CN110862759A - 一种无泡快速深层固化的单组份改性pu球场材料及其制备方法 - Google Patents

一种无泡快速深层固化的单组份改性pu球场材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：聚醚多元醇：10‑30％；异氰酸酯：2‑7％；填料：15‑50％；环保稀释剂：15‑40％；复合稳定剂：1.5‑4.5％；潜伏性固化剂：2‑10％；助剂：3.42‑20％；所述的潜伏性固化剂为醛亚胺、酮亚胺、噁唑烷类中的一种或数种的混合物。与现有技术的硅PU球场相比，本发明提供的一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，利用潜伏性固化剂代替封端硅烷偶联剂，用量少且价格低，具有低TVOC含量、施工方便简单、固化速度快、固化无气泡、物理性能优异等优点。

Description

一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯改性材料领域，具体地，涉及一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料及其制备方法。
背景技术
硅PU具有硬中带弹，弹而不软的特性，是为健康运动而设计的专业结构。硅PU用于建设球场，一方面富有硬性特质的场地能带来专业的运动质感，另一方面带有弹性的运动地面，可以有效地增加运动缓冲，减少运动员脚踝、关节、韧带因地面反作用力造成的伤害；同时有效减低运动中因跌、摔造成的运动意外受伤。另外，硅PU还具有能直接在水泥和沥青基础上施工，表面不会脱沙产生色变的特性。因此，硅PU一面世就迅速成为市场一致公认的健康型专业弹性球场材料，深受大众喜爱。
然而，硅PU封端的硅烷偶联剂价格昂贵，经过封端后聚合物的黏度会大大提升，对于施工会有比较严重的影响。现行新国标要求，8mm厚度的球场或跑道只能用单组分材料多次施工或者用双组份材料来制备。然而，无论哪种方式都会给施工人员造成巨大的困扰。单组份材料每次施工厚度只能是2mm左右，每次施工厚度过厚会出现气泡，气泡会导致整个弹性层力学性能大大降低。而且单组份材料对于环境温度要求严格，气温太高不能施工。双组份通常是异氰酸酯组分和羟基组分，需要两个组分精准配料，异氰酸酯组分过多可能会导致气泡多鼓包的效果，羟基组分过多可能会导致干得慢，表面发粘甚至不干的情况。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料及其制备方法，所述单组份改性PU球场材料含有潜伏性固化剂封端异氰酸酯，利用其与水汽快速反应释放出胺，胺再与异氰酸酯反应，胺与异氰酸酯反应速度比水与异氰酸酯快得多，避免了二氧化碳气体的产生，从而避免产生气泡，并能够快速深层固化，解决了现有技术中单组份施工会产生气泡，导致整个弹性层力学性能大大降低的技术问题，也避免了施工过程中，水汽直接与异氰酸酯反应，受温度影响的问题。
本发明的技术方案如下：一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：10-30％；
异氰酸酯：2-7％；
填料：15-50％；
环保稀释剂：15-40％；
复合稳定剂：1.5-4.5％；
潜伏性固化剂：2-10％；
助剂：3.42-20％；
所述的潜伏性固化剂为醛亚胺、酮亚胺、噁唑烷类中的一种或数种的混合物。
进一步地，所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：0.5-2％；
偶联剂：0.5-2％；
除水剂：0.2-1％；
催化剂：0.1-1％；
阻燃剂：2-10％；
流平剂：0.01-1％；
消泡剂：0.01-1％；
分散剂：0.1-1％；
基材润湿剂：0.01-1％。
进一步地，所述的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化乙烯/丙烯共聚二元醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃二醇、聚烯烃多元醇、生物基多元醇中的一种或数种的混合物；其中所述生物基多元醇包括蓖麻油及其衍生物多元醇、大豆油多元醇、棕榈油多元醇、松香酯多元醇。
进一步地，所述的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯。
进一步地，所述环保稀释剂为长链氯化石蜡、合成植物酯、柠檬酸酯、环氧大豆油中的一种或者数种的混合。
进一步地，所述复合稳定剂为紫外光吸收剂，光稳定剂和抗氧剂按的混合物。
进一步地，所述抗氧剂为受阻酚类、芳香族仲胺类和亚磷酸类中的一种或者多种混合；所述受阻酚类为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸酯]、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯或3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八碳醇酯中的一种；所述芳香族仲氨类为 N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼或丁基、辛基化二苯胺中的一种；所述亚磷酸类为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯；
所述的紫外光吸收剂为苯并***类、二苯酮类、三嗪类中的一种或数种的混合物；所述苯并***类为2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并***、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***、2-(2’- 羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并***、2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***或2-(2’-羟基-3’,5’- 二苯异丙基)苯并***；所述二苯甲酮类为2-羟基-4-辛氧基苯甲酮中的一种；所述三嗪类为2,4-二(2’,4’-二甲基苯基)-6-(2’-羟基-4’-辛氧基)-1,3,5- 三嗪；
