一种环保型聚氨酯跑道材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202211135514.9 | 申请日 | 2022-09-19 | 公开(公告)号 | CN115322335A | 公开(公告)日 | 2022-11-11 |
| 申请人 | 江苏长诺运动场地新材料有限公司; | 发明人 | 汤四清; 季鹏; 韩正荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及跑道材料的技术领域，尤其是涉及一种环保型聚 氨 酯跑道材料及其制备方法。环保型聚氨酯跑道材料包括重量比为(18‑20):(10‑15)的A组分和B组分，按A组分的总重量计，A组分包括40‑60份聚醚二元醇、2.5‑5份羟烷基封端的聚二甲基 硅 氧 烷和30‑40份MDI三聚体；按B组分的总重量计，B组分包括10‑15聚 碳 酸亚丁酯二醇、20‑25份 淀粉 、5‑8份β‑环糊精、5‑10份 生物 炭 吸附 剂和扩链剂2‑5份。通过采用双组分无 溶剂 的制备方法、加入生物炭吸附剂、将部分多元醇更换为淀粉、添加β‑环糊精和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷，提高了聚氨酯跑道材料的环保性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种环保型聚氨酯跑道材料，其特征在于：包括重量比为(18‑20):(10‑15)的A组分和B组分，按A组分的总重量计，所述A组分包括40‑60份聚醚二元醇、2.5‑5份羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷和30‑40份MDI三聚体；按B组分的总重量计，所述B组分包括10‑15聚碳酸亚丁酯二醇、20‑25份淀粉、5‑8份β‑环糊精、5‑10份生物炭吸附剂和扩链剂2‑5份。 |
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| 说明书全文 | 一种环保型聚氨酯跑道材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及跑道材料的技术领域，尤其是涉及一种环保型聚氨酯跑道材料及其制备方法。 背景技术[0002] 聚氨酯弹性体作为一种具有优良力学性能的高分子材料，已经广泛应用在运动跑道领域上。 [0003] 目前，聚氨酯跑道已经普遍存在于人们的身边。一般的聚氨酯跑道主要为溶剂型聚氨酯制成。在制备和使用过程中，由于溶剂型聚氨酯中的溶剂具有较强的挥发性，会向空气中挥发一系列具有刺激性气味且有毒的有机化合物。这类有机化合物不仅会污染空气，当人们在聚氨酯跑道上运动时，吸入这类有害有毒的有机化合物气体，也会影响人们的健康。而且，处理废弃聚氨酯跑道时，也会产生有毒有害的有机化合物气体，污染环境。 [0004] 针对上述中的相关技术，发明人认为一般的聚氨酯跑道在制备、使用和回收过程中均会产生污染自然环境、影响人们健康的有毒有害气体，因此需要发明一种环保性能更好的聚氨酯跑道材料。 发明内容[0005] 为了提高聚氨酯跑道材料的环保性能，本申请提供一种环保型聚氨酯跑道材料及其制备方法。 [0006] 第一方面，本申请提供一种环保型聚氨酯跑道材料，采用如下的技术方案：一种环保型聚氨酯跑道材料，包括重量比为(18‑20):(10‑15)的A组分和B组分，按A组分的总重量计，所述A组分包括40‑60份聚醚二元醇、2.5‑5份羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷和30‑40份MDI三聚体；按B组分的总重量计，所述B组分包括10‑15聚碳酸亚丁酯二醇、 20‑25份淀粉、5‑8份β‑环糊精、5‑10份生物炭吸附剂和扩链剂2‑5份。 [0007] A组分中的聚醚二元醇、羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷和MDI三聚体能够生成预聚体，然后与B组分进行扩链反应，得到聚氨酯跑道材料。