CN109535385A - 聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备方法 - Google Patents

聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备方法，涉及聚氨酯材料技术领域。该聚氨酯预聚体的制备原料包括聚醚多元醇55‑90份、多异氰酸酯10‑25份和脂肪族或脂环族二异氰酸酯2‑6份；脂肪族或脂环族二异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯。聚氨酯预聚体的制备方法以上述配方为原料，通过将聚醚多元醇先真空脱水后再与多异氰酸酯以及脂肪族或脂环族二异氰酸酯反应得到中间体。该环保聚脲运动场面层的制备方法通过将上述制备得到的聚氨酯预聚体和固化剂混合而得，制备得到的运动场面层具备很好的耐黄变性能，是一种环保型材料。

Description

聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备 方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯材料技术领域，且特别涉及聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备方法。
背景技术
一般而言在生产运动场面层时是通过聚氨酯预聚体和固化剂混合固化成膜，聚氨酯预聚体是通过多异氰酸酯和聚醚多元醇反应得到，固化剂一般为聚醚多元醇和二胺扩链剂，并辅助一些填料、助剂等。聚氨酯预聚体和固化剂以一定比例混合，同时加入少量的催化剂和稀释剂然后固化成膜。
现有技术在环保性上存在以下问题：(1)在生产聚氨酯预聚体时，加入的多异氰酸酯多为毒性的甲苯二异氰酸酯(TDI)，蒸汽压大，易挥发毒气，是毒跑道的主要来源；(2)固化剂乙组份中的二胺，多采用莫卡(MOCA)，莫卡虽然性能优异，却是致癌物，容易给生产操作者带来危害；(3)固化剂乙组份中常加入易挥发，有毒的溶剂，比如苯，甲苯；(4)固化剂乙组份中常加入有毒有害的增塑剂，如邻苯二甲酸酯类，过量使用会使男孩绝育；(5)在甲乙组份混合时，常常加入铅、汞等有毒的重金属催化剂；(6)在甲乙组份混合时，加入的稀释剂多是有毒的醋酸乙酯类溶剂，气味大，刺激性大。
现有技术在性能上存在以下问题：(1)耐候性差；(2)耐污性差，极易吸附尘土，表面脏，不宜清洗；(3)粘接性能差，底涂材料容易与面层材料发生脱节，分离。此外，现有技术还存在施工不便的问题，在施工过程中极易发生鼓泡等问题，给施工带来困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氨酯预聚体及其制备方法，旨在提高产品的耐黄变性能和环保性能。
本发明的另一目的在于提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其耐黄变性能好，适合于推广应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇55-90份、多异氰酸酯10-25份和脂肪族或脂环族二异氰酸酯2-6份；
脂肪族或脂环族二异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯。
本发明还提出一种聚氨酯预聚体的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇在100-110℃的温度条件下真空脱水1-3h后，再与多异氰酸酯、以及脂肪族或脂环族二异氰酸酯在75-85℃的温度条件下反应1-3h得到中间体；
优选地，聚氨酯预聚体的原料还包括硅烷改性剂和增塑剂，聚氨酯预聚体的制备方法还包括将中间体与硅烷改性剂混合并在75-85℃的温度条件下反应1-3h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在50-70℃的温度条件下反应15-50min。
本发明还提出一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：
根据上述制备方法制备聚氨酯预聚体；
将聚氨酯预聚体与固化剂混合均匀；
优选地，聚氨酯预聚体与固化剂的质量比为1:1-3。
本发明实施例提供一种聚氨酯预聚体的有益效果是：其通过改进聚氨酯预聚体的配方，通过加入脂肪族或脂环族二异氰酸酯并配合原料比例的调整达到提高产品耐黄变性能的目的，且制备的成本较低。
本发明实施例还提供了一种聚氨酯预聚体的制备方法，其以上述配方为原料，通过将聚醚多元醇先真空脱水后再与多异氰酸酯以及脂肪族或脂环族二异氰酸酯反应得到中间体。方法简便易行制备，得到的聚氨酯中间体可以用于制备耐黄变性能好的聚氨酯产品。
本发明实施例还提出一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其通过将上述制备得到的聚氨酯预聚体和固化剂混合而得，制备得到的运动场面层具备很好的耐黄变性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的聚氨酯预聚体、其制备方法以及环保聚脲运动场面层的制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇55-90份、多异氰酸酯10-25份和脂肪族或脂环族二异氰酸酯2-6份。
