本發(fā)明涉及鋪地材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種聚氨酯水性材料、其制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：近年來，全國多家幼兒園、中小學(xué)相繼發(fā)生毒跑道事件，引起人們對(duì)跑道材料的關(guān)注。在毒跑道事件發(fā)生后，申請(qǐng)人對(duì)球場、鋪地材料做了詳細(xì)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跑道材料的確存在嚴(yán)重環(huán)境隱患。跑道材料多采用聚醚型聚氨酯現(xiàn)場澆筑成型，一般聚醚型聚氨酯強(qiáng)度較低，耐磨性差，一般要加入大量的填料如無機(jī)碳酸鈣、滑石粉，如專利CN201510282525.3使用聚醚多元醇和異氰酸酯反應(yīng)，加入滑石粉、白陶土、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、白碳黑、抗氧劑、抗紫外劑等制備聚醚型聚氨酯膠水，由于填料的加入，體系粘度迅速增加，為了進(jìn)一步降低粘度，其加入大量的增塑劑如短鏈氯化石蠟和溶劑如二甲苯、醋酸丁酯等，然后和EPDM顆?；旌?，制備聚氨酯球場跑道。目前，透氣型跑道底層通常使用溶劑型聚氨酯膠黏劑和黑色橡膠顆粒混合制成，如專利CN100443544使用二官能度聚醚多元醇以及三官能度聚醚多元醇復(fù)配使用，與異氰酸酯反應(yīng)，并加入低分子量多元醇反應(yīng)，再加入增粘劑增塑劑等配成單組分聚氨酯膠黏劑，再加入金屬羧酸鹽類催化劑，與黑色橡膠粒共混，攤鋪制成塑膠跑道底層。該方法雖然避免了使用3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷(MOCA)以及重金屬(鉛、汞)催化劑，但是使用了甲苯二異氰酸酯(TDI)為原料，其蒸氣壓較低，容易揮發(fā)，并且制成的單組分聚氨酯膠黏劑NCO含量比較高，對(duì)現(xiàn)場施工人員的健康傷害仍然較大，并且使用的黑色橡膠粒里含有大量的多環(huán)芳烴，對(duì)身體抵抗力較弱的人群，特別是老人小孩傷害很大。使用水性聚氨酯膠黏劑代替溶劑型膠黏劑，有較大的利用價(jià)值，對(duì)環(huán)境和人體基本無傷害。一般水性膠黏劑粘接強(qiáng)度比溶劑型膠黏劑差，為了達(dá)到有效粘接強(qiáng)度，通常使用聚酯多元醇制備水性聚氨酯膠黏劑，如專利CN102827570A，CN102827570A，CN201410324567.4使用聚酯多元醇制備預(yù)聚物再加水?dāng)嚢枞榛?，制備水性膠黏劑。但是聚酯多元醇制備的水性聚氨酯通常在戶外使用時(shí)，耐水性不強(qiáng)，雨水多，濕度高的情況下，容易水解，耐用性差。因此，開發(fā)一種有別于目前塑膠跑道，完全無毒、無味、成本可控并且性能良好且耐水性強(qiáng)的水性塑膠跑道材料顯得具有十分必要性和可行性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚氨酯水性材料、其制備方法及其應(yīng)用，該聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的耐水性。本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：聚氨酯粒料100份和水性聚氨酯膠黏劑12～40份；所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份；所述水性聚氨酯膠黏劑由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～80份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份、親水?dāng)U鏈劑2～12份、有機(jī)金屬催化劑0.01～1份、水100～300份和成鹽劑。優(yōu)選地，所述成鹽劑與親水?dāng)U鏈劑的物質(zhì)的量比為0.8～1.2:10。優(yōu)選地，所述成鹽劑選自三乙胺、三丙胺、三丁胺、氫氧化鈉和氨水中的一種或多種。優(yōu)選地，所述親水?dāng)U鏈劑選自N,N-二羥乙基單馬來酰胺酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、N,N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸和N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸中的一種或多種。優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑選自乙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-羥甲基環(huán)己烷、三甲基戊二醇、二正丁胺、乙二胺、三甲基己二胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺和異氟爾酮二胺中的一種或多種。優(yōu)選地，所述二氧化碳共聚物多元醇的分子量為1000～8000g/mol，二氧化碳共聚物多元醇的羥基官能度為2～6，二氧化碳共聚物多元醇的分子內(nèi)碳酸酯基團(tuán)的摩爾分率為0.25～0.45。優(yōu)選地，所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、液化二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和氫化二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。優(yōu)選地，所述有機(jī)金屬催化劑選自辛酸亞錫、異辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和有機(jī)鉍中的一種或多種。