聚氨酯铺面材料简介
概述
    聚氨酯铺地材料又称作聚氨酯铺装材料、铺面材料等,是一类用于各种场所地面铺设的塑胶材料。聚氨酯铺地材料是随着聚氨酯材料的开发而发展起来的一类铺装材料,最初于20 世纪60 年代初由美国3M 公司开发,最初该公司用聚氨酯铺设了一条200 米的赛马跑道,发现性能很好,然后将聚氨酯材料用于铺设田径跑道,从此各国都相继开始用聚氨酯材料铺设运动场地、幼儿园地面以及其它室内外场地等。我国在20 世纪70 年代初研发了聚氨酯塑胶跑道。
基本信息
    聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团 (NHCOO )的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。   
    英文名:polyurethane   英文简称:PU
物化性质
    分 子 式:(C10H8N2O2·C6H14O3)x
    PU(聚氨酯)英文名称:Polyurethane,简称PU。中文名称聚氨酯,俗称优力胶、弹簧胶、全称为:聚氨基甲酸脂或异氰酸脂聚合物。聚氨脂是一种介于塑料和橡胶之间的弹性体,其优异独特的综合性能是普通的塑料和橡胶所不具备的。 特性:聚氨脂弹性体具有耐磨耗、耐化学腐蚀、抗张强度、高弹性、耐高压荷重、耐磨耗强度高、吸震性强、耐撕裂,耐辐射,高强度,高承载和减震缓冲等良好性能。同时具有较宽的硬度范围,从邵氏A10—100。目前已有超过邵氏A100及以上的产品。
制备研发
    由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分聚氨基甲酸酯子化合物。聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下: -N=C=O+HO-→-NH-COO-
    聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。
性能特点
    聚氨酯应用于铺地材料,与它的性能特点密切相关。聚氨酯弹性体材料具有弹性好、耐磨、耐老化、耐低温、软硬程度可按需定制等特点,这是聚氨酯材料的性能特点。另外,根据使用要求,聚氨酯塑胶地面材料具有优良的防滑、阻燃、吸震性能以及整洁、易于维护、不受气候条件影响、抗静电、彩美观等特点。
    可按需要现场铺设,施工灵活,是聚氨酯材料的另一个特点。聚氨酯铺地材料还具有防水作用,有时兼用于地面的防水材料。
应用
运动场地:田径运动场塑胶跑道、跳高/ 标/ 跳远等运动的助跑道、网球场、篮球场、羽毛球场、乒乓球场、足球场、体育馆地板、游泳池边道、高尔夫球场通道等。
幼儿及游乐场地:幼儿园地面、儿童游乐场地、楼梯过道,游乐场地面,等等。
地板材料:除运动场所、幼儿及游乐场所以外的各种地面,如特殊的生产车间、电子机房、实验室、火车、汽车、船舶等地板材料。
聚氨酯材料还可用于某些公共场所道路的铺设,以显示出特定的标记。
汽车地板胶原材料
    聚氨酯铺地材料,从其化学成分来说,其主要原料是聚醚多元醇与二异氰酸酯制成的预聚体组分,以及浆组分。对于不同用途的铺地材料,需要的聚氨酯胶料性能各不相同。有的需要有底层胶料、面层胶料,地面底涂剂、表涂层等多种聚氨酯液态原料系统。
    因为聚醚多元醇比聚酯多元醇耐水解,所以用于铺地材料的聚氨酯一般采用聚氧化丙烯二醇以及少量聚氧化丙烯三醇,分子量范围在1000~6000 范围。以聚醚多元醇制备的聚氨酯弹性材料,其低温柔性也比较优异。近年来也采用低不饱和度的较高分子量的聚氧化丙烯多元醇,采用这种聚醚制得的弹性体强度比同样分子量和官能度普通聚醚的要高一些。
    浆组分中一般含有聚醚多元醇、MOCA、粉末填料、催化剂、防老剂、阻燃剂、料、防霉剂、增塑剂、白炭黑等助剂。
技术、种类及施工
    聚氨酯铺地材料一般是液态胶料在现场施工,常规聚氨酯塑胶跑道等铺地材料经数小时到十多小时固化后即可获得初始强度。喷涂型聚氨酯铺地材料很快就固化。根据用途,铺地材料的组成类型有多种多样,例如:
(1)由聚氨酯胶料与聚氨酯弹性胶粒制造的全聚氨酯塑胶跑道,性能优异,但成本高,只用于特殊场合。
(2)将聚氨酯黏合剂与橡胶颗料混合均匀,固化后形成15~20mm厚橡胶颗粒弹性层,这种聚氨酯铺地材料可用于高尔夫球场通道铺设,可在基层涂刷聚氨酯底胶作胶黏剂。
(3)用聚氨酯黏合剂与较多的橡胶颗料混合均匀,保持有约30%的孔隙,在空气中固化后形成透水的橡胶颗粒弹性层,表面再用聚氨酯涂料处理,此外还可以在表面再贴合带有聚氨酯弹性胶粒的面层,可以提高跑道的耐候性能。这种颗粒型高弹性聚氨酯铺地材料可用于儿童游乐场、网球场等。
(4)底层是将废轮胎胶粒与聚氨酯胶料混合均匀后铺设(厚10~15mm),中间为纯的聚氨酯弹性体浇注层(2~5mm),面层为耐磨聚氨酯弹性层(厚0.3~2mm),这种复合型聚氨酯跑道适用于一般运动场地。
(5)将含有10~20%胶粒的聚氨酯胶浆(约10mm)铺设在基层上,面层上部也粘有聚氨酯胶粒作为摩擦面层,这种混合型跑道适用于比赛用运动场地。
(6)聚氨酯地板通常不使用粒径相对较大的橡胶颗粒作为填充物,铺设的厚度也比较薄,例如0.5~2mm,其模量和硬度相对较大。聚氨酯地板无接缝,有一定的弹性,并且防水、耐磨,用途也广。
(7)近年来开发的喷涂聚氨酯-脲技术可以用于铺设聚氨酯地板,可以形成比较硬的耐磨聚氨酯地板,在双组分聚氨酯胶料喷涂到地面未完全固化前,在其表面撒砂或者其它颗粒,可以得到防滑聚氨酯地面材料。这种材料适合用于室内、船舶、列车等地板材料。
另外,除了液态胶料在现场施工,还有工厂预成型聚氨酯铺地地砖。由聚氨酯胶料(即黏合剂)与橡胶颗粒拌合厚在模具固化成型,这种弹性地砖可以制造得低硬度、高弹性,并且可以透水。施工时用聚氨酯胶黏剂把这种弹性地砖拼接粘接在地面基层上。为了使聚氨酯铺地材料的性能发挥至最佳,要求地面基材(基层)强度高、不开裂、不沉降。聚氨酯跑道的
基层有水泥混凝土和沥青混凝土两种。对于塑胶跑道,运动场地必须有良好的排水系统,除
了其层下面隔断地下水外,将基层压平成1∶100 斜度向内,使表面积水易于排入沟内,使得聚氨酯跑道全天候使用并且长期稳固。
在铺设聚氨酯铺地材料胶层前,基层必须干燥、干净,和有一定的粗糙度,以保证胶面层与基层的良好粘接。施工时,也可在基层地面涂刷聚氨酯底胶作为胶黏剂,再在上面铺设比较厚的聚氨酯弹性材料。如此可使得基层与胶层粘接更牢固。聚氨酯跑道胶面层的铺设有机械化与手工铺设两种,采用哪种铺设方法,可视胶面层铺设面积大小决定。一
般面积在2000m2 以下,采用手工铺设较经济。