一种塑胶跑道用封底胶及其制备方法与流程

本技术涉及塑胶跑道涂料领域，更具体地说，它涉及一种塑胶跑道用封底胶及其制备方法。

背景技术：

1、封底胶是一种专门用于塑胶跑道铺设的胶水，它通常具有很强的粘合力，还具有防水、防潮等性能，可以延长塑胶跑道的使用寿命。

2、现有技术中，常采用丙烯酸制备封底胶，利用丙烯酸较高的粘附力，但是丙烯酸材料属于水性材料，抗裂性差，延展性差，在地壳基础活动时，会造成撕裂，从而封在下面的潮气就会造成塑胶脱层和起泡。

3、并且由于丙烯酸封底胶干燥时间较长，在南方夏季的高温条件下，容易使封底胶中的化学物质发生断链等问题，从而降低封底胶的粘附力和稳定性，使封底胶容易出现起鼓问题。

4、因此，如何制备一种新的封底胶，同时具有强度高、延展性好、不易开裂，抵抗热胀冷缩应力强的优点，能够应用在塑胶跑道上，延长使用寿命的同时不易影响运动员的脚感，是一个有待解决的问题。

技术实现思路

1、为了制备一种新的封底胶，同时具有强度高、延展性好，不易开裂，抵抗热胀冷缩应力强的优点，能够应用在塑胶跑道上，延长使用寿命的同时不易影响运动员的脚感，本技术提供一种塑胶跑道用封底胶及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种塑胶跑道用封底胶，采用如下的技术方案：

3、一种塑胶跑道用封底胶，包括a组分和b组分，a组分和b组分的质量比为100:25-35；a组分包含如下重量份的原料：聚醚多元醇90-120份、交联剂2-5、扩链剂2-8份、颜料2-5份、抗氧剂1-3份、抗紫外线剂1-3份、石英砂5-10份、隔热填料2-8份、抗拉纤维1-4份。

4、通过采用上述技术方案，聚醚多元醇形成聚氨酯封底胶，利用石英砂的高强度填充效果，提高聚氨酯封底胶的强度和硬度，配合隔热填料的填充隔热效果，使封底胶具有抗热胀冷缩应力的优点，配合抗拉纤维，提高封底胶的抗开裂性，从而延长封底胶的使用寿命；同时在交联剂、扩链剂的作用下，保证封底胶在地面上具有较高的粘附力，能够作为封底胶使用制备塑胶跑道。

5、优选的，所述石英砂由质量比1:0.1-0.25:0.1-0.2的石英砂微粒、硅酸钙和聚丙烯酰胺溶液制得。

6、通过采用上述技术方案，石英砂颗粒、硅酸钙和聚丙烯酰胺溶液相配合，利用聚丙烯酰胺溶液的粘性，便于将石英砂颗粒和硅酸钙粘结，利用聚丙烯酰胺溶液中的酰胺基便于与聚醚多元醇和异氰酸酯相互交联粘结，使石英砂在聚氨酯交联结构中稳定存在的同时提高石英砂与聚氨酯的粘结稳定性，在地壳运动过程中，不易出现封底胶撕裂的问题，从而使封底胶具有高强度的同时具有较高的抗开裂性。

7、石英砂和硅酸钙具有较高的隔热性，不仅在施工过程中，抵抗外界环境的高温，降低高温环境对聚氨酯封底胶固化交联度的影响，而且还能够在封底胶使用过程中，利用其耐高温、隔热性，阻止封底胶出现空鼓问题，保证封底胶在地面上的粘附效果，从而延长塑胶跑道的使用寿命。

8、优选的，所述隔热填料由质量比1:0.5-1的分子筛改性poe和聚碳酸酯改性硅酸钙组成。

9、通过采用上述技术方案，分子筛改性poe和聚碳酸酯改性硅酸钠相配合，在聚氨酯制备过程中，利用分子筛的多孔吸附效果，便于聚醚多元醇等物质附着在分子筛中，提高聚醚多元醇与poe的粘结效果，在聚氨酯形成过程中，分子筛中的聚醚多元醇同样参与交联反应，提高分子筛与聚氨酯的交联稳定性；并且在聚氨酯生成的90℃左右温度，poe能够热熔，热熔的poe在通过流动效果进一步填充分子筛的内部孔隙，从而提高封底胶的交联致密度，配合聚氨酯自身的高硬度使封底胶具有高强度、高韧性的优点。

