一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备方法pdf本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备方法，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括35～45重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、0.5～1重量份的聚醚改性硅油、0.01～0.05重量份的水、2～8重量份的戊烷发泡剂、0.5～3重量份的增稠剂、1～3重量份的扩链剂、2～8.5重量份的其他助剂；所述B组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯。本发明的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料在发泡过程中，会形成大小不一的泡孔可以减少材料成本，提高
(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116375972 A (43)申请公布日 2023.07.04 (21)申请号 4.1 C08K 5/134 (2006.01) C08J 9/14 (2006.01) (22)申请日 2023.04.07 C08L 75/08 (2006.01) (71)申请人 广东盛天体育股份有限公司 地址 523000 广东省东莞市松山湖园区科 技四路2号1栋1601室 (72)发明人 张书申文强谢燕平 (74)专利代理机构 东莞市科凯伟成知识产权代 理有限公司 44627 专利代理师 李文 (51)Int.Cl. C08G 18/66 (2006.01) C08G 18/48 (2006.01) C08G 18/32 (2006.01) C08K 3/34 (2006.01) C08K 3/26 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 (54)发明名称 一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制 备方法 (57)摘要 本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一 种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备方法， 包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括35～45 重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、0.5 ～1重量份的聚醚改性硅油、0.01～0.05重量份 的水、2～8重量份的戊烷发泡剂、0.5～3重量份 的增稠剂、1～3重量份的扩链剂、2～8.5重量份 的其他助剂；所述B组分包括30～45重量份的聚 醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯。本发明的 多孔结构聚氨酯发泡跑道材料在发泡过程中，会 形成大小不一的泡孔可以减少材料成本，提高材 A 料的回弹和冲击吸收能力。 2 7 9 5 7 3 6 1 1 N C CN 116375972 A 权利要求书 1/1页 1.一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，包括A组分和B组分，其中，所述A组 分包括35～45重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、0.5～1重量份的聚醚改性硅油、 0.01～0.05重量份的水、2～8重量份的戊烷发泡剂、0.5～3重量份的增稠剂、1～3重量份的 扩链剂、2～8.5重量份的助剂； 所述B组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯。 2.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，所述聚醚改性硅 2 油的粘度为30‑50mm/s。 3.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，所述增稠剂为羧 甲基纤维素钠、海藻酸、纤维素的一种或数种的混合物。 4.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，所述聚醚多元醇 为聚醚二元醇，聚醚三元醇或其混合物；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/ mol和2000g/mol中的一种或多种的混合物，所述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol、 5000g/mol或其混合物。 5.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于Beat365正版唯一官网，所述异氰酸酯为 液化二苯基甲烷二异氰酸酯或/和改性二苯基甲烷二异氰酸酯。 6.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，所述粉体为滑石 粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或数种的混合物。 7.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，其特征在于，所述扩链剂为乙 二醇(EG)、1,4‑丁二醇(BDO)、4,4’‑二氨基‑3,3’二氯二苯甲烷(MOCA)、三羟甲基丙烷(TMP) 的一种或数种的混合物。 8.根据权利要求1所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，所述助剂为抗氧化剂1010、色 浆、叔胺类催化剂、光稳定剂328、紫外线的一种或数种的混合 物。 9.