所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，选自聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基 -4-羟基哌啶)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或德国BASF生产的复合光稳定剂Tinuvin PUR68中的一种或数种的混合物。
进一步地，所述的偶联剂为环氧类、异氰酸酯类或巯基类硅烷偶联剂中的一种或数种的混合物。
进一步地，所述颜料为酞菁绿，铁红、大红、酞菁蓝、铁绿、铁黄中的一种或几种；
所述的除水剂为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷，优选乙烯基三甲氧基硅烷；
所述的催化剂为有机铋、有机锌中的一种或者两者的混合物；
所述的阻燃剂为溴系、磷系、氮系非卤阻燃剂中的一种或数种的混合物；
所述的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、改性碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、硅微粉中的一种或数种的混合物；
所述的分散剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或二者的混合物；
所述的流平剂为聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸酯共聚物中的一种或数种的混合物；
所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅烷氧烷、聚酯改性聚硅氧烷或二者的混合物；
所述的消泡剂为聚丙烯酸酯、非有机硅聚合物、聚硅氧烷、聚醚改性有机硅中的一种或数种的混合物。
上述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：
(1)按照配方量称量聚醚多元醇，异氰酸酯，填料，环保稀释剂，复合稳定剂，潜伏性固化剂和助剂；
(2)将聚醚多元醇、环保稀释剂、填料、颜料、分散剂混合均匀，置于反应釜中，升温至100～120℃并抽真空脱水0.5～1h，真空度为0.095MPa～ 0.1MPa；
(3)将反应釜降温至50～60℃，加入异氰酸酯和催化剂，并升温至70～ 80℃进行反应，直到NCO值为0.5～4％，加入潜伏性固化剂，继续在70～80℃反应0.5h，滴定检测不到NCO停止反应；
(4)将复合稳定剂、除水剂、偶联剂、阻燃剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂一起加入反应釜，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料。
本发明的有益效果为：与现有技术的硅PU球场相比，本发明提供的一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，利用潜伏性固化剂代替封端硅烷偶联剂，用量少且价格低，具有低TVOC含量、施工方便简单、固化速度快、固化无气泡、物理性能优异等优点。
本发明提供的一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，能够一次成型8mm厚度，实现无气泡快速深层固化，完全符合个地方标准及新国标要求。
本发明提供的一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，属于单组分，施工方便简单，由于其整个过程中，因此其受环境温度的影响较小。
本发明提供的一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，制备方法简单，易于实行大规模生产和施工应用。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：60g聚氧化乙烯/丙烯共聚二元醇(2000分子量)，70g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)和50g的聚氧化丙烯三元醇(5000分子量)；
异氰酸酯：31.25g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：401.9g重质碳酸钙；
环保稀释剂：235.85g环氧大豆油；
复合稳定剂：8g抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并***,8g光稳定剂双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯)；
潜伏性固化剂：50g购自Incorez Ltd.公司的Incozol 4；
助剂：74g；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g铁红；
偶联剂：10gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g有机铋；
阻燃剂：40g甲基膦酸二甲酯；
流平剂：3gBYK-S706；
消泡剂：3gBYK-A501；
分散剂：5g二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯；
基材润湿剂：3gBYK-330。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入60g聚氧化乙烯/丙烯共聚二元醇(2000分子量)，70g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇 (5000分子量)，235.85g环氧大豆油，401.9g重质碳酸钙，6g铁红，5g二(乙酰丙酮)钛酸二异丙酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.5～1h，降温至60℃左右；
(3)降温至60℃左右，加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯31.25g和2g 的有机铋，缓慢升温至80℃反应，直到测试NCO值为0.525％，加入50g潜伏性固化剂Incozol 4，继续72℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止反应；