本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性材料的制備方法，包括以下步驟：將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到粒料預(yù)聚體，將所述粒料預(yù)聚體和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)，然后固化和熟化，造粒，得到聚氨酯粒料；將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到膠黏劑預(yù)聚體；將所述膠黏劑預(yù)聚體和成鹽劑、水、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑混合，乳化反應(yīng)，得到水性聚氨酯膠黏劑；將所述聚氨酯粒料和水性聚氨酯膠黏劑混合，得到聚氨酯水性材料。本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性跑道底層，由上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性跑道材料或上述技術(shù)方案所述制備方法制備的聚氨酯水性材料壓制成型制得。本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：聚氨酯粒料100份和水性聚氨酯膠黏劑12～40份；所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份；所述水性聚氨酯膠黏劑由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～80份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份、親水?dāng)U鏈劑2～12份、有機(jī)金屬催化劑0.01～1份、水100～300份和成鹽劑。本發(fā)明提供的聚氨酯水性材料包括聚氨酯粒料，其制備原料中包括二氧化碳共聚物多元醇，該組分內(nèi)含有大量的碳酸酯鍵及醚鍵，這些鍵使得二氧化碳共聚物多元醇在制備成聚氨酯時(shí)，容易形成較強(qiáng)的分子內(nèi)及分子間氫鍵，其與其它組分協(xié)同作用下，制備的聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的耐磨性；水性聚氨酯膠黏劑中沒有游離的異氰酸酯，環(huán)保無毒，含有大量極性基團(tuán)，其與聚氨酯粒料結(jié)合性好，使得聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的粘接性能和耐水性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的聚氨酯水性跑道底層的磨耗為0.0135～0.0148(1.61Km)/cm3；拉伸強(qiáng)度為0.95～1.01MPa；吸水率為3.1％～4.0％。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：聚氨酯粒料100份和水性聚氨酯膠黏劑12～40份；所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份；所述水性聚氨酯膠黏劑由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～80份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份、親水?dāng)U鏈劑2～12份、有機(jī)金屬催化劑0.01～1份、水100～300份和成鹽劑。本發(fā)明提供的聚氨酯水性跑道底層材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括聚氨酯粒料100份。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料包括二氧化碳共聚物多元醇100份。所述二氧化碳共聚物多元醇的分子量優(yōu)選為1000～8000g/mol，更優(yōu)選為1500～4000g/mol；二氧化碳共聚物多元醇的羥基官能度優(yōu)選為2～6，更優(yōu)選為2～3；二氧化碳共聚物多元醇的分子內(nèi)碳酸酯基團(tuán)的摩爾分率優(yōu)選為0.25～0.45，更優(yōu)選為0.3～0.4。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二氧化碳共聚物多元醇的分子量為3000g/mol或1000g/mol。本發(fā)明對(duì)所述二氧化碳共聚物多元醇的來源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的二氧化碳共聚物多元醇即可，如可以采用其市售商品，也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備方法自行制備。在本發(fā)明中，所述二氧化碳共聚物多元醇是以二氧化碳為起始原料，在引發(fā)劑、催化劑作用下與環(huán)氧丙烷共聚合成的。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料包括二異氰酸酯20～50份，優(yōu)選為20～45份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二異氰酸酯的用量為40份或30份。所述二異氰酸酯優(yōu)選選自甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、改性二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和氫化二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述二苯基甲烷二異氰酸酯為純的固態(tài)的二苯基甲烷二異氰酸酯，所述改性二苯基甲烷二異氰酸酯是經(jīng)碳化二亞胺改性的液態(tài)二苯基甲烷二異氰酸酯。