一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料及制备方法与流程

1.本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备方法。


背景技术：

2.聚氨酯材料凭借其优异性能在塑胶跑道行业大放异彩，聚氨酯发泡材料作为聚氨酯材料中重要一支，因较好的物理性能，加上能大大的降低成本，其在塑胶跑道行业的前景同样备受瞩目，行业内已有不少企业在摸索发泡材料在跑道上的使用工艺，技术条件。
3.如申请号为cn202011170988.8的本发明公开了一种预制型聚氨酯发泡弹性体材料及其制备方法、施工的球场及其施工方法。所述的预制型聚氨酯发泡弹性体材料为双组分发泡聚氨酯材料，由a组分和b组分组成；其中a组分由聚醚多元醇、聚合物多元醇、稳泡剂、滑石粉、彩绿、气相白炭黑、二乙醇铵、乙二醇、水、催化剂组成；b组分为改性mdi；a、b组分的比例按照异氰酸根指数计算，异氰酸根指数为0.7-0.8。本发明的预制型聚氨酯发泡弹性体材料，解决了现浇注发泡材料的发泡不均匀且起鼓的问题，吸水率低，粘结性好；本发明施工的球场，不仅解决了预制型球场场地平整度不佳问题，还使场地具备更好的耐老化性能、耐黄变性能。
4.上述预制型聚氨酯发泡弹性体材料仅解决了现浇注发泡材料的发泡不均匀且起鼓的问题和场地平整度不佳问题，但是当前很多跑道，经过多年的使用，局部位置发生过度磨损，重新铺装成本较高，无法低成本、便捷的针对局部位置进行重新铺装。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料及制备方法，旨在解决现有技术中的聚氨酯跑道局部发生损坏时，无法便捷且低成本修复的技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，包括多个四边形拼装单元；每所述拼装单元的四边均设有至少一卡接槽，每两个所述拼装单元之间可通过一卡接器与所述卡接槽卡接进行拼装；每所述拼装单元包括a组分和b组分，其中，所述a组分包括35～45重量份的聚醚多元醇、15～30重量份的粉体、1～3重量份的扩链剂、0.5～1重量份的叔胺类催化剂、0.5～1重量份的光稳定剂328、0.1～0.5重量份的分散剂c-103、0.1～0.5重量份的反应抑制剂、0.1～0.5重量份的聚氨酯匀泡剂、0.1～0.3重量份的水，0.2～1重量份的抗氧化剂1010、0.5～1重量份的颜料，0.5～1重量份的紫外吸收剂；
7.所述b组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和40～65重量份的异氰酸酯；
8.所述b组分中的nco总量：a组分的oh总量为1.1～1.3。
9.较佳地，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中的一种或多种混合物，所述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol或其混合物。
10.较佳地，所述粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或数种混
合物。
11.较佳地，所述扩链剂为乙二醇(eg)、1,4-丁二醇(bdo)、4,4
’‑
二氨基-3,3’二氯二苯甲烷(moca)、三羟甲基丙烷(tmp)的一种或其任意混合物。
12.较佳地，液态二苯基甲烷二异氰酸酯或/和改性二苯基甲烷二异氰酸酯。
13.较佳地，所述反应抑制剂选自磷酸、草酸、苯甲酰氯中的一种或数种的混合物。
14.较佳地，所述叔胺类催化剂为聚氨酯催化剂a33或/和聚氨酯催化剂bl11。
15.较佳地，所述聚氨酯匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。
16.较佳地，所述的拼装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：
17.1)制备a组分：按照配方分别称取各所述聚醚多元醇、所述粉体、所述扩链剂、所述叔胺类催化剂、所述光稳定剂328、所述分散剂c-103、所述聚氨酯匀泡剂、所述反应抑制剂、所述水、所述抗氧化剂1010、所述颜料和紫外吸收剂；将其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；
18.2)制备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。
19.3)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，得到拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，即每所述拼装单元。
20.较佳地，所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
21.(1)在场地基础上将多个每所述拼装单元进行拼装，铺设在所需场地；
22.(2)将最外围多个每所述拼装单元底部涂上聚氨酯胶水，固定在所需场地。
23.本发明配方加入反应抑制剂，可以控制反应的速度，使得发泡更加均匀，加入聚氨酯匀泡剂能够增加各组分的溶性，可以起到稳定泡沫和调节泡孔的作用，配合低用量发泡剂(水)的使用，可以达到一个微发泡的目的，使得拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料更加耐磨，寿命较为长久，减少了修复次数。本发明配方中所述b组分中的nco总量：a组分的oh总量为1.1～1.3，使得在反应初期较为迅速，成型后硬度适中，有回弹性。
24.同时本发明的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料铺装方式也比现浇型方便很多，没有噪音，在一些需要低噪音的场合也可以完成铺装，例如学校上课和医院等场合，施工现场也不会有污染，废弃物等。