根据权利要求1‑8任一项所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，其特征 在于，包括以下步骤： 制备A组分：按照配方分别称取各所述所述聚醚多元醇、所述粉体、所述聚醚改性硅油、 所述水、所述戊烷发泡剂、所述增稠剂、所述助剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用分散机 以1500‑2500转/分钟搅拌1‑2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的A料缸中，控制所述A料缸 温度为20～25℃,得到A组分； 制备B组分：分别按照配方称取所述B组分中的所述多元醇和所述异氰酸酯，投入反应 釜中，升温至70～90℃，反应3～5h，滴定NCO含量到理论值或接近理论值后，得到所述B组 分。 10.根据权利要求9任一项所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，其特征在 于，还包括以下步骤： 将得到的所述B组分加入所述发泡机的B料缸中，按照所述A组分与所述B组分1：0.4‑1 的比例调整所述A料缸和所述B料缸输出的物料流量，将所述A组分与所述B组分输送至所述 发泡机的混合室中，以1000‑1500转/分钟充分搅拌0.5‑1h，均匀后，注入提前预热到40～50 ℃的模具中，固化后，取出，得到多孔结构聚氨酯发泡跑道材料。 2 2 CN 116375972 A 说明书 1/5页 一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备方法 技术领域 [0001] 本发明属于跑道材料技术领域，尤其涉及一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其 制备方法。 背景技术 [0002] 聚氨酯材料凭借其优异性能在塑胶跑道行业大放异彩，聚氨酯发泡材料作为聚氨 酯材料中重要一支，因较好的物理性能，加上能大大的降低成本，其在塑胶跑道行业的前景 同样备受瞩目，行业内已有不少企业在摸索发泡材料在跑道上的使用工艺，技术条件。 [0003] 如申请号为CN4.1的一种细孔型聚氨酯发泡材料及其制备方法，与现 有有机硅泡沫稳定剂相比，具烯丙基封端的聚醚和Si‑H封端低含氢硅油进行接枝反应，得 到的有机硅泡沫稳定剂具有很好的乳化性Beat365正版唯一官网，增加聚氨酯发泡体系的相容性，使泡孔更均匀、 更细。本发明公开的细孔型聚氨酯发泡材料采用的有机硅泡沫稳定剂体系中使用了高分子 量烯丙基嵌段聚醚，提高了泡沫稳定剂的开孔性，使其透气率很高。 [0004] 上述聚氨酯发泡材料为传统发泡工艺，加入了有机硅泡沫稳定剂使得开孔率更 高，透气性好，细孔型聚氨酯发泡材料，由于细孔较多，增加了材料的成本，同时细孔较多使 得上述聚氨酯发泡材料回弹和抗冲击性能较差。 发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及制备方法，旨在提供 一种材料成本低、回弹和冲击吸收能力好的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备方法。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，包括A组分和 B组分，其中，所述A组分包括35～45重量份的聚醚多元醇、10～25重量份的粉体、0.5～1重 量份的聚醚改性硅油、0.01～0.05重量份的水、2～8重量份的戊烷发泡剂、0.5～3重量份的 增稠剂、1～3重量份的扩链剂、2～8.5重量份的其他助剂； [0007] 所述B组分包括30～45重量份的聚醚多元醇和45～65重量份的异氰酸酯。 [0008] 2 较佳地，所述聚醚改性硅油的粘度为30‑50mm/s。 [0009] 较佳地，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸、纤维素的一种或数种混合物。 [0010] 较佳地，所述聚醚多元醇为聚醚二元醇，聚醚三元醇或其混合物；所述聚醚二元醇 的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中的一种或多种混合物，所述聚醚三元醇 的分子量选自3000g/mol、5000g/mol或其混合物 [0011] 较佳地，所述异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯或/和改性二苯基甲烷二异 氰酸酯。 [0012] 较佳地，所述粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米钙中的一种或数种的 混合物。 [0013] 较佳地，所述扩链剂为乙二醇(EG)、1,4‑丁二醇(BDO)、4,4’‑二氨基‑3,3’二氯二 苯甲烷(MOCA)、三羟甲基丙烷(TMP)的一种或数种的混合物。 3 3 CN 116375972 A 说明书 2/5页 [0014] 较佳地，所述助剂为抗氧化剂1010、色浆、叔胺类催化剂、光稳定剂328、紫外线的一种或数种的混合物。 [0015] 较佳地，所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0016] 制备A组分：按照配方分别称取各所述所述聚醚多元醇、所述粉体、所述聚醚改性 硅油、所述水、所述戊烷发泡剂、所述增稠剂、所述助剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用 分散机以1500‑2500转/分钟搅拌1‑2h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的A料缸中，控制所述 A料缸温度为20～25℃,得到A组分； [0017] 制备B组分：分别按照配方称取所述B组分中的所述多元醇和所述异氰酸酯，投入 反应釜中，升温至70～90℃，反应3～5h，滴定NCO含量到理论值或接近理论值后，得到所述B 组分。 [0018] 较佳地，多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，还包括以下步骤：将得到的所 述B组分加入所述发泡机的B料缸中，按照所述A组分与所述B组分1：0.4‑1的比例调整所述A 料缸和所述B料缸输出的物料流量，将所述A组分与所述B组分输送至所述发泡机的混合室 中，以1000‑1500转/分钟充分搅拌0.5‑1h，均匀后，注入提前预热到40～50℃的模具中，固 化后，取出，得到多孔结构聚氨酯发泡跑道材料。 [0019] 本发明申请的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，在多孔结构聚氨酯发泡跑道发泡过 程中，会形成大小不一的泡孔，节省了材料的同时，可以提高材料的回弹和冲击吸收能力。 形成此结构依靠多个方面，1、在发泡过程中，存在气体成核中心，然后随着气体的越来越多 聚合在一起，通过添加聚醚改性硅油，改变表面张力，从而来控制气泡大小和数量，聚醚改 性硅油活性高，气泡数量会多而细腻，聚醚改性硅油活性低，气泡数量就会少而大。2、A料中 添加有增稠剂，当A料粘度8000‑12000的时候，所述A组分与所述B组分输送至所述发泡机的 混合室，以1000‑1500转/分钟充分搅拌，容易出现大孔，转速影响发泡反应速率，转速高搅 拌效率高就会使得反应快，反应快体系粘度上升的快，那个泡就不容易破，转速慢点就容易 并泡行成大孔。通过以上方面的调整，容易形成大小孔并存的结构，节省了材料的同时，提 高了材料的回弹和冲击吸收能力。 [0020] 本发明实施例提供的一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料及其制备中的上述一个 或多个技术方案至少具有如下技术效果之一： [0021] 微孔材料耐磨性较好，但是回弹和冲击吸收能力较差，成本也较高；大孔材料回弹 和冲击吸收能力较好，节省材料，但是容易变形。本发明的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料在 发泡过程中，会形成大小不一的泡孔可以减少材料成本，提高材料的回弹和冲击吸收能力， 另外增强其抗变形能力。 具体实施方式 [0022] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。 [0023] 实施例1 [0024] 一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括35 重量份的聚醚多元醇、25重量份的粉体、1重量份的聚醚改性硅油、0.05重量份的水、8重量 份的戊烷发泡剂、3重量份的增稠剂、3重量份的扩链剂、8.5重量份的其他助剂； [0025] 所述B组分包括30重量份的聚醚多元醇和65重量份的异氰酸酯。 4 4 CN 116375972 A 说明书 3/5页 [0026] 2 所述聚醚改性硅油的粘度为40mm /s。所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸、纤 维素的混合物。异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯。所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和 聚醚三元醇；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中混合物，所 述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol和5000g/mol。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸 钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4‑丁二醇(BDO)。所述助剂为抗氧化剂1010、色浆、叔胺类 催化剂、光稳定剂328、紫外线] 所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0028] 制备A组分：按照配方分别称取各所述所述聚醚多元醇、所述粉体、所述聚醚改性 硅油、所述水、所述戊烷发泡剂、所述增稠剂、所述助剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用 分散机以2000转/分钟搅拌1h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的A料缸中，控制所述A料缸温 度为20～25℃,得到A组分； [0029] 制备B组分：分别按照配方称取所述B组分中的所述多元醇和所述异氰酸酯，投入 反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定NCO含量到理论值或接近理论值后，得到所述B组分。 [0030] 多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，还包括以下步骤： [0031] 将得到的B组分加入发泡机的B料缸中，按照所述A组分与所述B组分1：0.7的比例 调整所述A料缸和所述B料缸输出的物料流量，将所述A组分与所述B组分输送至所述发泡机 的混合室中，以1200转/分钟充分搅拌1h，均匀后，注入提前预热到50℃的模具中，固化后， 取出，得到多孔结构聚氨酯发泡跑道材料。 [0032] 实施例2 [0033] 一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括38 重量份的聚醚多元醇、18重量份的粉体、0.7重量份的聚醚改性硅油、0.03重量份的水、5重 量份的戊烷发泡剂、2重量份的增稠剂、2重量份的扩链剂、5重量份的其他助剂； [0034] 所述B组分包括38重量份的聚醚多元醇和55重量份的异氰酸酯。 [0035] 2 所述聚醚改性硅油的粘度为40mm /s。所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸、纤 维素的混合物。异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯。所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和 聚醚三元醇；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中混合物，所 述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol和5000g/mol。