[发明专利]一种塑胶跑道专用材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种塑胶跑道专用材料，包括以下原料：改性聚氨酯预聚体40‑70份、填料1‑10份、增塑剂1‑5份、潜固剂1‑3份、抗氧剂2‑4份、稀释剂1‑2份。本发明提供的塑胶跑道材料使用寿命长、耐酸碱性能好、力学性能佳、弹性适当、平整度好、摩擦力大，全天候运动性能好、运动色彩丰富多样、施工简单方便、性价比高，解决塑胶跑道有毒物质根源。

技术领域

本发明涉及塑胶材料技术领域，具体涉及一种塑胶跑道专用材料及其制备方法。

背景技术

塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率，是国际上公认的室外运动场地坪材料。

现有的塑胶跑道一般使用聚氨酯弹性体制造，由于频繁使用以及紫外线、雨雪、冰寒等恶劣气候的影响，塑胶跑道在长时间使用后容易出现老化、起皮、破损及防滑层磨平等问题，无法继续起到增加运动摩擦力、减震、防挫伤的功能，容易造成运动者运动损伤，因此频繁使用的室外塑胶跑道在使用5-8年后应揭掉原有的塑胶跑道后重新进行铺设，此种方式不仅造成极大材料和人力浪费，而且容易对原地基材料造成破坏。如果利用现有聚氨酯弹性体材料进行修补，因为塑胶跑道内部存在大量孔隙，孔隙内容易积存水分，修补的聚氨酯弹性体固化后容易出现发泡、固化不完全导致的材料发粘及固化后强度低等问题，同时现有聚氨酯弹性体中大多含有TDI、DOP、DBP及有机溶剂等易挥发的有毒物质，严重危害施工人员和运动人员的身体健康。

因此，需要开发一种能够环保符合国际环保标准、国际场地认证标准，具有良好的耐磨、耐老化、力学强度佳、施工简单方便、性价比高的塑胶跑道材料。

发明内容

本发明的目的在于提出一种塑胶跑道专用材料及其制备方法，该塑胶跑道材料使用寿命长、耐酸碱性能好、力学性能佳、弹性适当、平整度好、摩擦力大，全天候运动性能好、运动色彩丰富多样、施工简单方便、性价比高，解决塑胶跑道有毒物质根源。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种塑胶跑道专用材料，包括以下原料：改性聚氨酯预聚体、填料、增塑剂、潜固剂、抗氧剂、稀释剂；

所述改性聚氨酯预聚体由以下方法制备而成：

S1.将高官能度多元醇起始剂、氢氧化钾加入反应釜，通N₂置换原有空气，负压条件下下投入1,4-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷搅拌，升温至120-130℃，反应引发后，连续投入1,4-环氧丁烷和2,3-环氧丁烷，控制温度升至135-140℃左右，压力≤0.5MPa，直至投料完毕，维持温度压力不再变化，抽真空除去小分子单体及低相对分子质量的挥发物，降温出料，得到聚醚，羟值为650-700mgKOH/g；

S2.将环氧花生油、聚醚和偶联剂加入反应釜中，通微量氮气于170-180℃反应2-4h，反应完成后降温出料，得到花生油多元醇；

S3.采用Hummers法制备氧化石墨烯；

S4.将甲苯二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、花生油多元醇和含氢硅油加入反应釜中，加入引发剂，在70-85℃下搅拌反应1-2h后，向体系中加入氧化石墨烯，升温至85-90℃，继续反应1-3h，制得含氢硅油/氧化石墨烯改性聚氨酯预聚体。

作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：改性聚氨酯预聚体40-70份、填料1-10份、增塑剂1-5份、潜固剂1-3份、抗氧剂2-4份、稀释剂1-2份。