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二異氰酸酯具體為二苯基甲烷二異氰酸酯。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料包括擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份，優(yōu)選為6～17份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的用量具體為8份或6份。所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑優(yōu)選選自乙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-羥甲基環(huán)己烷、三甲基戊二醇、二正丁胺、乙二胺、三甲基己二胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺和異氟爾酮二胺中的一種或多種。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑具體為1,4-丁二醇。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料包括有機(jī)金屬催化劑0.01～1份，優(yōu)選為0.03～0.9份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述有機(jī)金屬催化劑的用量為0.2份或0.05份。所述有機(jī)金屬催化劑優(yōu)選選自辛酸亞錫、異辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和有機(jī)鉍中的一種或多種。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)金屬催化劑具體為辛酸亞錫；在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中，所述有機(jī)金屬催化劑具體為異辛酸鉍。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料優(yōu)選還包括抗氧劑和抗霉變劑。本發(fā)明對(duì)所述抗氧劑和抗霉變劑的種類沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于鋪地材料中的抗氧劑和抗霉變劑即可。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料優(yōu)選還包括填料0～50份；所述填料優(yōu)選選自氣相二氧化硅、滑石粉、納米碳酸鈣、陶土和重鈣中的一種或多種。本發(fā)明提供的聚氨酯水性材料包括水性聚氨酯膠黏劑12～40份，優(yōu)選為15～36份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述水性聚氨酯膠黏劑的用量為25份或35份。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括二氧化碳共聚物多元醇100份。所述水性聚氨酯膠黏劑制備原料采用的二氧化碳共聚物多元醇與上述技術(shù)方案所述聚氨酯粒料制備原料采用的二氧化碳共聚物多元醇一致，在此不再贅述。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括二異氰酸酯20～80份，優(yōu)選為24～70份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二異氰酸酯的用量為30份或60份。所述二異氰酸酯優(yōu)選選自甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、改性二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯和氫化二苯基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述二異氰酸酯具體為六亞甲基二異氰酸酯或異佛爾酮二異氰酸酯或氫化二苯基甲烷二異氰酸酯。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份，優(yōu)選為4～18份。所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑優(yōu)選選自乙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-羥甲基環(huán)己烷、三甲基戊二醇、二正丁胺、乙二胺、三甲基己二胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺和異氟爾酮二胺中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括親水?dāng)U鏈劑2～12份，優(yōu)選為4～10份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述親水?dāng)U鏈劑的用量為6份。所述親水?dāng)U鏈劑優(yōu)選選自N,N-二羥乙基單馬來酰胺酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、N,N-(2-羥乙基)-2-氨基乙磺酸和N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸中的一種或多種。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述親水?dāng)U鏈劑具體為二羥甲基丙酸或N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括有機(jī)金屬催化劑0.2～1份，優(yōu)選為0.3～0.9份。