需要说明的是，通过加入脂肪族或脂环族二异氰酸酯并配合原料比例的调整达到提高产品耐黄变性能的目的，且由于是和多异氰酸酯配合使用制备成本较低。发明人发现，要想达到较好的耐黄变性能脂肪族或脂环族二异氰酸酯的用量很重要，若用量过多或过少均会导致聚氨酯预聚体综合性能的下降，而且用量过少耐黄变性能差，用量过多成本较高。加入脂肪族或脂环族二异氰酸酯能够提高其耐黄变性能的原因可以在于其分子结构中不含有苯环。
具体地，脂肪族或脂环族二异氰酸酯可以为六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，优选为六亚甲基二异氰酸酯。采用六亚甲基二异氰酸酯为原料更有利于提升聚氨酯产品的耐黄变性能。
优选地，聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为1000-5000；更优选地，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇35-50份、第二聚醚多元醇15-25份和第三聚醚多元醇5-15份；其中，第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量为4500-5500；第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为3500-4500；第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量为800-1200。进一步优选地，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇43-48份、第二聚醚多元醇18-22份和第三聚醚多元醇6-10份。
需要补充的是，发明人进一步优化聚氨酯预聚体的配方，采用以上三种多元醇为原料制备得到的产品的耐黄变性能最佳，且综合性能也十分优异。第一聚醚多元醇、第二聚醚多元醇和第三聚醚多元醇均购自上海佳化化学有限公司或山东蓝星东大化学有限公司，为现有原料。
具体地，多异氰酸酯选自甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)和3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)中的任意一种；优选为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。采用MDI为原料一方面其蒸汽压小、毒性低；另一方面MDI和脂肪族或脂环族二异氰酸酯配合耐黄变性能十分优异。
优选地，聚氨酯预聚体的原料还包括硅烷改性剂1-4份，优选为1.5-2.5份；优选地，硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且硅烷改性剂的分子量为300-1500。发明人发现采用聚硅氧烷化合物作为硅烷改性剂能够显著改善产品的疏水性，使产品具备易清洗、耐脏等优点。
优选地，聚氨酯预聚体的原料还包括增塑剂2-10份，优选为5-9份；其中，增塑剂选自棕榈酸甲酯或大豆油脂中的一种或多种。增塑剂根据原料的粘性选择性加入，用量不宜过多。
本发明实施例还提供了一种聚氨酯预聚体的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚多元醇在100-110℃的温度条件下真空脱水1-3h后，再与多异氰酸酯、以及脂肪族或脂环族二异氰酸酯在75-85℃的温度条件下反应1-3h得到中间体。发明人通过调控反应过程的温度和时间以进一步提升聚氨酯预聚体的耐黄变性能，进而提升最终得到的聚氨酯产品的耐黄变性能。
在一些实施例中，聚氨酯预聚体的原料还包括硅烷改性剂和增塑剂，聚氨酯预聚体的制备方法还包括将中间体与硅烷改性剂混合并在75-85℃的温度条件下反应1-3h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在50-70℃的温度条件下反应15-50min。分次加入硅烷改性剂和增塑剂并控制反应温度和时间以使得最终得到的聚氨酯预聚体的耐黄变性能优良，且具备很好的疏水性能。
本发明实施例还提供了一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：根据上述制备方法制备聚氨酯预聚体，将聚氨酯预聚体与固化剂混合均匀；优选地，聚氨酯预聚体与固化剂的质量比为1:1-3。在铺设过程中将聚氨酯预聚体和固化剂混合均匀并铺设成所需厚度即可。该运动场面层具备很好的耐黄变性能，还具备易清洗、耐脏等优点。
需要补充的是，固化剂可以采用市购产品，将固化剂与本发明实施例制备得到的聚氨酯预聚体混合均匀得到的运动场面层材料就具备很好的耐黄变性能。
优选地，按质量份数计，固化剂包括二胺固化剂1-5份、聚醚胺10-25份和增塑剂15-30份，其中，聚醚胺的分子量为1500-2500。采用二胺化学物为固化剂，并配合聚醚胺和增塑剂使运动场面层材料避免出现鼓泡问题。这可能是由于固化剂中不含有聚醚多元醇，而是采用胺类化合物，而“活泼氢”与NCO反应时反应速率的关系大致为：胺类＞伯醇＞水＞仲醇，可见胺类的引入会阻断NCO与水反应，优先发生胺与NCO的反应，生成聚脲。这样，采用本发明实施例提供的固化剂彻底解决施工鼓泡的问题，同时聚脲的粘接性能远大于聚氨酯，可以与底涂粘接良好，改善粘接问题。