(4)将8g抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、 8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并***、8g光稳定剂双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g 偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、40g阻燃剂甲基膦酸二甲酯、3g流平剂BYK-S706、3g消泡剂BYK-A50、3g基材润湿剂BYK-330一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例2：
一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：80g聚氧化乙烯二元醇(2000分子量)，50g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(5000分子量)；
异氰酸酯：二苯基甲烷二异氰酸酯33.75g；
填料：411.9g重质碳酸钙；
环保稀释剂：218.35g合成植物酯；
复合稳定剂：8g抗氧剂三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、8g紫外光吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***和8g光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
潜伏性固化剂：45g购自Incorez Ltd.公司的Incozol K；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g铁绿；
偶联剂：10gγ-巯基丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g的有机锌；
阻燃剂：50g乙基膦酸二乙酯；
流平剂：3gBYK-350；
消泡剂：3gBYK-A 500；
分散剂：5g二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯；
基材润湿剂：3gBYK-306。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入80g聚氧化乙烯二元醇(2000分子量)，50g 的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(5000分子量)，218.35g合成植物酯，411.9g重质碳酸钙，6g铁绿，5g二(乙酰乙酸乙酯)钛二异丙酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.5～1h；
(3)降温至60℃左右，加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯33.75g和2g 的有机锌，缓慢升温至80℃反应，直到测试NCO值为0.567％，加入45g潜伏性固化剂Incozol K，继续78℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止滴定；
(4)将8g抗氧剂三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、8g 紫外光吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***、8g光稳定剂双 (2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g 偶联剂γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、50g阻燃剂乙基膦酸二乙酯、3g流平剂 BYK-350、3g消泡剂BYK-A 500、3g基材润湿剂BYK-306一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例3：
一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：70g聚四氢呋喃二元醇(2000分子量)，60g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(5000分子量)；
异氰酸酯：32.5g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：360g重质碳酸钙；
环保稀释剂：274.5g柠檬酸酯；
复合稳定剂：8g抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯、8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***、8g光稳定剂Tinuvin PUR 68 8g；
潜伏性固化剂：42g购自Incorez Ltd.公司的Incozol HP；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g酞菁蓝；
偶联剂：10gγ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g的有机锌/有机铋(1:1)；
阻燃剂：50g磷酸三乙酯；
流平剂：3gBYK-356；
消泡剂：3gBYK-A 500；
分散剂：5g双(三乙醇胺)钛酸二异丙酯；
基材润湿剂：3gBYK-307。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入70g聚四氢呋喃二元醇(2000分子量)，60g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(5000分子量)， 274.5g柠檬酸酯，360g重质碳酸钙，6g酞菁蓝，5g双(三乙醇胺)钛酸二异丙酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.5～1h，降温至60℃左右；