所述有機(jī)金屬催化劑優(yōu)選選自辛酸亞錫、異辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫和有機(jī)鉍中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括水100～300份，優(yōu)選為120～270份。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述水的用量為210份或180份。所述水優(yōu)選為去離子水。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料包括成鹽劑；所述成鹽劑與親水?dāng)U鏈劑的物質(zhì)的量比優(yōu)選為0.8～1.2:10，更優(yōu)選為0.9～1.1:10。所述成鹽劑優(yōu)選選自三乙胺、三丙胺、三丁胺、氫氧化鈉和氨水中的一種或多種。本發(fā)明提供了一種上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性材料的制備方法，包括以下步驟：將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到粒料預(yù)聚體，將所述粒料預(yù)聚體和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)，然后固化和熟化，造粒，得到聚氨酯粒料；將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到膠黏劑預(yù)聚體；將所述膠黏劑預(yù)聚體和成鹽劑、水、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑混合，反應(yīng)，得到水性聚氨酯膠黏劑；將所述聚氨酯粒料和水性聚氨酯膠黏劑混合，得到聚氨酯水性材料。本發(fā)明將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到粒料預(yù)聚體，將所述粒料預(yù)聚體和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)，然后固化和熟化，造粒，得到聚氨酯粒料。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的制備原料采用的二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯、有機(jī)金屬催化劑和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的種類和來源與上述技術(shù)方案所述一致，在此不再贅述。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化碳共聚物多元醇加入至本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化碳共聚物多元醇加熱至50～70℃再與二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑混合。本發(fā)明優(yōu)選在攪拌的條件下將二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑加入到二氧化碳共聚物多元醇中；所述攪拌的速率優(yōu)選為450～550rpm。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯和有機(jī)金屬催化劑的混合物升溫至80～85℃后反應(yīng)，所述反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2～3h。得到粒料預(yù)聚體后，本發(fā)明優(yōu)選將所述粒料預(yù)聚體降溫至58～62℃后再和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)。本發(fā)明優(yōu)選采用經(jīng)過脫水處理的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑；所述擴(kuò)鏈交聯(lián)劑脫水處理的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的擴(kuò)鏈交聯(lián)劑脫水處理的方法即可。所述粒料預(yù)聚體和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)優(yōu)選在轉(zhuǎn)速為500～800rpm下進(jìn)行；反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為5～6min。本發(fā)明將粒料預(yù)聚體和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑的反應(yīng)產(chǎn)物倒入預(yù)熱好的模具中。本發(fā)明優(yōu)選在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的烘箱中進(jìn)行固化；所述固化的溫度優(yōu)選為80℃～85℃；所述固化的時(shí)間優(yōu)選為10～14h。所述熟化的溫度優(yōu)選為95～105℃，所述熟化的時(shí)間為10～14h，更優(yōu)選為12h。本發(fā)明優(yōu)選將熟化產(chǎn)物在10～35℃下放置24h后破碎，將破碎的熟化產(chǎn)物和填料混合造粒，得到聚氨酯粒料。在本發(fā)明中，所述聚氨酯粒料的粒徑為1～3mm。