发明人进一步对固化剂的配方进行了优化，以提升产品的耐黄变性能，并避免施工鼓泡问题。更优选地，固化剂包括二胺固化剂1-3份、聚醚胺12-18份和增塑剂23-28份。
需要指出的是，本发明实施例采用胺类化合物为固化剂，避免莫卡的使用，该固化剂不仅性能与莫卡一样优异，而且反应速率快，可以有效的提高固化速度，从而避免了重金属催化剂的使用，极大的提高了环保性。
具体地，二胺固化剂为市购的二胺类化合物(分子量小于500的伯胺或仲胺)，购自万华6200、unilink4200、unilink4100、E100、广州优润FPR06等。聚醚胺也为市购产品，优选为D2000。增塑剂为棕榈酸甲酯或大豆油脂的一种或其混合物。
进一步优选，固化剂还包括分散剂0.1-1份、颜料1-10份、填料40-65份和助剂0.5-1.5份；优选地，固化剂还包括分散剂0.3-0.7份、颜料2-5份、填料50-55份和助剂0.3-1.7份。采用环保型的棕榈酸甲酯作为增塑剂，同时加入环保型的分散剂，提高了乙组份的均匀性，降低了粘度，规避了稀释剂的使用，真正的做到绿色环保。
具体地，助剂包括增稠剂0.1-0.7份和抗老化剂0.2-1份。颜料选自钛白粉、铁红和铁黄中的任意一种；填料选自陶土、滑石粉、重钙、轻钙和纳米钙中的任意一种或多种；增稠剂选自陶土、聚丙烯酸和气相二氧化硅中的任意一种或多种。在具体的制备过程中，可以根据需要选择合适的颜料、填料和增稠剂。
具体地，增稠剂可以为气相二氧化硅，分散剂为非离子型的表面活性剂类物质，优选菲特兄弟公司的FT-201。抗老化剂包括紫外吸收剂以及抗氧剂的组合，具体产品不做要求。
固化剂的制备方法包括以下步骤：将二胺固化剂、聚醚胺、增塑剂和分散剂混合均匀作为液料；将颜料、填料和助剂混合均匀作为粉料；把粉料加入一般的液料中混合均匀后在研磨机上研磨至均一细度；将研磨后的料与剩余的液料混合搅拌即得。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇55份、多异氰酸酯10份和六亚甲基二异氰酸酯2份；其中，聚醚多元醇的官能度为2、分子量约为1000，多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，包括：将聚醚多元醇在100℃的温度条件下真空脱水1h后，再与多异氰酸酯以及二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯在75℃的温度条件下反应3h得到中间体。
实施例2
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇90份、多异氰酸酯25份和六亚甲基二异氰酸酯6份；其中，聚醚多元醇的官能度为3、分子量约为5000，多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，包括：将聚醚多元醇在110℃的温度条件下真空脱水3h后，再与多异氰酸酯以及二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯在85℃的温度条件下反应1h得到中间体。
实施例3
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇55份、多异氰酸酯25份、六亚甲基二异氰酸酯6份、硅烷改性剂1份和棕榈酸甲酯增塑剂2份；其中，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇35份、第二聚醚多元醇15份和第三聚醚多元醇5份，第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量约为4500；第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为约3500；第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量约为800。多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且硅烷改性剂的分子量约为300。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，包括：将聚醚多元醇在110℃的温度条件下真空脱水3h后，再与多异氰酸酯以及二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯在80℃的温度条件下反应1h得到中间体。
将中间体与硅烷改性剂混合并在75℃的温度条件下反应3h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在50℃的温度条件下反应50min。
实施例4
