本發(fā)明涉及塑膠跑道領(lǐng)域，具體為一種塑膠跑道膠液的制備方法及塑膠跑道。

背景技術(shù)：

1、隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，群眾健身運動的蓬勃發(fā)展和健身熱情的日益高漲，對體育設(shè)施的要求也在不斷提高，普通的運動場地已經(jīng)無法滿足需求。聚氨酯塑膠跑道是一種澆注型聚氨酯產(chǎn)品，它可以廣泛用于各類體育運動場地，如塑膠田徑場、網(wǎng)球場、籃球場等。用它鋪設(shè)的體育場所相對于普通的煤渣，砂石運動場地具有彈性好、吸震性能好，場地清潔易于護理等優(yōu)點，并可隨意調(diào)節(jié)色彩，美觀大方，而且能有效地保護運動員免受傷害，是傳統(tǒng)運動場地的良好替代品。

2、用于道路澆注料的聚氨酯一般需要具有較高的力學(xué)性能以防止踩踏、碾壓后出現(xiàn)損壞，而且道路經(jīng)常會遭受雨水的沖刷和陽光的照射，因而也需要具備一定的耐水性和耐紫外老化性能，但是一般的水性聚氨酯的力學(xué)性能較低難以滿足道路澆注的需求。因此，本發(fā)明制備了一種具有優(yōu)良耐水和抗老化性能的塑膠跑道膠液。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種塑膠跑道膠液的制備方法及塑膠跑道，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種塑膠跑道膠液，所述塑膠跑道膠液是由改性聚氨酯、功能化納米氧化鋅、微晶纖維素和去離子水混合得到。

4、作為優(yōu)化，所述改性聚氨酯是由異佛爾酮二異氰酸酯、聚四氫呋喃醚二醇和二醇單體反應(yīng)得到。

5、作為優(yōu)化，所述聚四氫呋喃醚二醇型號為ptmg2000，來自山東威尚化工有限公司。

6、作為優(yōu)化，所述二醇單體是由3,5-二甲?；交鹚岷?-氨基-2-羥基-1,1,1-三氟丁烷反應(yīng)得到。

7、作為優(yōu)化，所述功能化納米氧化鋅是由納米氧化鋅和羥甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)后，與將二酸單體、抗老化單體聚合再脫保護得到。

8、作為優(yōu)化，所述納米氧化鋅型號為za-100，來自河北邦鈦化工有限公司。

9、作為優(yōu)化，所述二酸單體是由2,3-二羥基對苯二甲酸和2,2-二甲氧基丙烷反應(yīng)得到。

10、作為優(yōu)化，所述抗老化單體是由(4-氨基吡啶-2,6-二基)二甲醇、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛反應(yīng)得到。

11、一種塑膠跑道膠液的制備方法，包括以下制備步驟：

12、(1)將2,3-二羥基對苯二甲酸、2,2-二甲氧基丙烷、對甲苯磺酸和乙二胺按質(zhì)量比1:(0.6～0.8):(0.004～0.006):(4～6)混勻，在20～30℃、200～300rpm攪拌4～6h，加入2,3-二羥基對苯二甲酸質(zhì)量0.2～0.3倍的碳酸氫鈉，繼續(xù)攪拌15～25min后過濾，減壓濃縮，加入2,3-二羥基對苯二甲酸質(zhì)量3～5倍的二氯甲烷靜置1～2h后過濾，用去離子水洗滌3～5次，用無水硫酸鎂干燥15～25min，減壓濃縮，在55～65℃干燥6～8h，得到二酸單體；

13、(2)將(4-氨基吡啶-2,6-二基)二甲醇、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛、醋酸和甲醇按質(zhì)量比1:(1～2):(0.3～0.5):(10～20)混勻，在70～80℃、100～200rpm攪拌23～25h，自然冷卻至室溫后過濾，用甲醇和去離子水分別洗滌3～5次，在55～65℃干燥11～13h，得到抗老化單體；

14、(3)將納米氧化鋅和體積分?jǐn)?shù)為60～70％的乙醇溶液按質(zhì)量比1:(15～25)混勻，在20～30℃超聲分散25～35min，在1～2h內(nèi)勻速加入納米氧化鋅質(zhì)量2～3倍的羥甲基三乙氧基硅烷水解液，在150～250r/min攪拌3～5h后過濾，用無水乙醇洗滌3～5次，在35～45℃干燥4～6h，得到預(yù)改性納米氧化鋅；將預(yù)改性納米氧化鋅、二酸單體、對甲苯磺酸和四氫呋喃按質(zhì)量比1:(1～2):(0.1～0.2):(10～20)混勻，在20～30℃、200～300rpm攪拌20～30min，加入二酸單體摩爾量1倍的抗老化單體，升溫至135～145℃繼續(xù)攪拌4～6h，自然冷卻至室溫后過濾，用無水乙醇和去離子水分別洗滌3～5次，在65～75℃干燥6～8h，得到改性納米氧化鋅；將改性納米氧化鋅、三氟乙酸和甲醇按質(zhì)量比1:(3～4):(15～25)混勻，在氮氣氛圍中、20～30℃、100～200rpm攪拌11～13h后過濾，用油泵加熱抽濾5～7h，得到功能化納米氧化鋅；