25.本发明实施例提供的一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备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：
26.本发明的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料既解决了传统现浇注发泡材料的发泡不均匀、平整度不佳和容易温差较大鼓包等的问题，又解决了当局部跑道材料发生损坏时，修复难、成本高的问题。
27.本拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料在铺装时，不需要底涂大量胶水，仅在四周底涂胶水，施工方便；当局部发生过度损坏时，可以将过度损坏的拼接单元拿出，换上新的拼接单元，达到一个便捷、低成本修复的目的。
28.同时当雨水过多时，利用拼接单元底部的支撑凸起间的缝隙排出底层可能存在的水分，可以增加聚氨酯跑道的使用寿命。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为提供的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料结构示意图。
31.图2为提供的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料卡接器的结构示意图。
具体实施方式
32.实施例1
33.如图1所示，拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料包括多个四边形拼装单元100；每所述拼装单元100的底面设有多个支撑凸起110，每所述拼装单元100的四边均设有至少一卡接槽120，所述卡接槽120内设有至少一个卡接孔121，所述卡接器200上设有与所述卡接孔121相同数量的卡接凸起210，通过所述卡接凸起210与所述卡接孔121卡接，使得每两个所述拼装单元100之间可通过一卡接器200与所述卡接槽120卡接进行拼装。
34.实施例2
35.拼装单元100包括a组分和b组分，其中，a组分包括35重量份的聚醚多元醇、30重量份的粉体、3重量份的扩链剂、1重量份的叔胺类催化剂、1重量份的光稳定剂328、0.5重量份的分散剂c-103、0.5重量份的反应抑制剂、0.5重量份的聚氨酯匀泡剂、0.3重量份的水、1重量份的抗氧化剂1010、1重量份的颜料、1重量份紫外吸收剂；
36.b组分包括30重量份的聚醚多元醇和65重量份的异氰酸酯；
37.b组分中的nco总量：a组分的oh总量为1.1～1.3。
38.聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物；聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的多种混合物，聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol的混合物。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4-丁二醇(bdo)。异氰酸酯为改性二苯基甲烷二异氰酸酯。反应抑制剂选自磷酸、草酸、苯甲酰氯中的混合物。叔胺类催化剂为聚氨酯催化剂a33和聚氨酯催化剂bl11。聚氨酯匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。
39.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤：
40.1)制备a组分：按照配方分别称取各聚醚多元醇、粉体、扩链剂、叔胺类催化剂、光稳定剂328、分散剂c-103、聚氨酯匀泡剂、反应抑制剂、水、抗氧化剂1010、颜料和紫外吸收剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用分散机以2000转/分钟搅拌2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的a料缸中，控制a料缸温度为25℃,得到a组分；
41.2)制备b组分：分别按照配方称取b组分中的聚醚多元醇和异氰酸酯，投入反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定nco含量到理论值或接近理论值后，得到b组分。
42.3)将得到的b组分加入发泡机的b料缸中，按照a组分与b组分1：0.7的比例调整a料缸和b料缸输出的物料流量，将a组分与b组分输送至发泡机的混合室中，充分搅拌均匀后，注入提前预热到45℃的模具中，固化后，取出，得到拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，即拼装单元100。
43.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的使用方法，包括以下步骤：(1)在场地基础上将多个拼装单元100进行拼装，铺设在所需场地；(2)将最外围多个拼装单元100底部涂上改性胶水，固定在所需场地。
44.实施例3
45.拼装单元100包括a组分和b组分，其中，a组分包括40重量份的聚醚多元醇、25重量份的粉体、2重量份的扩链剂、0.8重量份的叔胺类催化剂、0.8重量份的光稳定剂328、0.4重量份的分散剂c-103、0.3重量份的反应抑制剂、0.3重量份的聚氨酯匀泡剂、0.2重量份的水、0.5重量份的抗氧化剂1010、0.6重量份的颜料、0.8重量份的紫外吸收剂；
46.b组分包括38重量份的聚醚多元醇和53重量份的异氰酸酯；
47.b组分中的nco总量：a组分的oh总量为1.1～1.3。
