專利名稱：硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種硅烷改性聚氨酯新型塑膠漿料的制備及其使用方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)雙組份聚氨酯漿料，需要隨時(shí)配制，隨時(shí)應(yīng)用，存放時(shí)間不能太長(zhǎng)，混合和計(jì) 量耗費(fèi)工時(shí)，且使施工成本提高，在使用前進(jìn)行混合和計(jì)量是難免出現(xiàn)差錯(cuò)，且施工時(shí)對(duì)環(huán) 境溫度濕度要求比較高。與雙組分聚氨酯傳統(tǒng)漿料相比，單組分硅烷改性濕固化聚氨酯漿 料使用方便，不用調(diào)配，大大降低了施工時(shí)間和施工成本，以及降低人為因素對(duì)工程質(zhì)量 的影響，無(wú)需化學(xué)計(jì)量，也不須加入交聯(lián)劑，利用空氣或基材表面的水分即可固化，且固化 后與底部基礎(chǔ)粘接力較強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，施工方便，而且對(duì)環(huán)境水分要求不高，使用壽命可達(dá) 15^20年，因此單組分聚氨酯密封膠的開發(fā)和利用備受重視。單組分硅烷改性聚氨酯漿料固化是利用空氣中微量水分作為交聯(lián)促進(jìn)劑而固化 的，硅改性聚氨酯密封膠不含或者含有少量的游離一NCO基團(tuán)，將聚氨酯鏈端的一NCO基團(tuán) 轉(zhuǎn)化為可水解的烷氧基團(tuán)，以硅烷的固化機(jī)制代替異氰酸酯固化機(jī)制，固化過(guò)程中無(wú)氣體 釋放。硅烷改性聚氨酯分子中含有硅氧鍵和極性的氨酯鍵，具有卓越的耐候性，粘接性能 更為優(yōu)異。硅烷偶聯(lián)劑的品種很多，可以作為封端劑、粘接促進(jìn)劑和干燥劑應(yīng)用到改性聚氨 酯塑膠漿料中。不同分子結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)劑在聚氨酯塑膠漿料中的功能和作用不同，并且直接 影響聚氨酯塑膠漿料的使用性能。因此硅烷偶聯(lián)劑的選擇是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者研究的重 ；^^ 禾口 ^^ ；^^ ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑 膠漿料及其制備方法，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改變PU預(yù)聚體的端基結(jié)構(gòu)，從而改變固化機(jī)理。本發(fā)明一種硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料，其特征在于由以下組 分組成，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)(各組分總量為100%)異氰酸酯7 11%，聚醚多元醇A 25 40%，聚醚多元醇B 1 3%，溶劑10 20%，固體填料20 40%，增塑劑5 15%，硅 烷偶聯(lián)劑0. 1 5%，顏料0.4 2%，抗老化劑0. 1 2%，紫外線吸收劑0. 1 2%，水 0. 1-1%，催化劑0. 001- 0. 1 %和阻聚劑0. 001 0. 1 %，其中所述硅烷偶聯(lián)劑選自A-1100、 A-1110、A-1170、A-187中的一種或多種，聚醚多元醇Α、聚醚多元醇B采用聚氧化丙烯二醇 或聚氧化丙烯三醇，聚醚多元醇A的數(shù)均分子量為4000-8000，平均羥值在10-30mg KOH/g, 聚醚多元醇B的數(shù)均分子量為300-700，平均羥值在M0-560mg KOH/g，所述異氰酸酯是含 量為100%-50%的二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯的一種或幾種。本發(fā)明所述的硅烷偶聯(lián)劑是能與異氰酸酯反應(yīng)的一種或多種，適應(yīng)的硅烷偶聯(lián)劑 有伯羥基改性的EO封端或PO封端，優(yōu)選的如山東曲阜市華榮化工新材料有限公司生產(chǎn)A-1100, A-187。其中