由于羟烷基具有较高的反应活性，所以羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷与聚醚二元醇之间具有更好的相容性，羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷还具有优良的耐水性、热稳定性和韧性，可以提高聚氨酯跑道材料的耐水性、热稳定性和韧性，从而延长聚氨酯跑道材料的使用寿命，降低聚氨酯跑道材料的废弃率，更加环保。 [0008] 由于聚氨酯跑道材料由多种有机组分组成，发明人认为聚氨酯跑道中会残留一些挥发物质，如游离态异氰酸酯，这些物质来源于聚醚多元醇、MDI三聚体和聚碳酸亚丁酯二醇的合成过程。因此，本申请加入生物炭吸附剂，生物炭吸附剂上具有大量的孔隙，可以吸附聚氨酯跑道中的挥发物质，有助于减少聚氨酯跑道在使用过程中散发挥发物质，增强了聚氨酯跑道材料使用过程中的环保性和安全性。 [0009] 当聚氨酯跑道材料废弃后，需进行高温处理，在处理时会生成大量的有毒有害气体，释放至空气中会引起空气污染，伤害人类的健康。所以本申请中加入了淀粉和β‑环糊精，并降低了多元醇和扩链剂的用量，淀粉和β‑环糊精的分子链段插入聚氨酯的分子结构中。当对聚氨酯跑道进行废弃处理时，可以先使用环糊精酶和淀粉酶进行生物降解，使聚氨酯跑道材料的分子结构发生断链，形成分子量较小的中间产物，然后再将降解后的小分子量中间产物进行热处理时，能够降低有毒有害气体的生成量，从而提高了废弃聚氨酯跑道材料的环保性。 [0010] 因此，本申请的聚氨酯材料不含有机溶剂，制备的聚氨酯材料使用寿命长，可以生物降解为小分子量的中间产物，在制备过程中、使用过程中和废弃后，均能够减少有机有毒物质挥发造成的环境污染和影响人们健康的问题，提高了聚氨酯跑道材料的环保性。 [0011] 在一个具体的可实施方案中，所述聚醚二元醇为聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丙烯二元醇和聚四氢呋喃二醇中的至少一种。 [0012] 聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丙烯二元醇和聚四氢呋喃二醇，均可作为聚氨酯弹性体的软链组分，均具有柔性高、强度低的特点，可以用于调节聚氨酯跑道材料的强度，使聚氨酯跑道材料具有更优异的力学性能。 [0014] 红薯淀粉、马铃薯淀粉和山药淀粉均可以与聚碳酸亚丁酯二醇通过氢键相互缔合，还具有大量的羟基，能够插入聚氨酯的分子链中，提高聚氨酯材料的生物降解性。 [0015] 在一个具体的可实施方案中，所述生物炭吸附剂为玉米秸秆炭吸附剂、小麦秸秆炭吸附剂和污泥炭吸附剂中的至少一种。 [0016] 在一个具体的可实施方案中，所述生物炭吸附剂采用如下重量份的组分制备得到：30‑50份生物原料，40‑50份1‑3moL/L的氢氧化钠水溶液和20‑30份0.5‑1.5moL/L的稀盐酸水溶液，所述生物原料为玉米秸秆、小麦秸秆和污泥中的至少一种。 [0017] 选用废弃农作物或废弃工业处理物作为生物炭吸附剂原料，可以有效减少吸附剂的原料成本，成为活性炭或其他碳材料的环保替代品。在制备生物炭吸附剂的过程中，通过采用氢氧化钠水溶液对生物炭吸附剂原料进行活化，由于氢氧化钠水溶液具有较强的碱性，可以与玉米秸秆和小麦秸秆的纤维素非晶区、半纤维素和木质素反应，可以与污泥中的含蛋白质的组分反应，去除原料中的不稳定结构，使得经处理后的原料具有较高含量的碳骨架结构。由于经氢氧化钠水溶液处理后的原料表面上，会残留部分氢氧化钠水溶液，所以加入稀盐酸水溶液，不仅起到中和原料中氢氧化钠的目的，同时也停止氢氧化钠水溶液对原料的活化过程。 [0018] 在一个具体的可实施方案中，所述生物炭吸附剂的粒径为90‑100目。 [0019] 由于生物炭吸附剂具有一定的硬度，所以加入的生物炭吸附剂的粒径过大时，会影响聚氨酯跑道材料的弹性性能。