48.聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物；聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的多种混合物，聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol的混合物。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4-丁二醇(bdo)。异氰酸酯为改性二苯基甲烷二异氰酸酯。反应抑制剂选自磷酸、草酸、苯甲酰氯中的混合物。叔胺类催化剂为聚氨酯催化剂a33和聚氨酯催化剂bl11。聚氨酯匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。
49.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤：
50.1)制备a组分：按照配方分别称取各聚醚多元醇、粉体、扩链剂、叔胺类催化剂、光稳定剂328、分散剂c-103、聚氨酯匀泡剂、反应抑制剂、水、抗氧化剂1010、颜料和紫外吸收剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用分散机以2000转/分钟搅拌2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的a料缸中，控制a料缸温度为25℃,得到a组分；
51.2)制备b组分：分别按照配方称取b组分中的聚醚多元醇和异氰酸酯，投入反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定nco含量到理论值或接近理论值后，得到b组分。
52.3)将得到的b组分加入发泡机的b料缸中，按照a组分与b组分1：0.7的比例调整a料缸和b料缸输出的物料流量，将a组分与b组分输送至发泡机的混合室中，充分搅拌均匀后，注入提前预热到45℃的模具中，固化后，取出，得到拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，即拼装单元100。
53.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在场地基础上将多个拼装单元100进行拼装，铺设在所需场地；
54.(2)将最外围多个拼装单元100底部涂上改性胶水，固定在所需场地。
55.实施例4
56.拼装单元100包括a组分和b组分，其中，a组分包括40重量份的聚醚多元醇、15重量份的粉体、1重量份的扩链剂、0.5重量份的叔胺类催化剂、0.5重量份的光稳定剂328、0.1重
量份的分散剂c-103、0.1重量份的反应抑制剂、0.1重量份的聚氨酯匀泡剂、0.1重量份的水、0.2重量份的抗氧化剂1010、0.5重量份的颜料、0.5重量份的紫外吸收剂；
57.b组分包括45重量份的聚醚多元醇和40重量份的异氰酸酯；
58.b组分中的nco总量：a组分的oh总量为1.1～1.3。
59.聚醚多元醇为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物；聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的多种混合物，聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol的混合物。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4-丁二醇(bdo)。异氰酸酯为改性二苯基甲烷二异氰酸酯。反应抑制剂选自磷酸、草酸、苯甲酰氯中的混合物。叔胺类催化剂为聚氨酯催化剂a33和聚氨酯催化剂bl11。聚氨酯匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。
60.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤：
61.1)制备a组分：按照配方分别称取各聚醚多元醇、粉体、扩链剂、叔胺类催化剂、光稳定剂328、分散剂c-103、聚氨酯匀泡剂、反应抑制剂、水、抗氧化剂1010、颜料、紫外吸收剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用分散机以2000转/分钟搅拌2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的a料缸中，控制a料缸温度为25℃,得到a组分；
62.2)制备b组分：分别按照配方称取b组分中的聚醚多元醇和异氰酸酯，投入反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定nco含量到理论值或接近理论值后，得到b组分。
63.3)将得到的b组分加入发泡机的b料缸中，按照a组分与b组分1：0.7的比例调整a料缸和b料缸输出的物料流量，将a组分与b组分输送至发泡机的混合室中，充分搅拌均匀后，注入提前预热到45℃的模具中，固化后，取出，得到拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，即拼装单元100。
64.拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的使用方法，包括以下步骤：(1)在场地基础上将多个拼装单元100进行拼装，铺设在所需场地；
65.(2)将最外围多个拼装单元100底部涂上改性胶水，固定在所需场地。
66.对比例1
67.制备预制型聚氨酯发泡弹性体材料，步骤如下：
68.(1)a组分：将30g的ep-3600，7g的chp-h45，0.1g的l-580，0.1g的lk-221，40g的600目滑石粉，10g的彩绿，5g的气相白炭黑，2g的二乙醇铵，4g的乙二醇，0.7g的水，0.1g的bl-17，1g的8154混合搅拌均匀，即得a组分；
69.(2)b组分：采用dg1524；