10、聚碳酸酯改性硅酸钙、分子筛改性poe相配合，利用聚碳酸酯、硅酸钙、分子筛、poe较好的隔热性，能够抵抗外界环境的高温对聚氨酯封底胶产生的影响；并且即使聚氨酯封底胶产生热胀，利用分子筛的多孔结构存储效果配合poe的高韧性，能够进一步缓冲热胀应力，从而保证封底胶的抗裂性，并尽量避免封底胶出现空鼓问题；同时聚碳酸酯、硅酸钙具有高强度，配合石英砂，进一步提高封底胶的强度和硬度，从而延长塑胶跑道的使用寿命。

11、优选的，所述分子筛改性poe由质量比1:0.2-0.5:0.5-1的poe、聚乙二醇溶液和分子筛制成。

12、通过采用上述技术方案，poe、聚乙二醇溶液、分子筛相配合，利用聚乙二醇中的羟基便于吸引聚醚多元醇到达分子筛表面，利用聚乙二醇与聚醚多元醇的交联效果，促进分子筛与聚醚多元醇相互粘结，提高分子筛改性poe与聚氨酯的交联稳定性；随着聚氨酯合成温度的限定，poe热熔能够填充在分子筛未被聚醚多元醇所填充的空隙中，提高分子筛的结构密度，避免封底胶在超长时间使用后，分子筛空隙出现吸湿问题而影响封底胶在地面上的附着力；同时聚氨酯和poe具有高韧性，能够提高封底胶的韧性，使封底胶具有较高的抗冲击性，延长塑胶跑道的使用寿命。

13、优选的，所述聚碳酸酯改性硅酸钙由质量比1:0.2-0.5:0.5-1的聚碳酸酯、硅酸钙和虫胶复合液制成。

14、通过采用上述技术方案，利用虫胶复合液的粘性，将硅酸钙和聚碳酸酯粘结，虫胶复合液中羟基和羧基便于与聚醚多元醇相互交联，提高聚碳酸酯改性硅酸钙与聚氨酯的交联结构致密度；并且利用聚碳酸酯的高强度、高韧性，能够提高成品封底胶的强度和抗冲击性；同时利用聚碳酸酯、硅酸钙和虫胶的隔热效果，在封底胶施工过程中，通过阻隔外界环境高温，降低外界环境的高温对聚氨酯固化交联度的影响，保证封底胶的强度和抗裂性，而且不易出现空鼓问题，延长塑胶跑道的使用寿命。

15、虫胶具有防水性，并且聚碳酸酯也防水，能够阻隔硅酸钙与水分的接触，从而尽量避免封底胶受地下潮气的影响，延长塑胶跑道的使用寿命。

16、优选的，所述虫胶复合液由质量比1:0.2-0.4的虫胶乙醇溶液和聚乙二醇乙醇溶液组成。

17、通过采用上述技术方案，利用虫胶的防水阻隔性，阻隔聚乙二醇吸收地下湿气，并且阻隔硅酸钙与地下湿气接触；并且虫胶中羧基配合聚乙二醇中的羟基与聚醚多元醇的交联效果，提高聚碳酸酯改性硅酸钙与聚氨酯交联效果的同时，在聚氨酯脱水过程中，虫胶和聚乙二醇在90℃下热熔，能够进一步提高交联稳定性，提高封底胶的强度。

18、优选的，所述抗拉纤维由质量比1:0.2-0.5:0.1-0.3的羧基改性硼纤维、多孔碳纳米管和氧化铝纤维组成。

19、通过采用上述技术方案，羧基改性硼纤维、多孔碳纳米管和氧化铝纤维相配合，利用硼纤维表面羧基，能够提高硼纤维与聚氨酯的交联度，利用多孔碳纳米管的多孔效果，便于吸附聚醚多元醇，而多孔碳纳米管表面的聚醚多元醇与羧基改性硼纤维表面羧基接触后可交联，从而实现羧基改性硼纤维、聚氨酯和多孔碳纳米管的交联粘结，当受到冲击力时，利用硼纤维和多孔碳纳米管的连接、卸力效果，提高封底胶的抗开裂性；硼纤维、氧化铝纤维、碳纳米管具有较高的强度，能够提高封底胶的强度。

