑10mm，实现了单组份材料的厚涂作业，简化了施工工艺，降低了施工成本。

Description

可厚涂单组份聚氨酯材料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑胶场地材料技术领域，具体涉及一种可厚涂单组份聚氨酯材料及其制备方法。

背景技术

随着人民群众对健身需求的日益提高，越来越多的人参与到全民健身活动中。塑胶跑道球场作为主要的锻炼场所也越发受到重视。传统双组份聚氨酯材料一般是随用随配。施工时需要按配比称量混合，增加了施工成本，并且存在倒料差错和混合均匀问题导致材料固化异常。单组份聚氨酯材料施工时无需现场调配，使用方便。但是由于其湿固化特有的化学属性，施工时只能薄涂(每次刮涂1-2mm)，否则产生的气泡会导致面层起包、脱层等质量问题，这间接增加了施工难度和成本，降低了施工效率。

专利CN 109369879A一种单组份聚氨酯塑胶球场材料的制备方法，公开了一种单组份聚氨酯球场材料，虽然解决了场地施工不能够厚涂的问题，但是在施工时需要按比例外加潜固化剂或者交联剂，容易存在搅拌不均匀问题，并且其配方体系选用聚酯多元醇，耐水解性一般，若是直接后补潜固化剂，体系互溶性和储存稳定性都将存在一定问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可厚涂单组份聚氨酯材料及其制备方法，制备简单，施工方便，施工效率高，有效解决了现有单组份聚氨酯材料不能厚涂的问题。

本发明所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，由以下质量百分比的原料制成：

其中：

聚醚多元醇官能度为2-3，数均分子量大于2000。优选为MN-3050、EP-330N、DL-4000、DL-2000中的一种或多种(市售，蓝星东大)。

异氰酸酯为MDI、TDI或液化MDI中的一种。

填料为滑石粉、高岭土或碳酸钙中的一种或多种。

颜料为氧化铁绿。

增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或己二酸二甲酯中的一种。

紫外线吸收剂优选为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑；抗氧剂优选为3,5-二叔丁基-4羟基苯丙酸异辛酯。

催化剂优选为CUCAT-TM(市售，广州优润合成材料有限公司)。

消泡剂优选为有机硅消泡剂BYK-066N或BYK-024(市售，德国BYK化学公司)。

吸水剂优选为Siliporite NK30(市售，法国阿科玛公司)。

潜固化剂优选为SL-101(市售，广州森波拉化工有限公司)。

本发明所述的可厚涂单组份聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

先将配方量的聚醚多元醇、填料、颜料、增塑剂投入反应釜中搅拌均匀，升温到100-120℃，真空度-0.1MPa条件下脱水2h，温度降到70-80℃加入异氰酸酯和催化剂反应1.5-2h，加入潜固化剂继续保温0.5h，将配方量的紫外线吸收剂、抗氧剂、消泡剂、吸水剂一起加入反应釜，搅拌均匀后装桶即得该产品。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过筛选合适的潜固化剂，与体系兼容性好，固化过程中优先与水反应释放活性基团，然后活性基团再与异氰酸酯反应，该过程无气体生成；另外协同加入吸水剂，通过物理吸附作用，有效除去残留微量水分；再者协同搭配合适的催化剂，着重改进和延长了材料流动时间，使得底部潜固化剂与水分反应更充分，整体达到底面固化一致效果，催化剂又提升了材料后固化速度，保证施工时有着充裕的可操作时间和较快后固化性，解决了常规产品操作性差、固化时间长的问题。这从根本上解决了聚氨酯体系在交联固化时的发泡问题，改善了单组份材料的性能。

2、本发明提供的一种可厚涂单组份聚氨酯材料，单次施工厚度可达8-10mm，实现了单组份材料的厚涂作业，简化了施工工艺，降低了施工成本。

3、本发明产品不含MOCA以及挥发性物质，安全环保，在制备、施工和使用过程中对人体及环境不会造成影响，并且制备方法，工艺简单，方便生产。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

