[发明专利]一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料

说明书

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料。该材料包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4‰；所述A组分由包括以下重量份数的原料制备得到：填料65～75份、聚醚多元醇9～21份、增塑剂15～20份、扩链剂2～4份、分散剂0.05～0.25份、颜料0.5～1份；所述B组分为聚氨酯预聚体。本发明提供的高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，组分A中填料用量可高达58.4～73.9％，可明显降低产品的成本。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料。

背景技术

聚氨酯塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。其不仅具有平整度好、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，还有利于运动环境的美化，提高大家的运动积极性。

根据使用原料以及施工方式的不同可分为透气型、全塑型、复合型以及混合型等塑胶跑道。全塑型聚氨酯塑胶跑道的主要材料是双组份聚氨酯，结合运动科学和材质科学，能充分满足和体现运动员参与者对跑道的专业要求。全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分通常为聚醚多元醇、增塑剂、扩链剂、分散剂、填料、颜料等原料混拌而成，B组分为聚氨酯预聚体。按照一定的配比，A/B组分混合适量催化剂发生交联反应后即固化形成全塑型塑胶跑道。全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分中添加量最大的通常为粉类填料，并起到多重作用，包括：有填充作用，可降低制品成本，提高产品在市场上的竞争能力；可降低成型样块的收缩率，提高制品的尺寸稳定性；可调节浆料的粘度；可提高材料冲击强度、压缩强度以及耐磨性；可提高颜料的着色效果以及成品的光稳定性和耐化学腐蚀性等。常用的粉类填料有碳酸钙(重钙、轻钙)、重晶石粉、滑石粉、高岭土、多孔粉石英、白炭黑、沉淀硫酸钡、云母粉、硅灰石、膨润土等。其中碳酸钙是无臭无味的白色粉末，并且价格便宜、资源丰富，所以在全塑型聚氨酯塑胶跑道A组分的生产中被广泛使用。碳酸钙又分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙，简称重钙和轻钙，重钙是天然碳酸钙，由方解石经粉碎制得，价格便宜，在浆料制备中和轻钙相比，容易沉降；轻钙又叫沉淀碳酸钙，粒度比重钙小，吸油量比重钙大，价格比重钙高。聚氨酯浆料实际生产中通常是重钙和轻钙搭配使用。

碳酸钙在全塑型聚氨酯塑胶跑道的A组分的生产中广泛使用，能同时起到降成本、增加材料的耐磨以及抗冲击、抗撕裂性能。通常碳酸钙在A组分中的占比在55％以下，继续提升这个比例可以进一步降低材料的成本，很多生产厂家都进行尝试，但是研究结果发现碳酸钙等粉料在A组分中的占比超过一定的比例后会带来一些负面的影响，比如材料粘度显著增大，流动性变差；材料的储存稳定性降低，常温放置通常几天的时间即会形成沉降；最重要的一点，成品塑胶样块的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能会显著降低，产品质量明显变差。所以很多生产厂家为了平衡成本以及成品性能，通常将碳酸钙的填充量控制在55％以下，并且需要搭配使用部分吸油值高、抗沉降的粉料或者助剂。因此制备高填充量且性能优异的全塑型聚氨酯塑胶材料是个难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，以解决现有技术存在的缺陷。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种高填充量全塑型聚氨酯塑胶材料，包括A、B两种组分以及催化剂，所述A组分和B组分的质量比为5:0.8～1.5，所述催化剂为A组分和B组分总质量的2～4‰；

所述A组分由包括以下重量份数的原料制备得到：填料65～75份、聚醚多元醇9～21份、增塑剂15～20份、扩链剂2～4份、分散剂0.05～0.25份、颜料0.5～1份；

所述B组分为聚氨酯预聚体。

优选的，所述填料包括重钙、轻钙和偶联剂，其中重钙和轻钙质量比为4:6-6:4，偶联剂为重钙和轻钙总质量的2～2.5％。