所述的聚醚多元醇是能與異氰酸酯反應(yīng)的一種或多種多元醇包括含有兩個(gè)或是多個(gè) 羥基的任何聚合物，聚醚多元醇A是分子量(Mn)在4000-8000，平均羥值在10-30(mg KOH/ g);聚醚多元醇B是分子量(Mn)在300-700，平均羥值在M0-560 (mg KOH/g)，適合的多元 醇的例子有符合上述要求的聚氧化丙烯二醇、三醇等一種或多種，如山東東大化學(xué)工業(yè)有 限公司產(chǎn)聚醚DL - 4000為相對(duì)分子量為4000士200的聚氧化丙烯丙二醇，MN-500相對(duì)分 子量為500 士 20。所述的異氰酸酯的主要指二苯基甲烷_4，4’ - 二異氰酸酯，含量為100%_50%的一 種或幾種，如煙臺(tái)萬(wàn)華聚氨酯有限公司生產(chǎn)MDI-100。所述的催化劑優(yōu)選辛酸亞錫、二丁基二月桂酸錫、醋酸汞、醋酸苯汞等中的一種或 是多種。所述的溶劑優(yōu)選的有甲苯、二甲苯、醋酸丁酯和環(huán)己酮等中的一種或是多種。所述的水，優(yōu)先使用的是去離子水，軟化水等。所述固體填料可以為陶土、滑石粉、白碳黑、碳酸鈣或高嶺土中的一種或多種。所述顏料是為材料增加色彩，可以是公知的各種適宜的顏料，如氧化鐵紅、酞菁 綠，鐵黃、漢沙黃等；
所述的紫外線吸收劑為2 —羥基一 4 -甲基二苯甲酮(UV — 9)或2 —羥基一 4 一正 辛氧基二苯甲酮(UV531)。所述的抗老化劑為1010 (四[β —(3，5-二叔丁基一 4 一羥基苯基)丙酸]季戊 四醇酯)或2，6 —二叔丁基對(duì)甲苯酚(BHT)中的一種或兩種。所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二乙基己酯，如山東齊魯增塑劑有限公司生產(chǎn)的D0P。所述阻聚劑為磷酸，苯甲酰氯等。一種制備本發(fā)明所述硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料的方法，其特 征在于將基于配方量的聚醚多元醇和增塑劑常溫下加入反應(yīng)釜，升至80°C — 10(TC下攪 拌，抽真空，真空度不小于0. 09Mpa,脫水脫氣1 一 2小時(shí)，水分達(dá)到0. 03wt%以下，降溫至 10 40°C，加入二異氰酸酯在反應(yīng)釜中70-90度條件下反應(yīng)1-2小時(shí)，加入催化劑，繼續(xù)反 應(yīng)1小時(shí)后，測(cè)定NC0%含量達(dá)到設(shè)定值(根據(jù)配方設(shè)計(jì)指數(shù)計(jì)算)后，根據(jù)預(yù)聚物粘度加入 適量的溶劑、阻聚劑，攪拌20-30min，降溫至30度，加入硅烷偶聯(lián)劑，緩慢攪拌加熱，在轉(zhuǎn)速 200-300r/min的高速攪拌及50_70°C條件下反應(yīng)0. 5-1小時(shí)，再次測(cè)定NC0%含量達(dá)到設(shè)定 值(根據(jù)配方設(shè)計(jì)指數(shù)計(jì)算)后，加入固體填料，顏料，抗老化劑和紫外線吸收劑攪拌均勻后 裝桶，整個(gè)過(guò)程反應(yīng)釜需要用氮?dú)饷芊狻１景l(fā)明使用時(shí)需要根據(jù)環(huán)境溫度和濕度，添加微量水分或不添加，在充分?jǐn)嚢杈?勻后，施工方法與傳統(tǒng)塑膠漿料相似，直接倒入已經(jīng)做好的立模的場(chǎng)地上，攤鋪平整，不同 的是攤鋪時(shí)需要分兩到三層攤鋪，每層厚度約2mm (由于本發(fā)明采用濕固化機(jī)理，如果一次 攤鋪過(guò)厚會(huì)影響固化速度及底層性能，并且表層可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)泡，所以施工時(shí)需要嚴(yán)格控 制厚度)。本發(fā)明主要是解決目前傳統(tǒng)雙組份聚氨酯漿料需要隨時(shí)配制，隨時(shí)應(yīng)用，存放時(shí) 間不能太長(zhǎng)，混合和計(jì)量耗費(fèi)工時(shí)，且使施工成本提高，在使用前進(jìn)行混合和計(jì)量時(shí)難免出現(xiàn)差錯(cuò)，且施工時(shí)對(duì)環(huán)境溫度濕度要求比較高等問題，通過(guò)引入硅烷偶聯(lián)劑，改變PU預(yù)聚 體的端基結(jié)構(gòu)，改變固化機(jī)理，以達(dá)到解決以上問題的新型硅烷改性單組份濕固化球場(chǎng)用 聚氨酯塑膠漿料的制備和使用方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明與雙組分聚氨酯傳統(tǒng)漿料相比，使用方便，不用調(diào)配，與底部基礎(chǔ)粘接力較 強(qiáng)，而且對(duì)環(huán)境水分要求不高，用本體系制作的球場(chǎng)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)標(biāo)，特別適用于籃 球場(chǎng)、室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的鋪設(shè)。由本發(fā)明塑膠漿料和工藝制備的場(chǎng)地各項(xiàng)性能與國(guó)標(biāo)對(duì)比如 下
權(quán)利要求