(3)加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯32.5g和2g的有机锌/有机铋(1:1)，缓慢升温至80℃反应，直到测试NCO值为0.546％，加入42g潜伏性固化剂 Incozol HP，继续70℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止滴定；
(4)将8g抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯、8g紫外光吸收剂 2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***、8g光稳定剂Tinuvin PUR 68、 5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g偶联剂γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、50g 阻燃剂磷酸三乙酯、3g流平剂BYK-356、3g消泡剂BYK-A 550、3g基材润湿剂BYK-307一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例4：
一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：50g聚烯烃二元醇(1000分子量)，50g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)；
异氰酸酯：43.75g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：441.9g重质碳酸钙；
环保稀释剂：188.35g环氧大豆油；
复合稳定剂：8g抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并***，8g光稳定剂双 (1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
潜伏性固化剂：65g购自Incorez Ltd.公司的Incozol NC；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g铁红；
偶联剂：10gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g的有机铋；
阻燃剂：50g甲基膦酸二甲酯；
流平剂：3gBYK-359；
消泡剂：3gBYK-A 555；
分散剂：5g异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯；
基材润湿剂：3gBYK-333。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入50g聚烯烃二元醇(1000分子量)，50g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，50g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)， 188.35g环氧大豆油，441.9g重质碳酸钙，6g铁红，5g异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.5～1h，降温至60℃左右，；
(3)加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯43.75g和2g的有机铋，缓慢升温至 80℃反应，直到测试NCO值为0.735％，加入65g潜伏性固化剂Incozol NC，继续80℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止滴定；
(4)将复合稳定剂8g抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基)苯并***、8g光稳定剂双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、50g阻燃剂甲基膦酸二甲酯、 3g流平剂BYK-359、3g消泡剂BYK-A555、3g基材润湿剂BYK-333一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例5：
一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：30g蓖麻油(690分子量)，80g的聚氧化丙烯二元醇(4000 分子量)，40g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)；
异氰酸酯：49.25g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：400g重质碳酸钙；
环保稀释剂：214.75g合成植物酯；
复合稳定剂：8g抗氧剂三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、8g紫外光吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***、8g光稳定剂双 (2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
潜伏性固化剂：75gALT 401，
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g铁绿；
偶联剂：10gγ-巯基丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g的有机铋；
阻燃剂：50g乙基膦酸二乙酯；
流平剂：3gBYK-361N；
消泡剂：3gBYK-A 525；
分散剂：5g异丙基三油酸酰氧基钛酸酯；