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇90份、多异氰酸酯25份、六亚甲基二异氰酸酯6份、硅烷改性剂4份和棕榈酸甲酯增塑剂10份；其中，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇50份、第二聚醚多元醇25份和第三聚醚多元醇15份，第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量约为5500；第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为约4500；第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量约为1200。多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且硅烷改性剂的分子量约为1500。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，包括：将聚醚多元醇在110℃的温度条件下真空脱水2h后，再与多异氰酸酯以及二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯在80℃的温度条件下反应2h得到中间体。
将中间体与硅烷改性剂混合并在85℃的温度条件下反应1h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在70℃的温度条件下反应15min。
实施例5
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇67份、多异氰酸酯20份、六亚甲基二异氰酸酯4份、硅烷改性剂1.5份和棕榈酸甲酯增塑剂5份；其中，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇43份、第二聚醚多元醇18份和第三聚醚多元醇6份，第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量约为5000；第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为约4000；第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量约为1000。多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且硅烷改性剂的分子量约为800。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，包括：将聚醚多元醇在110℃的温度条件下真空脱水2h后，再与多异氰酸酯以及二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯在80℃的温度条件下反应2h得到中间体。
将中间体与硅烷改性剂混合并在80℃的温度条件下反应2h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在60℃的温度条件下反应30min。
实施例6
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇80份、多异氰酸酯20份、六亚甲基二异氰酸酯4份、硅烷改性剂2.5份和大豆油脂增塑剂9份；其中，聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇48份、第二聚醚多元醇22份和第三聚醚多元醇10份，第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量约为5000；第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为约4000；第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量约为1000。多异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且硅烷改性剂的分子量约为800。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
实施例7
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处仅在于多异氰酸酯为甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
实施例8
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处仅在于多异氰酸酯为3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
实施例9
本实施例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处仅在于六亚甲基二异氰酸酯替换为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)。
本实施例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
实施例10
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：
按照实施例1的方法制备得到聚氨酯预聚体。
将二胺化合物1份、分子量约为1500的聚醚胺10份、棕榈酸甲酯增塑剂15份和丙烯酸酯高分子型分散剂0.1份混合均匀得到液料；将钛白粉1份、滑石粉40份和陶土0.5份混合均匀得到粉料；将粉料与一半的液料混合搅拌均匀并研磨后再与剩余的液料混合均匀得到固化剂产品。