当生物炭吸附剂的粒径为90‑100目时，生物炭吸附剂可均匀分散B组分中，不仅可以作为吸附剂吸附有机气体，同时也可以作为填充材料增强聚氨酯跑道材料的硬度，提高聚氨酯跑道材料的抗冲击强度，还能减少对聚氨酯跑道材料的弹性的影响，延长聚氨酯跑道材料的使用寿命。 [0020] 在一个具体的可实施方案中，所述生物炭吸附剂按照如下方法制备：S1、将玉米秸秆、小麦秸秆和污泥的至少一种经过烘干、打碎后，得到生物原料； S2、将生物原料与氢氧化钠水溶液混合，加热并搅拌至粘稠状后，烘干，得到混合物； S3、将混合物浸泡在稀盐酸水溶液中，去除杂质后，烘干，待冷却至室温后，得到生物料； S4、将生物料至于无氧的环境下，在600‑800℃下保持3‑4h后，待冷却至室温后取出，得到活化生物炭； S5、将活化生物炭研磨后，过筛，得到粒径为90‑100目的生物炭吸附剂。 [0021] 通过采用上述技术方案，先将玉米秸秆、小麦秸秆和污泥的至少一种烘干，去除其内部结构中的水分，然后经过打碎，得到比表面积更大、颗粒大小均匀的原料，能够与氢氧化钠水溶液反应更充分。氢氧化钠在水溶液中电离形成钠离子和氢氧根离子，在加热和搅拌下，加快了氢氧根离子活化原料的速率。无氧环境可以减少生物料中的碳原子与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳气体。当温度达到600‑800℃时，生物料中灰分、焦油以及结构不稳定的不饱和烃会从生物料上脱落，留下较为稳定的碳骨架结构，从而得到的活化生物炭具有较高的比表面积和空隙。然而当高温保持时间小于3h时，生物料并没有发生完全热解，会导致得到的活化生物炭结构不稳定，孔隙结构易发生坍塌，所以本申请中的高温保持时间为3‑4h。 [0022] 在一个具体的可实施方案中，所述B组分还包括以下重量份的组分：0.1‑0.5份的催化剂，所述催化剂为月桂酸铋、异辛酸铋和异辛酸锌中的至少一种。 [0023] 通过采用上述技术方案，当在B组分中加入催化剂时，可以提高B组分和A组分混合时，发生扩链反应的速率，进而缩短聚氨酯跑道材料的生产时间，提高生产速率。 [0024] 第二方面，本申请提供一种环保型聚氨酯跑道材料的制备方法，采用如下的技术方案：一种环保型聚氨酯跑道材料制备方法，包括以下步骤， A组分的制备：将聚醚二元醇和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷均匀混合，得到混合A料，然后将混合A料升温至100‑110℃后，在真空环境下调节混合A料的含水率至0.01‑ 0.05％，再降温至30‑40℃，加入MDI三聚体，升温至60‑70℃进行保温处理，然后降温并排气泡，得到A组分； B组分的制备：将聚碳酸亚丁酯二醇、淀粉、β‑环糊精和扩链剂搅拌均匀后，得到混合B料，然后将混合B料升温至100‑110℃，在真空环境下调节混合B料的含水率至0.01‑ 0.05％，再降温至30‑40℃，得到B预处理组分；将B预处理组分的温度升至60‑70℃后，加入生物炭吸附剂，搅拌均匀后，降温并排气泡，得到B组分。 [0025] 将A组分和B组分混合，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0026] 通过采用上述技术方案，在A组分的制备过程中，首先将反应温度升高至100‑110℃，并且在真空环境下将聚醚二元醇和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷的混合物的含水率调至0.01‑0.05％，防止MDI三聚体与水发生不可逆反应，同时也有助于制备NCO封端，减少游离异氰酸酯根的产生，有助于提高A组分的生成率。当加入MDI三聚体搅拌均匀后，提高反应温度至60‑70℃，进行保温处理，进行链终止反应，即停止了A组分的制备过程。 [0027] 将A组分和B组分混合时，在常温下发生固化，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0028] 在一个具体的可实施方案中，在B组分的制备步骤中，将催化剂与扩链剂一同加入，催化剂为月桂酸铋、异辛酸铋和异辛酸锌中的至少一种。 [0029] 在B组分中加入催化剂后，有效提高B组分和A组分发生扩链反应的速率，提高生产速率。 [0030] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请不含有机溶剂，制备的聚氨酯材料使用寿命长，可以生物降解为小分子量的中间产物，在制备过程中、使用过程中和废弃后，均能够减少有机有毒物质挥发造成的环境污染和影响人们健康的问题，提高了聚氨酯跑道材料的环保性； 2.本申请中选用的生物炭吸附剂原材料为废弃农作物或废弃工业处理物，是一种环保替代品，可以降低吸附剂的制备成本； 3.本申请加入催化剂时，可以提高B组分和A组分混合时，发生扩链反应的速率，进而缩短聚氨酯跑道材料的生产时间，提高生产速率。 具体实施方式[0031] 以下结合制备例、实施例和对比例对本申请作进一步说明。 [0032] 生物炭吸附剂的制备例生物炭吸附剂以玉米秸秆、小麦秸秆和污泥的至少一种作为原料。 [0033] 以下以制备例1为例进行说明。 [0034] 制备例1本制备例中，选用的原料为40kg的玉米秸秆、45g的浓度为2mol/L的氢氧化钠水溶液，25g的浓度为1mol/L的稀盐酸水溶液。 [0035] 本制备例中，生物炭吸附剂按照以下方法制备：将玉米秸秆放入烘箱中，60℃下保温24h，烘干。然后将玉米秸秆转移至粉碎机中，经过打磨粉碎后，得到生物原料。然后将生物原料与氢氧化钠水溶液加入反应装置中，搅拌，同时将反应装置加热至55℃，反应装置中的物料为粘稠状后，得到粘稠物，将粘稠物转移至烘箱中，60℃下保温24h后，得到混合物。然后将混合物浸泡在稀盐酸水溶液中，浸泡4h后，进行离心处理3次，离心得到的沉淀物在60℃下烘干24h，冷却至室温后得到生物料。然后将生物料置于坩埚中，将坩埚放于高温管式炉中，以氮气为惰性保护气体，以5℃/min的速率将管式炉的温度升至700℃后，保持3.5h。待管式炉冷却至室温后，取出坩埚中的产物，即得到活化生物炭。最后，将活化生物炭进行研磨，并过筛，得到粒径为93‑96目的生物炭吸附剂。 [0036] 制备例2制备例2与制备例1的不同之处在于：选用原料为共计45kg的玉米秸秆、小麦秸秆和污泥的混合物，其中玉米秸秆、小麦秸秆和污泥的重量比为1:1:1。 [0037] 制备例3制备例3与制备例1的不同之处在于：在高温管式炉中的处理温度为600℃，保持时间为4h。 [0038] 制备例4制备例4与制备例1的不同之处在于：在高温管式炉中的处理温度为800℃，保持时间为3h。 [0039] 制备例5制备例5与制备例1的不同之处在于：生物炭吸附剂的粒径为90‑93目。 [0040] 制备例6制备例6与制备例1的不同之处在于：生物炭吸附剂的粒径为96‑100目。 [0041] 制备例7‑8制备例7‑8与制备例1的不同之处在于：采用的组分用量不同，具体见表1。 [0042] 表1实施例 [0043] 以下以实施例1为例进行说明。 [0044] 实施例1本实施例提供一种环保型聚氨酯跑道材料，包括重量比为190:125的A组分和B组分。 [0045] 本实施例提供一种A组分，包括50kg的分子量为2000的聚氧化乙烯二元醇、4kg的克拉玛尔牌试剂级羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷、35kg的MDI三聚体。 [0046] 本实施例提供一种B组分，包括12.5kg的分子量为2000的聚碳酸亚丁酯二醇、22.5kg的红薯淀粉、7kg的型号为HRBS‑Q009的β‑环糊精、7.5kg的制备例1的生物炭吸附剂、 3.5kg二羟甲基丙酸。 [0047] 一种环保型聚氨酯跑道材料的制备方法为，包括以下步骤，A组分的制备：将聚醚二元醇和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷投入反应釜中，均匀搅拌，得到混合A料，然后将反应釜内升温至105℃，并抽真空，调节反应釜内的混合A料的含水率至0.025％。然后再将混合A料的温度降至35℃，将MDI三聚体加入反应釜中。