以下实施例中百分数均为质量分数。

实施例1：

先将MN3050 20％、DL-4000 15％、滑石粉40％、氧化铁绿0.4％、邻苯二甲酸二辛酯10％投入釜中搅拌均匀，升温到100-120℃，真空度-0.1MPa条件下脱水2h，温度降到70-80℃加入MDI 10％和CUCAT-TM 0.5％反应1.5-2h，加入SL-101 1％继续保温0.5h，将配方量的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑1％、3,5-二叔丁基-4羟基苯丙酸异辛酯1％、BYK-066N 0.1％、Siliporite NK30 1％一起加入反应釜，搅拌均匀后装桶即得该产品。

实施例2：

先将EP-330N 20％、MN3050 10％、滑石粉25％、高岭土10％、氧化铁绿0.4％、邻苯二甲酸二辛酯14％投入釜中搅拌均匀，升温到100-120℃，真空度-0.1MPa条件下脱水2h，温度降到70-80℃加入TDI 15％和CUCAT-TM 0.1％反应1.5-2h，加入SL-101 2％继续保温0.5h，将配方量的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑0.5％、3,5-二叔丁基-4羟基苯丙酸异辛酯0.5％、BYK-024 0.5％、Siliporite NK30 2％一起加入反应釜，搅拌均匀后装桶即得该产品。

实施例3：

先将EP-330N 25％、滑石粉20％、碳酸钙20％、氧化铁绿1％、己二酸二甲酯20％投入釜中搅拌均匀，升温到100-120℃，真空度-0.1MPa条件下脱水2h，温度降到70-80℃加入液化MDI 9％和CUCAT-TM 0.3％反应1.5-2h，加入SL-101 0.5％继续保温0.5h，将配方量的2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑1％、3,5-二叔丁基-4羟基苯丙酸异辛酯1％、BYK-066N 0.5％、Siliporite NK30 2％一起加入反应釜，搅拌均匀后装桶即得该产品。

对比例1

本对比例组分及含量与实施例1相同，区别在于未添加潜固化剂和吸水剂，制备方法同实施例2。

对比例2

本对比例组分及含量与实施例2相同，区别在于添加了常规的潜固化剂和吸水剂，制备方法同实施例3。

对比例3

本对比例组分及含量与实施例3相同，区别在于添加了常规的催化剂，制备方法同实施例3。

将实施例1-3产品与对比例1-3产品进行物理性能测试，结果如表1所示。

表1实施例1-3与对比例1-3产品的性能数据

由表1可以看出，同对比例产品对比，常规原料加入后均无法达到最佳厚涂效果，并且性能也有显著降低；实施例产品厚涂施工时有着明显优势，产品硬度、拉伸强度、扯断伸长率也处在较佳的水平，能够较好的满足市场需求。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims

1.一种可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：由以下质量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：聚醚多元醇官能度为2-3，数均分子量大于2000。

3.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：异氰酸酯为MDI、TDI或液化MDI中的一种。

4.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：填料为滑石粉、高岭土或碳酸钙中的一种或多种；颜料为氧化铁绿。

5.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯或己二酸二甲酯中的一种。

6.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：紫外线吸收剂为2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑；抗氧剂为3,5-二叔丁基-4羟基苯丙酸异辛酯；催化剂为CUCAT-TM。

7.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：消泡剂为有机硅消泡剂BYK-066N或BYK-024。

8.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：吸水剂为SiliporiteNK30。

9.根据权利要求1所述的可厚涂单组份聚氨酯材料，其特征在于：潜固化剂为SL-101。

10.一种权利要求1-9任一所述的可厚涂单组份聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

先将聚醚多元醇、填料、颜料和增塑剂混合搅拌均匀，升温到100-120℃，真空度-0.1MPa条件下脱水2h，温度降到70-80℃加入异氰酸酯和催化剂反应1.5-2h，加入潜固化剂继续保温0.5h，然后再加入紫外线吸收剂、抗氧剂、消泡剂和吸水剂，搅拌均匀后装桶，即得产品。