基材润湿剂：3gBYK-341。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入30g蓖麻油(690分子量)，80g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，40g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)，214.75g 合成植物酯，400g重质碳酸钙，6g铁绿，5g异丙基三油酸酰氧基钛酸酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.6h，降温至60℃左右；
(3)加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯49.25g和2g的有机锌，缓慢升温至 80℃反应，直到测试NCO值为0.827％，加入75g潜伏性固化剂ALT 401，继续70～80℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止滴定；
(4)将复合稳定剂8g抗氧剂三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、8g紫外光吸收剂2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***、8g 光稳定剂双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g偶联剂γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、50g阻燃剂乙基膦酸二乙酯、3g 流平剂BYK-361N、3g消泡剂BYK-A 525、3g基材润湿剂BYK-341一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例6：
一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：50g聚四氢呋喃二元醇(2000分子量)，80g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，40g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)；
异氰酸酯：32.5g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：390g重质碳酸钙；
环保稀释剂：254.5g柠檬酸酯；
复合稳定剂：8g抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯、8g紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***和8g光稳定剂Tinuvin PUR 68 8g；
潜伏性固化剂：42g ALT 403，
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g酞菁蓝；
偶联剂：10gγ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷；
除水剂：5g乙烯基三甲氧基硅烷；
催化剂：2g有机锌/有机铋(1:1)；
阻燃剂：50g磷酸三乙酯；
流平剂：3g BYK-388；
消泡剂：3gBYK-A 535；
分散剂：5g异丙基三(二辛酸磷酸酰氧基)钛酸酯；
基材润湿剂：3gBYK-344。
所述无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法如下：
(1)按照上述配方称量各组分；
(2)在干燥的三口烧瓶中加入50g聚四氢呋喃二元醇(2000分子量)，80g的聚氧化丙烯二元醇(4000分子量)，40g的聚氧化丙烯三元醇(3000分子量)， 254.5g柠檬酸酯，390g重质碳酸钙，6g酞菁蓝，5g异丙基三(二辛酸磷酸酰氧基)钛酸酯在120℃、0.098MPa真空下脱水0.5～1h，降温至60℃左右；
(3)加入计量好的二苯基甲烷二异氰酸酯32.5g和2g的有机锌/有机铋 (1:1)，缓慢升温至80℃反应，直到测试NCO值为0.546％，加入42g潜伏性固化剂ALT 403，继续75℃反应0.5h，滴定检测不到NCO后，停止滴定；
(4)将24g复合稳定剂(抗氧剂3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯8g、紫外光吸收剂2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***8g、光稳定剂Tinuvin PUR 68 8g)、5g除水剂乙烯基三甲氧基硅烷、10g偶联剂γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、50g阻燃剂磷酸三乙酯、3g流平剂BYK-388、3g消泡剂BYK-A 535、3g基材润湿剂BYK-344一起加入，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性 PU球场材料，通干燥氮气密闭保存。
实施例7，一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：100g大豆油多元醇和100g棕榈油多元醇；
异氰酸酯：50g二苯基甲烷二异氰酸酯；
填料：50g煅烧高岭土和100g滑石粉的混合物；
环保稀释剂：200g柠檬酸酯和200g环氧大豆油的混合物；
复合稳定剂：15g所述抗氧剂四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯,15g所述紫外光吸收剂为苯并***类和15g所述光稳定剂双 (2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；
潜伏性固化剂：100g醛亚胺；
助剂：55g；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：6g酞菁蓝；偶联剂：6g异氰酸酯；除水剂：3g对甲苯磺酰异氰酸酯；
催化剂：2g有机锌；阻燃剂：23g氮系非卤阻燃剂；流平剂：3g聚硅氧烷；