1.一種硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料，其特征在于由以下組分組成， 以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)異氰酸酯7 11%，聚醚多元醇A 25 40%，聚醚多元醇B 1 3%， 溶劑10 20 %，固體填料20 40 %，增塑劑5 15 %，硅烷偶聯(lián)劑0. 1 5 %，顏料0. 4 2%，抗老化劑0. 1 2%，紫外線吸收劑0. 1 2%，水0. 1-1%，催化劑0. 001 0. 和 阻聚劑0. 001 0. 1%，其中所述硅烷偶聯(lián)劑選自A-1100、A-1110、A-1170、A-187中的一 種或多種，聚醚多元醇A、聚醚多元醇B采用聚氧化丙烯二醇或聚氧化丙烯三醇，聚醚多元 醇A的數(shù)均分子量為4000-8000，平均羥值在10-30mg KOH/g，聚醚多元醇B的數(shù)均分子量 為300-700，平均羥值在M0-560mg KOH/g，所述異氰酸酯是含量為100%_50%的二苯基甲 烷_4，4’ - 二異氰酸酯的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠漿料，其特征在于所述異氰酸酯為純MDI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠漿料，其特征在于所述的催化劑采用辛酸亞錫、二丁基 二月桂酸錫、醋酸汞、醋酸苯汞中的一種或多種，所述阻聚劑為磷酸或苯甲酰氯，所述增塑 劑為鄰苯二甲酸二乙基己酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠漿料，其特征在于所述溶劑采用甲苯、二甲苯、醋酸丁酯 和環(huán)己酮中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠漿料，其特征在于所述固體填料為陶土、滑石粉、白碳 黑、碳酸鈣或高嶺土中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑膠漿料，其特征在于所述的紫外線吸收劑為2—羥基一 4 一甲基二苯甲酮(UV — 9)或2 —羥基一 4 一正辛氧基二苯甲酮(UV531)，所述的抗老化劑 為1010 (四[β —(3，5-二叔丁基一 4 一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)或2，6 —二叔丁 基對(duì)甲苯酚(BHT)中的一種或兩種。
7.一種制備權(quán)利要求1所述硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料的方法，其 特征在于將基于配方量的聚醚多元醇和增塑劑，常溫下加入反應(yīng)釜，升至80°C - 10(TC下 攪拌，抽真空，真空度不小于0. 09Mpa，脫水脫氣1 一 2小時(shí)，水分達(dá)到0. 03wt%以下，降溫至 10 40°C，加入二異氰酸酯在反應(yīng)釜中70-90度條件下反應(yīng)1-2小時(shí)，加入催化劑，繼續(xù)反 應(yīng)1小時(shí)后，測(cè)定NC0%含量達(dá)到設(shè)定值后，根據(jù)預(yù)聚物粘度加入適量的溶劑、阻聚劑，攪拌 20-30min,降溫至30度，加入硅烷偶聯(lián)劑，緩慢攪拌加熱，在轉(zhuǎn)速200-300r/min的高速攪拌 及50-70°C條件下反應(yīng)0. 5-1小時(shí)，再次測(cè)定NC0%含量達(dá)到設(shè)定值后，加入固體填料，顏料， 抗老化劑和紫外線吸收劑攪拌均勻后裝桶，整個(gè)過(guò)程反應(yīng)釜需要用氮?dú)饷芊狻?br> 全文摘要
一種硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料，由異氰酸酯7～11％，聚醚多元醇A25～40％，聚醚多元醇B1～3％，溶劑10～20％，固體填料20～40％，增塑劑5～15％，硅烷偶聯(lián)劑0.1～5％，顏料0.4～2％，抗老化劑0.1～2％，紫外線吸收劑0.1～2％，水0.1～1%，催化劑0.001～0.1％和阻聚劑0.001～0.1％組成。本發(fā)明是適用于籃球場(chǎng)、室內(nèi)場(chǎng)館的硅烷改性單組份濕固化聚氨酯球場(chǎng)用塑膠漿料，使用方便,不用調(diào)配,與底部基礎(chǔ)粘接力較強(qiáng),而且對(duì)環(huán)境水分要求不高，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)標(biāo)。
文檔編號(hào)C08L75/08GK102140243SQ20101056062
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者孫清峰, 曲策, 賈雪芹, 鞠偉坦 申請(qǐng)人:山東東大一諾威聚氨酯有限公司