将上述聚氨酯预聚体和固化剂产品以1:1的比例混合均匀。
实施例11
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：
按照实施例4的方法制备得到聚氨酯预聚体。
将二胺化合物5份、分子量约为2500的聚醚胺25份、棕榈酸甲酯增塑剂30份和丙烯酸酯高分子型分散剂1份混合均匀得到液料；将钛白粉10份、滑石粉65份和陶土1.5份混合均匀得到粉料；将粉料与一半的液料混合搅拌均匀并研磨后再与剩余的液料混合均匀得到固化剂产品。
将上述聚氨酯预聚体和固化剂产品以1:3的比例混合均匀。
实施例12
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：
按照实施例5的方法制备得到聚氨酯预聚体。
将二胺化合物1份、分子量约为2000的聚醚胺12份、棕榈酸甲酯增塑剂23份和丙烯酸酯高分子型分散剂0.3份混合均匀得到液料；将铁黄2份、重钙50份和陶土0.3份混合均匀得到粉料；将粉料与一半的液料混合搅拌均匀并研磨后再与剩余的液料混合均匀得到固化剂产品。
将上述聚氨酯预聚体和固化剂产品以1:2的比例混合均匀。
实施例13
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，包括以下步骤：
按照实施例6的方法制备得到聚氨酯预聚体。
将二胺化合物3份、分子量约为2000的聚醚胺18份、棕榈酸甲酯增塑剂28份和丙烯酸酯高分子型分散剂0.7份混合均匀得到液料；将铁红5份、轻钙55份和气相二氧化硅1.7份混合均匀得到粉料；将粉料与一半的液料混合搅拌均匀并研磨后再与剩余的液料混合均匀得到固化剂产品。
将上述聚氨酯预聚体和固化剂产品以1:2的比例混合均匀。
实施例14
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体按照实施例7的方法制备而得。
实施例15
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体按照实施例8的方法制备而得。
实施例16
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体按照实施例9的方法制备而得。
对比例1
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：固化剂产品的配方中不包括二胺化合物，且聚醚胺21份。
对比例2
本实施例提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：固化剂采用市购产品，采用莫卡作为固化剂。
对比例3
本对比例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处在于：六亚甲基二异氰酸酯用量为8份(增加了其用量)。
本对比例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
本对比例还提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体采用本对比例的方法制备而得。
对比例4
本对比例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处在于：六亚甲基二异氰酸酯用量为1份(减少了其用量)，多异氰酸酯为23份(二者总用量保持相同)。
本对比例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
本对比例还提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体采用本对比例的方法制备而得。
对比例5
本对比例提供一种聚氨酯预聚体，按重量份数计，其制备原料与实施例6大致相同，不同之处在于：不加入六亚甲基二异氰酸酯，多异氰酸酯的用量为24份。
本对比例还提供一种聚氨酯预聚体的制备方法，以上述配方为原料，具体步骤参照实施例5。
本对比例还提供一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其具体步骤与实施例13大致相同，不同之处在于：聚氨酯预聚体采用本对比例的方法制备而得。
试验例1
采用常规的方法测试实施例10-16以及对比例1-4中的黄变级数，在聚氨酯行业，黄变级数ΔYi是按照黄变指数划分的：
0级：无变色，ΔYi≤1.5；
1级：很轻微变色，1.6＜ΔYi≤3.0；
2级：轻微变色，3.1＜ΔYi≤6.0；
3级：明显变色，6.1＜ΔYi≤9.0；
4级：较大变色，9.1＜ΔYi≤12.0；
5级：严重变色，12.0＜ΔYi。
测试结果显示：(1)利用紫外老化在相同的条件下进行加速老化500小时后，实施例10-16中材料的黄变级数依次为：2级、2级、1级、1级、2级、2级和2级；对比例1-5的黄变级数依次为：2级、2级、1级、3级和4级。
从测试结果可知，采用本发明实施例中提供的聚氨酯预聚体配方制备得到的聚氨酯预聚体和固化剂固化成型后的材料具有很好的耐黄变性能。
对比实施例13、对比例1和对比例2，即使采用市购的固化剂固化成型后也具备不错的耐黄变性能，而采用本发明实施例提供的固化剂配方固化成型后耐黄变性能更佳。
