[發明專利]一種ETPU跑道成型用聚氨酯膠黏劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202010199367.6
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111218251A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 林永欣;許志明;金雅明;左成朵
• 申請（專利權）人: 高鼎精細化工（昆山）有限公司
• 主分類號: C09J175/08
• 分類號: C09J175/08;C09J175/06;C08G18/75
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 戴夢茹

本發明公開了一種ETPU跑道成型用聚氨酯膠黏劑，膠黏劑為多元醇與二異氰酸酯反應并添加助劑制得的固含量為100%的聚氨酯預聚體；助劑包括抗氧化劑、觸媒、耐水解劑、硅烷偶聯劑和阻燃劑。二異氰酸酯基與多元醇羥基的摩爾比為2.2～3.5:1。本發明膠黏劑不含溶劑，生產過程無溶劑味道，無安全環保問題。不使用芳香族二異氰酸酯，增塑劑，無游離TDI，游離MDI芳香類有毒物質釋放問題。單組份聚氨酯膠黏劑，不使用固化劑，無須配膠，施工過程簡便。TVOC低于國家標準，符合運動場合成材料面層非固體原料中有害物質限量標準，采用本產品混合ETPU顆粒后，加工而成的跑道具有高回彈性，機械性能優異和耐久性良好，應用前景良好。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種ETPU跑道成型用聚氨酯膠黏劑及其制備方法。

背景技術

TPU名稱為熱塑性聚氨酯彈性體，主要分為有聚酯型和聚醚型之分，具有高機械性能、抗水解、抗微生物侵蝕性能，既有寬廣硬度范圍又有高回彈性、耐磨、耐油，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領域得到廣泛應用。通過改變TPU結構重組得到的高回彈泡沫顆粒的新型TPU發泡材料，稱為ETPU(膨脹熱塑性聚氨酯)(英文名為:Expandedthermoplastic polyurethane)，俗稱爆米花材料,是由無數個彈性十足的重量很輕的TPU發泡小球集結在一起的一種新型高分子材料。具有環保，超輕密度，不易變形，高耐磨，耐溫變，耐黃變(耐黃變等級可達4級)等特點。廣泛用于鞋材行業、包裝材料、緩沖墊片、震動阻尼材料、汽車內飾材料和輪胎等。

ETPU具有高回彈性，機械性能優異和耐久性良好，可應用于運動場跑道及地板的底層及面層等，它不僅擁有傳統EPDM顆粒的高彈性、耐老化、耐腐蝕性等性能，同時具備自身的優點，并且與聚氨酯膠水擁有同樣的化學極性，從而導致牢固的粘接能力，可以達到不掉粒的效果，特殊的微發泡結構提供了跑道緩沖性能，減少運動傷害，并且沒有EPDM的硫化異味，本身環保，并由于密度輕，同樣面積可降低使用量從而降低成本，是新一代環保跑道的材料。

目前常見的運動跑道一般采用SBR橡膠顆粒，EPDM橡膠粒，聚氨酯膠水和其它輔料現場鋪裝而成。近幾年來，各地發生“毒跑道”事件，造成多名學生出現咳嗽，嘔吐，校喘，皮膚過敏，流鼻血等癥狀，“毒跑道”事件主要是施工過程中使用材料造成的。運動跑道的主要成分是聚氨酯彈性體，其基本原料可分為聚醚多元醇，催化劑和多異氰酸酯(主要為TDI)及其它輔料等。傳統跑道鋪設以雙組分為主，其材料主要為甲苯二異氰酸酯(TDI)和3,3二氯-4,4二胺基二苯甲烷(MOCA)固化型聚氨酯跑道，TDI潛在毒性大，MOCA屬于化學致癌物質。跑道氣味來源主要來源于聚氨酯(PU)膠水中可能出現的氯化物，殘留的游離甲苯二異氰酸酯(TDI)，(部分溶劑甲苯，二甲苯等)的殘留，EPDM顆粒中殘留的硫化物，多環芳香羥，增塑劑等，導致跑道具刺激性氣味。

TDI殘留問題，促使運動跑道從TDI型改進為對人體上害相對小的MDI型，另外還有成本較高的水性PU等，使用最廣泛的仍然是MDI-聚醚-MOCA體系，成本低。

隨著國家對環保的日亦要求，運動跑道逐漸向更高性能，更低成本，舒適及環保健康等方向發展，對傳統跑道進行改進成為一種必然趨勢。毒跑道事件后，環保標準越來越嚴格，禁止TDI型和鉛系催化劑使用，限制游離TDI，游離MDI，VOC，苯類，多環芳香羥等，禁止使用MOCA擴鏈劑，禁止使用短鏈氯化石蠟，鄰苯二甲酸酯類塑化劑，對氣味要求嚴格等。使得市場上PU跑道膠都陷入不滿足環保要求。

中國專利CN104893645A公開聚氨酯塑料跑道膠黏劑及其制備方法，該方法采用小分子胺作為固化劑，存在固化速度快，毒性大的問題。

中國專利CN103627310A公開了一種環保型聚氨酯塑料跑道的噴涂面層的制備方法，該方法采用MOCA，二乙基二苯胺等潛在毒性較大的胺作為擴鏈劑，此外，配方還加入了鄰苯二甲酸類增塑劑，存在毒性大的問題。