一种运动场地用聚氨酯涂料的制备

郝国栋，洪邦辉

(贵州师范大学 体育学院，贵州 贵阳 550001)

运动场地的多层结构中，中间层和面层多采用有机复合材料，面层材料多选用聚氨酯、丙烯酸、聚氯乙烯等，具备较高的耐候性。聚氨酯是一种典型的二元嵌段聚合物[1-2]，其大分子链主要由软段和硬段结构组成[3]，二者的结构以及微观相分离程度决定了聚氨酯的特性。对于软段结构，聚酯二醇极性大，形成的水性聚氨酯具有更好的机械性能。聚醚的醚键强度更高，形成的聚氨酯具有更好的稳定性。对于硬段结构，异氰酸酯及其扩链剂均会对水基聚氨酯的强度、高低温等特性产生明显影响[4-5]。本文通过改变初聚体 —NCO基团含量以及亲水扩链剂羧基含量，研究在水性聚氨酯涂料制备和涂覆中，不同成分占比对涂料和成膜的影响。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

聚醚多元醇(PPG)、聚酯二元醇(PHA)、二羟甲基丙酸(DMPA)、异佛尔酮二异氰酸(IPDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚四氢呋喃(PTMG)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)均为分析纯。

TG-328A电子分析天平；Malvern 仪表激光粒度仪；QHQ型铅笔硬度计；乌氏粘度计；Instron 5697万能材料试验机。

1.2 水性聚氨酯乳液制备

利用内乳化法制备水性聚氨酯乳液。聚醚多元醇及聚酯二元醇在120 ℃的真空干燥箱内脱水4～6 h，二羟甲基丙酸在80 ℃干燥箱中真空干燥2～4 h，丁酮、NMP等溶剂在实验前使用分子筛处理 10 d 以上。

将5.0 g聚合物多元醇、5.2 g多异氰酸酯、0.46 g 二羟甲基丙酸等试剂加入到干燥氮气气氛保护的四口烧瓶中，在75～80 ℃，反应6 h，得到聚氨酯预聚体。加入丁酮及三乙胺中和，冷却后加入水和二元胺扩链，减压蒸馏出丁酮，得到水性聚氨酯乳液。……