对比实施例13和对比例3-5可知，脂肪族异氰酸酯的加入对耐黄变性能影响十分显著，其用量需要控制在一定范围内，用量过大也不能达到更好的耐黄变效果，用量过少耐黄变效果不理想。
对比实施例13-16可知，采用六亚甲基二异氰酸酯作为脂肪族异氰酸酯加入，并采用二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯为多异氰酸酯时耐黄变效果最佳。
试验例2
采用DB65/T 3918-2016标准对实施例13中的材料进行综合性能测试，测试结果见表1。
表1运动场面层性能检测结果
由表1可知，本发明实施例提供的环保聚脲运动场面层的制备方法制备得到的材料的综合性能优良，不含有有毒有害的物质，是一种环保型材料，适合于推广应用。
综上所述，本发明提供的一种聚氨酯预聚体及其制备方法，其通过改进聚氨酯预聚体的配方，通过加入脂肪族或脂环族二异氰酸酯并配合原料比例的调整达到提高产品耐黄变性能的目的，且制备的成本较低。
本发明实施例还提出一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其通过将上述制备得到的聚氨酯预聚体和固化剂混合而得，制备得到的运动场面层具备很好的耐黄变性能，是一种环保型的材料。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种聚氨酯预聚体，其特征在于，按重量份数计，其制备原料包括聚醚多元醇55-90份、多异氰酸酯10-25份和脂肪族或脂环族二异氰酸酯2-6份；
所述脂肪族或脂环族二异氰酸酯优选为六亚甲基二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，所述聚醚多元醇的官能度为2-3，分子量为1000-5000；
优选地，所述聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇35-50份、第二聚醚多元醇15-25份和第三聚醚多元醇5-15份；其中，所述第一聚醚多元醇的官能度为3，分子量为4500-5500；所述第二聚醚多元醇的官能度为2，分子量为3500-4500；所述第三聚醚多元醇的官能度为2，分子量为800-1200；
更优选地，所述聚醚多元醇包括第一聚醚多元醇43-48份、第二聚醚多元醇18-22份和第三聚醚多元醇6-10份。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，所述多异氰酸酯选自甲苯-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯中的任意一种；
优选为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，所述聚氨酯预聚体的原料还包括硅烷改性剂1-4份，优选为1.5-2.5份；
优选地，所述硅烷改性剂为聚硅氧烷化合物，且所述硅烷改性剂的分子量为300-1500。
5.根据权利要求1所述的聚氨酯预聚体，其特征在于，所述聚氨酯预聚体的原料还包括增塑剂2-10份，优选为5-9份；
其中，所述增塑剂选自棕榈酸甲酯或大豆油脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述聚氨酯预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述聚醚多元醇在100-110℃的温度条件下真空脱水1-3h后，再与所述多异氰酸酯、以及所述脂肪族或脂环族二异氰酸酯在75-85℃的温度条件下反应1-3h得到中间体；
优选的，所述聚氨酯预聚体的原料还包括硅烷改性剂和增塑剂，所述聚氨酯预聚体的制备方法还包括将所述中间体与硅烷改性剂混合并在75-85℃的温度条件下反应1-3h，然后将反应后的混合物与增塑剂混合在50-70℃的温度条件下反应15-50min。
7.一种环保聚脲运动场面层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据权利要求6中所述的制备方法制备所述聚氨酯预聚体；
将所述聚氨酯预聚体与固化剂混合均匀；
优选地，所述聚氨酯预聚体与所述固化剂的质量比为1:1-3。
8.根据权利要求7所述的环保聚脲运动场面层的制备方法，其特征在于，按质量份数计，所述固化剂包括二胺固化剂1-5份、聚醚胺10-25份和增塑剂15-30份，其中，所述聚醚胺的分子量为1500-2500；
优选地，所述固化剂包括二胺固化剂1-3份、聚醚胺12-18份和增塑剂23-28份。
9.根据权利要求7所述的环保聚脲运动场面层的制备方法，其特征在于，所述固化剂还包括分散剂0.1-1份、颜料1-10份、填料40-65份和助剂0.5-1.5份；
优选地，所述固化剂还包括分散剂0.3-0.7份、颜料2-5份、填料50-55份和助剂0.3-1.7份；
更优选地，所述助剂包括增稠剂0.1-0.7份和抗老化剂0.2-1份。
10.根据权利要求9所述的环保聚脲运动场面层的制备方法，其特征在于，所述颜料选自钛白粉、铁红和铁黄中的任意一种；所述填料选自陶土、滑石粉、重钙、轻钙和纳米钙中的任意一种或多种；所述增稠剂选自陶土、聚丙烯酸和气相二氧化硅中的任意一种或多种。
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