70.(3)按照a、b组分混合后异氰酸根指数(r)为0.7，调节浇注机a、b管道的流速控制a、b组分比例，通过浇注机枪头将a、b组分混合后注入塑胶球场专用生产线模具，模温20℃，30min开模成型，然后按照需求进行切割成所需的厚度，即得预制型聚氨酯发泡弹性体材料。
71.本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。
72.将实施例2-4的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料和对比例1中预制型聚氨酯发泡弹性体材料进行统一实验对比，冲击吸收、拉伸强度、断裂伸长率按照标准gb/36246-2018测试，泡孔均匀程度使用肉眼观察，测试结果如表1所示。
73.表1
[0074][0075]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，包括多个四边形拼装单元；每个所述拼装单元的底面设有多个支撑凸起，每个所述拼装单元的底部四边均设有至少一卡接槽，每两个所述拼装单元之间可通过一卡接器与所述卡接槽卡接进行拼装；所述拼装单元包括a组分和b组分，其中，所述a组分包括35～45重量份的聚醚多元醇、15～30重量份的粉体、1～3重量份的扩链剂、0.5～1重量份的叔胺类催化剂、0.5～1重量份的光稳定剂328、0.1～0.5重量份的分散剂c-103、0.1～0.5重量份的反应抑制剂、0.1～0.5重量份的聚氨酯匀泡剂、0.1～0.3重量份的水、0.2～1重量份的抗氧化剂1010、0.5～1重量份的颜料和0.5～1重量份的紫外吸收剂；所述b组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和40～65重量份的异氰酸酯；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。2.根据权利要求1所述的拼装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中的一种或多种混合物，所述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、5000g/mol或其混合物。3.根据权利要求1所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或数种的混合物。4.根据权利要求1所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述扩链剂为乙二醇(eg)、1,4-丁二醇(bdo)、4,4
’‑
二氨基-3,3’二氯二苯甲烷(moca)、三羟甲基丙烷(tmp)中的一种或其任意混合物。5.根据权利要求1所述的拼装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。6.根据权利要求1所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述反应抑制剂选自磷酸、草酸、苯甲酰氯中的一种或数种的混合物。7.根据权利要求1所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述叔胺类催化剂为聚氨酯催化剂a33或/和聚氨酯催化剂bl11。8.根据权利要求1所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，其特征在于，所述聚氨酯匀泡剂产自江苏美思德化学股份有限公司,产品型号m-88759。9.根据权利要求1-8任一项所述的拼装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：1)制备a组分：按照配方分别称取各所述聚醚多元醇、所述粉体、所述扩链剂、所述叔胺类催化剂、所述光稳定剂328、所述分散剂c-103、所述聚氨酯匀泡剂、所述反应抑制剂、所述水、所述抗氧化剂1010、所述颜料和所述紫外吸收剂；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；2)制备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；3)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，得到拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料，即所述拼装单元。10.根据权利要求1-8任一项所述的拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在场地基础上将多个所述拼装单元进行拼装，铺设在所需场地；(2)在最外围的多个所述拼装单元的底部涂上改性胶水，固定在所需场地。

技术总结
本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一种拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料及其制备方法，包括多个四边形拼装单元；每个拼装单元的底面设有多个支撑凸起，每个拼装单元的四边均设有至少一卡接槽，每两个拼装单元之间可通过一卡接器与卡接槽卡接进行拼装；拼装单元包括A组分和B组分，A组分包括35～45重量份的聚醚多元醇、15～30重量份的粉体、4.5～8.5重量份的其他助剂、0.1～0.3重量份的水；B组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和40～65重量份的异氰酸酯；拼装预制型聚氨酯微发泡跑道材料局部发生过度损坏时，可以将过度损坏的拼接单元拿出，换上新的拼接单元，达到便捷、低成本修复的目的。的目的。的目的。


技术研发人员：张书申 危印松 文强
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：2023.04.07
技术公布日：2023/8/28