再将反应釜内的温度升至65℃，保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到A组分；B组分的制备：将聚碳酸亚丁酯二醇、淀粉、β‑环糊精和二羟甲基丙酸加入反应釜中，搅拌均匀，得到混合B料。然后将反应釜内的温度升温至105℃，并抽真空，调节混合B料的含水率至0.025％。然后将混合B料的温度降至35℃，得到B预处理组分；再将B预处理组分的温度升至65℃保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到B组分； 在使用时，将A组分和B组分按190:125的重量比均匀混合，置于模具中固化，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0048] 实施例2实施例2与实施1的不同之处在于，环保型聚氨酯跑道材料的原料组分配比和制备工艺参数不同。 [0049] 本实施例提供一种环保型聚氨酯跑道材料，包括重量比为9:5的A组分和B组分。 [0050] 本实施例提供一种A组分，包括40kg的分子量为2000的聚氧化乙烯二元醇、2.5kg的克拉玛尔牌试剂级羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷和30kg的MDI三聚体。 [0051] 本实施例提供一种B组分，包括10kg的分子量为2000的聚碳酸亚丁酯二醇、20kg的红薯淀粉、5kg的型号为HRBS‑Q009的β‑环糊精、5kg的制备例1的生物炭吸附剂、2kg二羟甲基丙酸。 [0052] 一种环保型聚氨酯跑道材料的制备方法为，包括以下步骤，A组分的制备：将聚氧化乙烯二元醇和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷投入反应釜中，均匀搅拌，得到混合A料，再将反应釜内的温度升温至100℃，并抽真空，调节反应釜内的混合A料的含水率至0.001％。然后再将混合A料的温度降至30℃，将MDI三聚体加入反应釜中，再将反应釜内的温度升至 60℃保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到A组分； B组分的制备：将聚碳酸亚丁酯二醇、淀粉、β‑环糊精、二羟甲基丙酸混合置于反应釜中，搅拌均匀，得到混合B料，在将反应釜内的温度升温至100℃，并抽真空，调节混合B料的含水率至0.001％。然后再将混合B料的温度降至30℃，得到B预处理组分；然后将B预处理组分的温度升至60℃保温4h，自然冷却降温，排气泡，得到B组分； 在使用时，将A组分和B组分按9:5的重量比均匀混合，置于模具中固化，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0053] 实施例3实施例3与实施1的不同之处在于，环保型聚氨酯跑道材料的原料组分配比和制备工艺参数不同。 [0054] 本实施例提供一种环保型聚氨酯跑道材料，包括重量比为4:3的A组分和B组分。 [0055] 本实施例提供一种A组分，包括60kg的分子量为2000的聚氧化乙烯二元醇、5kg的克拉玛尔牌试剂级羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷和40kg的MDI三聚体。 [0056] 本实施例提供一种B组分，包括15kg的分子量为2000的聚碳酸亚丁酯二醇、25kg的红薯淀粉、8kg的型号为HRBS‑Q009的β‑环糊精、10kg的制备例1的生物炭吸附剂、5kg二羟甲基丙酸。 [0057] 一种环保型聚氨酯跑道材料的制备方法为，包括以下步骤，A组分的制备：将聚氧化乙烯二元醇和羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷投入反应釜中，均匀搅拌，得到混合A料，并将反应釜内的温度升温至110℃，并抽真空，调节反应釜内的混合A料的含水率至0.05％。然后再将混合A料的温度降至40℃，将MDI三聚体加入反应釜中。