本發(fā)明將二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑混合，反應(yīng)，得到膠黏劑預(yù)聚體；將所述膠黏劑預(yù)聚體和成鹽劑、水、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑混合，乳化反應(yīng)，得到水性聚氨酯膠黏劑。在本發(fā)明中，所述水性聚氨酯膠黏劑的制備原料中的二氧化碳共聚物多元醇、二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑、有機(jī)金屬催化劑、成鹽劑和水的種類和來源與上述技術(shù)方案所述一致，在此不再贅述。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化碳共聚物多元醇脫水后再與二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑混合。本發(fā)明優(yōu)選將脫水的二氧化碳共聚物多元醇與親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑在55～65℃下反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為0.5～4.5h。本發(fā)明優(yōu)選將二氧化碳共聚物多元醇脫水后再與二異氰酸酯、親水?dāng)U鏈劑和有機(jī)金屬催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物降溫至40℃～50℃后再和親水?dāng)U鏈劑混合，反應(yīng)；反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為2～5h。本發(fā)明將所述膠黏劑預(yù)聚體和成鹽劑、水、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑混合，反應(yīng)，得到水性聚氨酯膠黏劑。本發(fā)明優(yōu)選將膠黏劑預(yù)聚體中加入丙酮進(jìn)行降粘。本發(fā)明優(yōu)選將所述膠黏劑預(yù)聚體和成鹽劑、水進(jìn)行乳化反應(yīng)；所述乳化反應(yīng)的溫度為0～10℃；所述乳化反應(yīng)的時(shí)間為0.1～2h。乳化反應(yīng)結(jié)束后，本發(fā)明優(yōu)選通過減壓的方法將乳化反應(yīng)產(chǎn)物中的丙酮除去。本發(fā)明將除去丙酮的乳化反應(yīng)產(chǎn)物和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑混合，反應(yīng)，得到水性聚氨酯膠黏劑；所述除去丙酮的乳化反應(yīng)產(chǎn)物和擴(kuò)鏈交聯(lián)劑反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為25～35min。本發(fā)明將所述聚氨酯粒料和水性聚氨酯膠黏劑混合，得到聚氨酯水性材料。本發(fā)明還提供了一種聚氨酯水性跑道底層，由上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性材料或上述技術(shù)方案所述制備方法制備的聚氨酯水性材料壓制成型制得。所述聚氨酯水性跑道底層的厚度優(yōu)選為5～10mm。本發(fā)明采用GBT1689-1998對(duì)上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性跑道底層進(jìn)行耐磨性的測試。本發(fā)明采用GB/T8810-2005對(duì)上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性跑道底層進(jìn)行耐水性的測試。本發(fā)明采用GB/T14833對(duì)上述技術(shù)方案所述聚氨酯水性跑道底層進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的測試。本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：聚氨酯粒料100份和水性聚氨酯膠黏劑12～40份；所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份；所述水性聚氨酯膠黏劑由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～80份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份、親水?dāng)U鏈劑2～12份、有機(jī)金屬催化劑0.01～1份、水100～300份和成鹽劑。本發(fā)明提供的聚氨酯水性材料包括聚氨酯粒料，其制備原料中包括二氧化碳共聚物多元醇，該組分內(nèi)含有大量的碳酸酯鍵及醚鍵，這些鍵使得二氧化碳共聚物多元醇在制備成聚氨酯時(shí)，容易形成較強(qiáng)的分子內(nèi)及分子間氫鍵，其與其它組分協(xié)同作用下，制備的聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的耐磨性；水性聚氨酯膠黏劑中沒有游離的異氰酸酯，其與聚氨酯粒料結(jié)合性好，使得聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的粘接性能和耐水性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的聚氨酯水性跑道底層的磨耗為0.0135～0.0148(1.61km)/cm3；拉伸強(qiáng)度為0.95～1.01MPa；吸水率為3.1％～4.0％。