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸 钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4‑丁二醇(BDO)。所述助剂为抗氧化剂1010、色浆、叔胺类 催化剂、光稳定剂328、紫外线] 所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0037] 制备A组分：按照配方分别称取各所述所述聚醚多元醇、所述粉体、所述聚醚改性 硅油、所述水、所述戊烷发泡剂、所述增稠剂、所述助剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用 分散机以2000转/分钟搅拌1h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的A料缸中，控制所述A料缸温 度为20～25℃,得到A组分； [0038] 制备B组分：分别按照配方称取所述B组分中的所述多元醇和所述异氰酸酯，投入 反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定NCO含量到理论值或接近理论值后，得到所述B组分。 [0039] 多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，还包括以下步骤： [0040] 将得到的B组分加入发泡机的B料缸中，按照所述A组分与所述B组分1：0.7的比例 调整所述A料缸和所述B料缸输出的物料流量，将所述A组分与所述B组分输送至所述发泡机 5 5 CN 116375972 A 说明书 4/5页 的混合室中，以1200转/分钟充分搅拌1h，均匀后，注入提前预热到50℃的模具中，固化后， 取出，得到多孔结构聚氨酯发泡跑道材料。 [0041] 实施例3 [0042] 一种多孔结构聚氨酯发泡跑道材料，包括A组分和B组分，其中，所述A组分包括45 重量份的聚醚多元醇、10重量份的粉体、0.5重量份的聚醚改性硅油、0.01重量份的水、2重 量份的戊烷发泡剂、0.5重量份的增稠剂、1重量份的扩链剂、2重量份的其他助剂； [0043] 所述B组分包括45重量份的聚醚多元醇和45重量份的异氰酸酯。 [0044] 2 所述聚醚改性硅油的粘度为40mm /s。所述增稠剂为羧甲基纤维素钠、海藻酸、纤 维素的混合物。异氰酸酯为液化二苯基甲烷二异氰酸酯。所述聚醚多元醇为聚醚二元醇和 聚醚三元醇；所述聚醚二元醇的分子量选自400g/mol、1000g/mol和2000g/mol中混合物，所 述聚醚三元醇的分子量选自3000g/mol和5000g/mol。粉体为滑石粉、重质碳酸钙、轻质碳酸 钙、纳米钙的混合物。扩链剂为1,4‑丁二醇(BDO)。所述助剂为抗氧化剂1010、色浆、叔胺类 催化剂、光稳定剂328、紫外线] 所述的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0046] 制备A组分：按照配方分别称取各所述所述聚醚多元醇、所述粉体、所述聚醚改性 硅油、所述水、所述戊烷发泡剂、所述增稠剂、所述助剂；将其各组分加入到搅拌桶内，使用 分散机以2000转/分钟搅拌1h，搅拌均匀后加入一低压发泡机的A料缸中，控制所述A料缸温 度为20～25℃,得到A组分； [0047] 制备B组分：分别按照配方称取所述B组分中的所述多元醇和所述异氰酸酯，投入 反应釜中，升温至80℃，反应4h，滴定NCO含量到理论值或接近理论值后，得到所述B组分。 [0048] 多孔结构聚氨酯发泡跑道材料的制备方法，还包括以下步骤： [0049] 将得到的B组分加入发泡机的B料缸中，按照所述A组分与所述B组分1：0.7的比例 调整所述A料缸和所述B料缸输出的物料流量，将所述A组分与所述B组分输送至所述发泡机 的混合室中，以1200转/分钟充分搅拌1h，均匀后，注入提前预热到50℃的模具中，固化后， 取出，得到多孔结构聚氨酯发泡跑道材料。 [0050] 对比例1 [0051] 对比例为申请号为CN4.1的本发明公开了一种聚氨酯发泡材料。 [0052] 聚氨酯发泡材料包含以下重量份原料：聚醚多元醇65份、异氰酸酯20份、耐低温硅 橡胶12份、改性凹凸棒土6份、阻燃剂3份、抗氧化剂3份、发泡剂3份、扩链剂8份、苯并类 抗紫外线份。聚醚多元醇包括聚醚二元醇、聚醚三元醇 和聚醚四元醇，其中聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的质量比为1:1:2。填料为滑石 粉、石英粉、蒙脱土、高岭土、氢氧化铝的其混合物。的发泡剂以百分百计由以下质量百分比 原料：环戊烷25％、异丁烷25％Beat365正版唯一官网、正戊烷20％、纳米二氧化硅10％、偶氮二异丁腈10％、磷酸 二氢铝10％。阻燃剂为环保型TCPP和TEP。抗菌剂为金属纳米抗菌剂。 [0053] 一种聚氨酯发泡材料制备方法为：按照聚氨酯发泡材料的重量份原料配比，将聚 醚多元醇加入搅拌釜内升温至90℃后与耐低温硅橡胶混合，采用震荡均匀为混合物 A，将改性凹凸棒土、阻燃剂、抗氧化剂、发泡剂、扩链剂、苯并类抗紫外线剂、颜料、填 料、增塑加入到混合物A中通过搅拌器进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为1h至完 全混合，得到混合物B；将异氰酸酯加入到混合物B中，在温度25℃下发泡25分钟，在70℃，养 6 6 CN 116375972 A 说明书 5/5页 护时间为3h，在温度为15℃下固化3h即可，得到聚氨酯发泡材料。 [0054] 本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施 例一的解释，这里不再进行赘述。 [0055] 将实施例1‑3的多孔结构聚氨酯发泡跑道材料和对比例1中聚氨酯发泡材料进行 统一实验对比，冲击吸收、拉伸强度、断裂伸长率按照标准GB/36246‑2018测试，硬度和回弹 性按照标准GB/T14833‑93测试，孔径大小在放大镜下，用肉眼直接观察；测试结果如表1所 示。 [0056] 表1 [0057] [0058] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 7 7
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