消泡剂：2g聚丙烯酸酯；分散剂：5g钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂的混合物；基材润湿剂：5g聚醚改性聚硅烷氧烷。
上述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：
(1)按照配方量称量聚醚多元醇，异氰酸酯，填料，环保稀释剂，复合稳定剂，潜伏性固化剂和助剂；
(2)将聚醚多元醇、环保稀释剂、填料、颜料、分散剂混合均匀，置于反应釜中，升温至110℃并抽真空脱水0.6h，真空度为0.095MPa～0.1MPa；
(3)将反应釜降温至55℃，加入异氰酸酯和催化剂，并升温至75℃进行反应，直到NCO值为3％，加入潜伏性固化剂，继续在70℃反应0.5h，滴定检测不到NCO停止反应；
(4)将复合稳定剂、除水剂、偶联剂、阻燃剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂一起加入反应釜，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料。
实施例8一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：80g聚氧化丙烯三醇和20g聚四氢呋喃二醇；
异氰酸酯：70g多次甲基多苯基异氰酸酯
填料：200g轻质碳酸钙和300g硅微粉的混合物；
环保稀释剂：100g长链氯化石蜡和100g合成植物酯；
复合稳定剂：5g所述抗氧剂硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯) 丙酸酯],5g所述的紫外光吸收剂5’-二叔戊基苯基)苯并***和5g所述光稳定剂德国BASF生产的复合光稳定剂Tinuvin PUR68；潜伏性固化剂：80.7g酮亚胺；助剂：3.43％；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：5g酞菁绿；偶联剂：5g所述的偶联剂为环氧丙烯酸和异氰酸酯的混合物；除水剂：2g原甲酸三乙酯；催化剂：1g有机铋；阻燃剂：20g磷系非卤阻燃剂；流平剂：0.05g聚硅氧烷和0.05g改性聚硅氧烷；消泡剂：0.1g聚硅氧烷；分散剂：1g铝酸酯偶联剂基材润湿剂：0.05g聚醚改性聚硅烷氧烷和0.05g聚酯改性聚硅氧烷的混合物；
上述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：
(1)按照配方量称量聚醚多元醇，异氰酸酯，填料，环保稀释剂，复合稳定剂，潜伏性固化剂和助剂；
(2)将聚醚多元醇、环保稀释剂、填料、颜料、分散剂混合均匀，置于反应釜中，升温至100℃并抽真空脱水1h，真空度为0.095MPa～0.1MPa；
(3)将反应釜降温至50℃，加入异氰酸酯和催化剂，并升温至70℃进行反应，直到NCO值为0.05％，加入潜伏性固化剂，继续在75℃反应0.5h，滴定检测不到NCO停止反应；
(4)将复合稳定剂、除水剂、偶联剂、阻燃剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂一起加入反应釜，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料。
实施例9，一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：150g棕榈油多元醇和150g松香酯多元醇；
异氰酸酯：20g甲苯二异氰酸酯；填料：100g改性碳酸钙100g煅烧高岭土 70g滑石粉的混合物；环保稀释剂：150g；长链氯化石蜡；复合稳定剂：10g所述抗氧剂亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯；10g所述的紫外光吸收剂2-羟基 -4-辛氧基苯甲酮,10g所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；潜伏性固化剂：20g噁唑烷；助剂：20％；
所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：20g大红；偶联剂：20g巯基类硅烷偶联剂；除水剂：10g乙烯基三甲氧基硅烷；催化剂：5g有机铋和5g有机锌；阻燃剂：100g溴系非卤阻燃剂；流平剂：10g丙烯酸酯共聚物；消泡剂：10g聚硅氧烷和聚醚改性有机硅中的混合物；分散剂：10g钛酸酯偶联剂基材润湿剂：10g聚醚改性聚硅烷氧烷。
上述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法，包括按顺序进行的如下步骤：
(1)按照配方量称量聚醚多元醇，异氰酸酯，填料，环保稀释剂，复合稳定剂，潜伏性固化剂和助剂；
(2)将聚醚多元醇、环保稀释剂、填料、颜料、分散剂混合均匀，置于反应釜中，升温至120℃并抽真空脱水0.5h，真空度为0.095MPa～0.1MPa；
(3)将反应釜降温至60℃，加入异氰酸酯和催化剂，并升温至80℃进行反应，直到NCO值为4％，加入潜伏性固化剂，继续在80℃反应0.5h，滴定检测不到NCO停止反应；
(4)将复合稳定剂、除水剂、偶联剂、阻燃剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂一起加入反应釜，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料。
性能测试：
将上述实施例1-6制备的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料进行性能测试，所测试的性能列成表1，如下所述：
表1实施例1-6制备的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料性能测试
Figure RE-GDA0002358583430000191
Figure RE-GDA0002358583430000201
注：拉伸强度和断裂伸长率按照GB/T 10654-2001测试，总挥发有机物GB/T18883-2002测试。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：
聚醚多元醇：10-30％；
异氰酸酯：2-7％；
填料：15-50％；
环保稀释剂：15-40％；