再将反应釜内的温度升至70℃保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到A组分；B组分的制备：将聚碳酸亚丁酯二醇、淀粉、β‑环糊精、二羟甲基丙酸混合置于反应釜中，搅拌均匀，得到混合B料，升温至110℃，并抽真空，调节混合B料的含水率至0.05％。然后再将混合B料的温度降至40℃，得到B预处理组分；将B预处理组分的温度升至70℃保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到B组分； 在使用时，将A组分和B组分按4:3的重量比均匀混合，置于模具中固化，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0058] 实施例4实施例4和实施例1的不同之处在于，实施例4中选用的生物炭吸附剂为制备例2的生物炭吸附剂。 [0059] 实施例5实施例5和实施例1的不同之处在于，实施例5中选用的生物炭吸附剂为制备例3的生物炭吸附剂。 [0060] 实施例6实施例6和实施例1的不同之处在于，实施例6中选用的生物炭吸附剂为制备例4的生物炭吸附剂。 [0061] 实施例7实施例7和实施例1的不同之处在于，实施例7中选用的生物炭吸附剂为制备例5的生物炭吸附剂。 [0062] 实施例8实施例8和实施例1的不同之处在于，实施例8中选用的生物炭吸附剂为制备例6的生物炭吸附剂。 [0063] 实施例9实施例9和实施例1的不同之处在于，实施例9中选用的生物炭吸附剂为制备例7的生物炭吸附剂。 [0064] 实施例10实施例10和实施例1的不同之处在于，实施例10中选用的生物炭吸附剂为制备例8的生物炭吸附剂。 [0065] 实施例11实施例11和实施例1的不同之处在于，实施例11中选用的淀粉为红薯淀粉、马铃薯淀粉和山药淀粉的混合物，其中，红薯淀粉、马铃薯淀粉和山药淀粉的重量比为1:1:1。 [0066] 实施例12实施例12和实施例1的不同之处在于，实施例12中选用的聚醚二元醇为聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丙烯二元醇和聚四氢呋喃二醇的混合物，其中，聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丙烯二元醇和聚四氢呋喃二醇的质量比为1:1:1。 [0067] 实施例13实施例13和实施例1的不同之处在于，实施例13的B组分中添加了0.3kg的月桂酸铋，月桂酸铋与β‑环糊精同步加入反应釜中。 [0068] 实施例14实施例14和实施例13的不同之处在于，实施例14的B组分中月桂酸铋的用量为 0.1kg。 [0069] 实施例15实施例15和实施例13的不同之处在于，实施例15的B组分中月桂酸铋的用量为 0.5kg。 [0070] 实施例16实施例16和实施例1的不同之处在于，实施例16的B组分中添加了0.3kg的月桂酸铋、异辛酸铋和异辛酸锌的混合物，其中，月桂酸铋、异辛酸铋和异辛酸锌的重量比为1:1: 1。 [0071] 对比例对比例1 对比例1提供一种聚氨酯跑道材料，包括重量比为190:125的A组分和B组分，其中A组分包括50kg的分子量为2000的聚氧化乙烯二元醇、35kg的二异氰酸酯和40kg的丙酮；B组分包括35kg的分子量为2000的聚六亚甲基碳酸酯二醇、7kg的二乙基甲苯二胺。 [0072] 本对比例中聚氨酯跑道材料的制备方法为，包括以下步骤：A组分的制备：将聚氧化乙烯二元醇投入反应釜中，均匀搅拌并升温至105℃，并抽真空，调节反应釜内的聚氧化乙烯二元醇的含水率至0.025％。然后再将反应釜内的温度降至35℃，加入二异氰酸酯。再将反应釜内的温度升至65℃保温4h后，加入丙酮，搅拌均匀后，自然冷却降温，排气泡，得到A组分； B组分的制备：将聚六亚甲基碳酸酯二醇和二乙基甲苯二胺加入反应釜中，搅拌均匀，得到混合B料，将反应釜内的温度升温至105℃，并抽真空，调节混合B料的含水率至 0.025％。