15、(4)將3,5-二甲?；交鹚?、冰醋酸和無水乙醇按質(zhì)量比1:(0.01～0.02):(8～10)混勻，在氮氣氛圍中、45～55℃、100～200rpm攪拌20～30min，在55～65min內(nèi)勻速加入3,5-二甲?；交鹚崮柫?倍的4-氨基-2-羥基-1,1,1-三氟丁烷，升溫至55～65℃回流反應(yīng)1～3h，加入冰去離子水冷卻至沉淀質(zhì)量不變后過濾，用無水乙醇洗滌3～5次，在45～55℃干燥11～13h，得到二醇單體；

16、(5)將聚四氫呋喃醚二醇、二醇單體和二月桂酸二丁基錫按摩爾比1:(0.4～0.6):(0.01～0.02)混勻，在氮氣氛圍中、50～60℃、200～300rpm攪拌10～20min，升溫至75～85℃，加入聚四氫呋喃二醇摩爾量1.5～2.5倍的異佛爾酮二異氰酸酯，繼續(xù)攪拌2～3h，得到降溫至30～40℃，得到改性聚氨酯；

17、(6)將改性聚氨酯、功能化納米氧化鋅、微晶纖維素和去離子水按質(zhì)量比1:(0.03～0.05):(0.02～0.04):(0.1～0.2)混勻，在20～30℃、550～650rpm攪拌20～30min，得到塑膠跑道膠液。

18、作為優(yōu)化，步驟(1)所述二酸單體的反應(yīng)方程式為：

19、

20、作為優(yōu)化，步驟(2)所述抗老化單體的反應(yīng)方程式為：

21、

22、作為優(yōu)化，步驟(3)所述羥甲基三乙氧基硅烷水解液是由羥甲基三乙氧基硅烷和去離子水按質(zhì)量比1:124混勻，在25℃水解30min得到。

23、作為優(yōu)化，步驟(3)所述預(yù)改性納米氧化鋅的反應(yīng)方程式為：

24、

25、作為優(yōu)化，步驟(3)所述功能化納米氧化鋅的反應(yīng)方程式為：

26、

27、作為優(yōu)化，步驟(4)所述二醇單體的反應(yīng)方程式為：

28、

29、作為優(yōu)化，步驟(5)所述改性聚氨酯的反應(yīng)方程式為：

30、

31、其中r1為

32、作為優(yōu)化，所述塑膠跑道的塑膠跑道膠液為權(quán)利要求1～9任一項所述的塑膠跑道膠液。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

34、本發(fā)明在制備塑膠跑道膠液時，將2,3-二羥基對苯二甲酸和2,2-二甲氧基丙烷反應(yīng)得到二酸單體；將(4-氨基吡啶-2,6-二基)二甲醇、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛反應(yīng)得到抗老化單體；再將納米氧化鋅和羥甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)得到預(yù)改性納米氧化鋅；將預(yù)改性納米氧化鋅、二酸單體和抗老化單體聚合后脫保護得到功能化納米氧化鋅；將3,5-二甲?；交鹚岷?-氨基-2-羥基-1,1,1-三氟丁烷反應(yīng)得到二醇單體；再將異佛爾酮二異氰酸酯、聚四氫呋喃醚二醇和二醇單體反應(yīng)得到改性聚氨酯；將改性聚氨酯、功能化納米氧化鋅、微晶纖維素和去離子水混合得到塑膠跑道膠液。

35、首先，將2,3-二羥基對苯二甲酸和2,2-二甲氧基丙烷反應(yīng)得到二酸單體；將(4-氨基吡啶-2,6-二基)二甲醇、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛反應(yīng)得到抗老化單體；再將納米氧化鋅和羥甲基三乙氧基硅烷反應(yīng)得到預(yù)改性納米氧化鋅；將預(yù)改性納米氧化鋅、二酸單體和抗老化單體聚合后脫保護得到功能化納米氧化鋅；用2,2-二甲氧基丙烷保護2,3-二羥基對苯二甲酸上的鄰苯二酚結(jié)構(gòu)，避免后續(xù)酯化反應(yīng)的影響，待反應(yīng)結(jié)束后脫去保護，與改性聚氨酯上的硼酸基團形成可逆硼酸酯鍵，構(gòu)建硼酸酯鍵共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高自修復(fù)性；通過二酸單體和抗老化單體在預(yù)改性納米氧化鋅表面聚合，在納米氧化鋅上引入能夠捕獲自由基的受阻酚結(jié)構(gòu)，協(xié)同納米氧化鋅屏蔽和散射紫外光的效果，提高抗老化性；同時抗老化單體中的吡啶能夠絡(luò)合金屬離子，增強跑道膠與基體的結(jié)合能力，提高耐磨性。

36、其次，將3,5-二甲?；交鹚岷?-氨基-2-羥基-1,1,1-三氟丁烷反應(yīng)得到二醇單體；再將異佛爾酮二異氰酸酯、聚四氫呋喃醚二醇和二醇單體反應(yīng)得到改性聚氨酯；將改性聚氨酯、功能化納米氧化鋅、微晶纖維素和去離子水混合得到塑膠跑道膠液；通過席夫堿反應(yīng)得到二醇單體參與聚氨酯主鏈聚合，引入硼酸基團和三氟甲基，與鄰苯二酚、1,3-二醇反應(yīng)形成硼酸酯鍵共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提高自修復(fù)性能；同時，高電負(fù)性、高穩(wěn)定性的碳氟鍵能夠提高耐水性；利用微晶纖維素上的1,3-二醇結(jié)構(gòu)與硼酸基團形成可逆硼酸酯鍵，增加硼酸酯鍵共價交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，同時纖維素自身交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，能夠提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少因外部壓力或摩擦導(dǎo)致的損傷，進一步提高自修復(fù)性和耐磨性。