20、优选的，所述交联剂为马来酸酐接枝eva包膜碳酸钠。

21、通过采用上述技术方案，交联剂能够提高石英砂、聚碳酸酯改性硅酸钙与聚氨酯的交联度，当封底胶受到拉力时，由于石英砂、聚碳酸酯改性硅酸钙与聚氨酯之间依靠聚氨酯的粘结效果进行粘结，所以石英砂和聚碳酸酯改性硅酸钙的连接点容易出现断裂问题，当出现断裂裂缝时，硅酸钙与交联剂中的碳酸钠接触发生反应，在潮湿气体的作用下，逐渐生成氢氧化钙和硅酸钠，氢氧化钙沉淀填充在裂缝空隙中，降低裂缝尺寸，配合硅酸钠在水分条件下形成有粘性的溶胶，粘结孔隙结构，保证封底胶的结构致密度，从而进一步延长封底胶的使用寿命。

22、优选的，所述b组分包含如下重量份的原料：聚醚多元醇50-60份、异氰酸酯30-40分、邻苯二甲酸二乙酯2-6份。

23、通过采用上述技术方案，聚醚多元醇、异氰酸酯、邻苯二甲酸二乙酯相配合，促进聚氨酯交联网络的形成，配合a组分中聚醚多元醇和交联剂，使成品封底胶具有高强度、高抗裂性和高韧性的优点。

24、第二方面，本技术提供一种塑胶跑道用封底胶的制备方法，采用如下的技术方案：一种塑胶跑道用封底胶的制备方法，包括以下步骤：

25、s1、将聚醚多元醇、交联剂、扩链剂混合搅拌均匀，然后添加石英砂、隔热填料、抗拉纤维混合搅拌均匀，最后添加颜料、抗氧化剂、抗紫外线剂混合搅拌均匀，得到a组分；

26、s2、将聚醚多元醇、异氰酸酯和邻苯二甲酸二乙酯混合搅拌均匀，制得b组分；

27、s3、使用时，a组分和b组分混合均匀，得到成品封底胶。

28、通过采用上述技术方案，使封底胶同时具有强度高、延展性好，不易开裂，抵抗热胀冷缩应力强的优点，能够应用在塑胶跑道上，延长使用寿命的同时不易影响运动员的脚感。

29、综上所述，本技术具有以下有益效果：

30、1、聚醚多元醇形成聚氨酯封底胶，利用石英砂的高强度填充效果，提高聚氨酯封底胶的强度和硬度，配合隔热填料的填充隔热效果，使封底胶具有抗热胀冷缩应力的优点，配合抗拉纤维，提高封底胶的抗开裂性，从而延长封底胶的使用寿命；同时在交联剂、扩链剂的作用下，保证封底胶在地面上具有较高的粘附力，能够作为封底胶使用粘结在地面上，制备塑胶跑道。

31、2、分子筛改性poe和聚碳酸酯改性硅酸钙相配合，原本占据位置的poe、虫胶等物质聚氨酯合成过程中的脱水温度下，逐渐热熔降低了原本占据位置的体积，为应力膨胀提供空间，从而保证聚氨酯的交联度，并且通过热熔粘性，进一步提高封底胶的结构致密度，从而提高封底胶的强度、抗裂性。

32、3、石英砂、聚碳酸酯改性硅酸钙与聚氨酯之间依靠聚氨酯的粘结效果进行粘结，所以石英砂和聚碳酸酯改性硅酸钙的连接点容易出现断裂问题，当出现断裂裂缝时，硅酸钙与交联剂中的碳酸钠接触发生反应，在潮湿气体的作用下，逐渐生成氢氧化钙和硅酸钠，氢氧化钙沉淀填充在裂缝空隙中，降低裂缝尺寸，配合硅酸钠在水分条件下形成有粘性的溶胶，粘结孔隙结构，保证封底胶的结构致密度，从而进一步延长封底胶的使用寿命。