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種聚氨酯水性材料、其制備方法及其應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)地描述，但不能將它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例1聚氨酯粒料的制備：取二氧化碳共聚物多元醇100份，加入反應(yīng)釜中，加熱到50℃，攪拌速度為500r/min，加入二苯基甲烷二異氰酸酯40份，辛酸亞錫0.2份，逐步升溫到85℃反應(yīng)3小時(shí)，得到預(yù)聚體；取預(yù)聚體100份降溫到60℃，再將含有事先脫水的擴(kuò)鏈劑1,4-丁二醇8份加入反應(yīng)釜中，高速攪拌反應(yīng)5分鐘后快速倒入預(yù)熱好的模具,在烘箱中85℃下固化12h后，再在100℃熟化12h,并在室溫放置24h后破碎，在擠出機(jī)中加入20份活性碳酸鈣造粒，制得新型環(huán)保聚氨酯粒料。環(huán)保型水性聚氨酯膠黏劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將100份分子量3000g/mol的聚碳酸亞丙酯多元醇脫水后，加入六亞甲基二異氰酸酯30份，氫化二苯基甲烷二異氰酸酯30份，異辛酸鉍0.05份，升溫至60℃，反應(yīng)4h，降溫到40℃，加入二羥甲基丙酸6份，升溫到60℃，反應(yīng)3h，降溫到0℃，加入三乙胺4.5份，加入0.5份丙酮，再加入去離子水210份，在0℃下乳化反應(yīng)0.2h，減壓脫除丙酮，加入1,4-丁二醇1份攪拌均勻，得到環(huán)保型水性聚氨酯膠黏劑。水性聚氨酯跑道底層的制備：取100份上述聚氨酯粒料，35份水性聚氨酯膠黏劑攪拌均勻攤鋪壓實(shí)，得到水性聚氨酯跑道底層，所述水性聚氨酯跑道底層的厚度為1cm。本發(fā)明按照上述技術(shù)方案所述測試方法對(duì)實(shí)施例1制備的水性聚氨酯跑道底層進(jìn)行耐水性、耐磨性和拉伸強(qiáng)度的測試，測試結(jié)果見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例1～2制備的水性聚氨酯跑道底層的性能測試結(jié)果：表1本發(fā)明實(shí)施例1～2制備的水性聚氨酯跑道底層的性能測試結(jié)果實(shí)施例磨耗((1.61km)/cm3)吸水率/％拉伸強(qiáng)度/MPa實(shí)施例10.01353.11.01實(shí)施例20.01484.00.95實(shí)施例2環(huán)保型聚氨酯粒料：取二氧化碳共聚物多元醇100份，加入反應(yīng)釜中，加熱到70℃，攪拌速度為500r/min，加入二苯基甲烷二異氰酸酯30份，辛酸亞錫0.1份，逐步升溫到80℃反應(yīng)2.5小時(shí)，得到預(yù)聚體。取預(yù)聚體100份降溫到60℃，再將含有事先脫水的擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇6份加入反應(yīng)釜中，高速攪拌反應(yīng)6分鐘后快速倒入預(yù)熱好的模具，在烘箱中80℃下固化12h后，再在100℃熟化12h，并在室溫放置24h后破碎，在擠出機(jī)中加入20份活性碳酸鈣造粒，制得新型環(huán)保聚氨酯粒料。環(huán)保型水性聚氨酯膠黏劑:按重量份數(shù)計(jì)，將100份分子量1000g/mol的聚碳酸亞丙酯多元醇脫水后，加入異佛爾酮二異氰酸酯60份，異辛酸鉍0.05份，升溫至85℃，反應(yīng)3.5h，降溫到60℃，加入二羥甲基丙酸6份，升溫到80℃，反應(yīng)1.5h，降溫到0℃，N-(2-氨基乙基)-2-氨基丙磺酸2份，反應(yīng)0.5h，加入三乙胺4.5份，加入5份丙酮，再加入去離子水180份，在10℃下乳化反應(yīng)0.1h，減壓脫除丙酮，加入1,4-丁二醇2份，攪拌均勻，得到環(huán)保型水性聚氨酯膠黏劑。水性聚氨酯跑道底層制備方法：取100份上述聚氨酯粒料，25份水性聚氨酯膠黏劑攪拌均勻攤鋪壓實(shí)，水性聚氨酯跑道底層，所述水性聚氨酯跑道底層的厚度為1cm。本發(fā)明按照上述技術(shù)方案所述測試方法對(duì)實(shí)施例2制備的水性聚氨酯跑道底層進(jìn)行耐水性、耐磨性和拉伸強(qiáng)度的測試，測試結(jié)果見表1。由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種聚氨酯水性材料，以重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：聚氨酯粒料100份和水性聚氨酯膠黏劑12～40份；所述聚氨酯粒料由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～50份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑5～20份和有機(jī)金屬催化劑0.01～1份；所述水性聚氨酯膠黏劑由包括以下組分的原料制得：二氧化碳共聚物多元醇100份、二異氰酸酯20～80份、擴(kuò)鏈交聯(lián)劑1～20份、親水?dāng)U鏈劑2～12份、有機(jī)金屬催化劑0.01～1份、水100～300份和成鹽劑。本發(fā)明提供的聚氨酯水性材料包括聚氨酯粒料，其制備原料中包括二氧化碳共聚物多元醇，該組分內(nèi)含有大量的碳酸酯鍵及醚鍵，這些鍵使得二氧化碳共聚物多元醇在制備成聚氨酯時(shí)，容易形成較強(qiáng)的分子內(nèi)及分子間氫鍵，其與其它組分協(xié)同作用下，制備的聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的耐磨性；水性聚氨酯膠黏劑中沒有游離的異氰酸酯，其與聚氨酯粒料結(jié)合性好，使得聚氨酯水性跑道底層具有優(yōu)異的粘接性能和耐水性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本發(fā)明提供的聚氨酯水性跑道底層的磨耗為0.0135～0.0148(1.61km)/cm3；拉伸強(qiáng)度為0.95～1.01MPa；吸水率為3.1％～4.0％。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3