复合稳定剂：1.5-4.5％；
潜伏性固化剂：2-10％；
助剂：3.42-20％；
所述的潜伏性固化剂为醛亚胺、酮亚胺、噁唑烷类中的一种或数种的混合物。
2.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述助剂包括占单组份改性PU球场材料总质量如下的各组分：
颜料：0.5-2％；
偶联剂：0.5-2％；
除水剂：0.2-1％；
催化剂：0.1-1％；
阻燃剂：2-10％；
流平剂：0.01-1％；
消泡剂：0.01-1％；
分散剂：0.1-1％；
基材润湿剂：0.01-1％。
3.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化乙烯二醇、聚氧化乙烯/丙烯共聚二元醇、聚氧化丙烯三醇、聚四氢呋喃二醇、聚烯烃多元醇、生物基多元醇中的一种或数种的混合物；其中所述生物基多元醇包括蓖麻油及其衍生物多元醇、大豆油多元醇、棕榈油多元醇、松香酯多元醇。
4.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述的异氰酸酯为芳香族异氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述环保稀释剂为长链氯化石蜡、合成植物酯、柠檬酸酯、环氧大豆油中的一种或者数种的混合。
6.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述复合稳定剂为紫外光吸收剂，光稳定剂和抗氧剂的混合物。
7.根据权利要求6所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述抗氧剂为受阻酚类、芳香族仲胺类和亚磷酸类中的一种或者多种混合；所述受阻酚类为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三甘醇双-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯)丙酸酯]、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯或3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸十八碳醇酯中的一种；所述芳香族仲氨类为N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼或丁基、辛基化二苯胺中的一种；所述亚磷酸类为亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯；
所述的紫外光吸收剂为苯并***类、二苯酮类、三嗪类中的一种或数种的混合物；所述苯并***类为2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并***、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔戊基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并***、2-(2-羟基-3-十二烷基-5-甲基苯基)苯并***或2-(2’-羟基-3’,5’-二苯异丙基)苯并***；所述二苯甲酮类为2-羟基-4-辛氧基苯甲酮中的一种；所述三嗪类为2,4-二(2’,4’-二甲基苯基)-6-(2’-羟基-4’-辛氧基)-1,3,5-三嗪；
所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，选自聚(1-羟乙基-2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或德国BASF生产的复合光稳定剂Tinuvin PUR68中的一种或数种的混合物。
8.根据权利要求2所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述的偶联剂为环氧类、异氰酸酯类或巯基类硅烷偶联剂中的一种或数种的混合物。
9.根据权利要求1所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料，其特征在于，所述颜料为酞菁绿，铁红、大红、酞菁蓝、铁绿、铁黄中的一种或几种；
所述的除水剂为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷，优选乙烯基三甲氧基硅烷；
所述的催化剂为有机铋、有机锌中的一种或者两者的混合物；
所述的阻燃剂为溴系、磷系、氮系非卤阻燃剂中的一种或数种的混合物；
所述的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、改性碳酸钙、煅烧高岭土、滑石粉、硅微粉中的一种或数种的混合物；
所述的分散剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或二者的混合物；
所述的流平剂为聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸酯共聚物中的一种或数种的混合物；
所述的基材润湿剂为聚醚改性聚硅烷氧烷、聚酯改性聚硅氧烷或二者的混合物；
所述的消泡剂为聚丙烯酸酯、非有机硅聚合物、聚硅氧烷、聚醚改性有机硅中的一种或数种的混合物。
10.根据权利要求1-9任一项所述的无泡快速深层固化的单组份改性PU球场材料的制备方法，其特征在于，包括按顺序进行的如下步骤：
(1)按照配方量称量聚醚多元醇，异氰酸酯，填料，环保稀释剂，复合稳定剂，潜伏性固化剂和助剂；
(2)将聚醚多元醇、环保稀释剂、填料、颜料、分散剂混合均匀，置于反应釜中，升温至100～120℃并抽真空脱水0.5～1h，真空度为0.095MPa～0.1MPa；
(3)将反应釜降温至50～60℃，加入异氰酸酯和催化剂，并升温至70～80℃进行反应，直到NCO值为1～4％，加入潜伏性固化剂，继续在70～80℃反应0.5h，滴定检测不到NCO停止反应；
(4)将复合稳定剂、除水剂、偶联剂、阻燃剂、流平剂、基材润湿剂、消泡剂一起加入反应釜，搅拌均匀后，停止搅拌，制得单组份改性PU球场材料。
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