然后再将反应釜内的温度降至35℃后，得到B预处理组分，再将B预处理组分的温度升至65℃保温4h后，自然冷却降温，排气泡，得到B组分； 在使用时，将A组分和B组分按190:125的重量比均匀混合，置于模具中固化，即得到一种环保型聚氨酯跑道材料。 [0073] 对比例2对比例2与实施例1的不同之处在于，对比例2的A组分中不含羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷。 [0074] 对比例3对比例3与实施例1的不同之处在于，对比例3的B组分中不含生物炭吸附剂。 [0075] 对比例4对比例4与实施例1的不同之处在于，用等量的二乙基甲苯二胺替换β‑环糊精。 [0076] 对比例5对比例5与实施例1的不同之处在于，用等量的聚碳酸亚丁酯二醇替换淀粉。 [0077] 性能检测针对本申请实施例1‑16和对比例1‑5提供的环保型聚氨酯跑道材料，对环保型聚氨酯跑道材料的有害物质释放、硬度、回弹性、拉伸强度和耐水性进行测试，检测数据见表 2。 [0078] 挥发性有机化合物释放量测试：参照《GB/T37884‑2019涂料中挥发性有机化合物(VOC)释放量的测定》对实施例实施例1‑16和对比例1‑5提供的环保型聚氨酯跑道材料进行挥发性有机化合物释放量测试。 [0079] 硬度测试：参照《GB/T531橡胶邵氏A硬度试验方法》对实施例1‑16和对比例1‑5提供的环保型聚氨酯跑道材料进行硬度测试。 [0080] 回弹率测试：参照《GB/T1681硫化橡胶回弹性的测定》对实施例1‑16和对比例1‑5提供的环保型聚氨酯跑道材料进行回弹性测试。 [0081] 拉伸强度测试：参照《GB/T10654高分子多孔弹性材料拉伸强度和断裂伸长率的测定》对实施例1‑16和对比例1‑5提供的环保型聚氨酯跑道材料进行拉伸强度测试。 [0082] 聚氨酯废弃物燃烧测试：采用如下试验步骤对实施例1‑16和对比例1‑5的聚氨酯跑道材料进行燃烧测试。 [0083] 首先将聚氨酯废弃物置于浓度为10mol/L的α‑环糊精葡萄糖基转移酶水溶液中进行浸泡降解，然后再将降解后的材料加入10mol/L的α‑淀粉酶水溶液中进行浸泡降解，得到中间产物，再将中间产物烘干，置于高温炉中焚烧，肉眼观察产生黑烟的情况，分为大量黑烟、少量黑烟、无黑烟三个等级。 [0084] 表2从表2中可以看到，实施例1‑16的邵氏A硬度均在45‑60度范围内，符合塑胶跑道的硬度要求，这说明，通过本申请中的原料配比和制备工艺制备得到的环保型聚氨酯跑道材料，具有优良的跑道硬度。 [0085] 与实施例1相比，对比例1采用双组分溶剂法制备得到聚氨酯跑道材料，对比例2中中不加入羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷，对比例3中不加入生物炭吸附剂，对比例4中将β‑环糊精替换为二乙基甲苯二胺，对比例5中将淀粉替换为等量的聚碳酸亚丁酯二醇。 [0086] 可以从表2的数据看到，与实施例1相比，对比例1和对比例2的邵氏A硬度较高，对比例1和对比例3的挥发性有机化合物释放量较高，说明本申请中添加的生物炭吸附剂具有较好的吸附挥发性有机化合物的能力，提高了聚氨酯跑道材料的环保性。 [0087] 与实施例1相比，对比例1在焚烧后产生大量黑烟，对比例4和对比例5会产生少量黑烟，这说明了本申请中加入的β‑环糊精和淀粉可以有效提高聚氨酯材料在废弃处理中的环保性能。 [0088] 与实施例1相比，对比例1和对比例2的拉伸强度和回弹率较低，这说明,本申请中加入的羟烷基封端的聚二甲基硅氧烷可以有效提高聚氨酯跑道材料的力学性能，提高聚氨酯跑道材料的使用时间，延长聚氨酯跑道材料的寿命，从而提高了聚氨酯跑道材料的环保性。 [0089] 与实施例1相比，实施例2‑16的拉伸强度、回弹率均较高，挥发性有机化合物释放量较低，这说明通过本申请中的原料配比和制备工艺制备得到的环保型聚氨酯跑道材料，均具有优良的力学性能和异味释放量低的优点，所以采用本申请制备得到的聚氨酯跑道材料具有较好的环保性能。 |
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