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聚氨酯铺地材料种类繁多,用途广泛,聚氨酯塑胶跑道就是它最常见的一种应用。跑道材料的合成是以异氰酸酯的化学反应为基础的。合成过程中最基本的原料就是多异氰酸酯和多元醇,其主要合成方式是利用聚醚多元醇与多异氰酸酯的反应。用作塑胶场地的聚氨酯铺地材料,常用的工艺是预先配制甲乙两个组分。甲组分是预聚体组分,预聚体简单来说就是多异氰酸酯和多元醇控制一定比例反应而得的可反应性半成品,本实验的预聚体端基采用-NCO基团封端。乙组分主要包括三元醇、填料、各种助剂等。然后在施工场地将两者混合倾倒在场地上,便会交联固化生成聚氨酯成品塑胶。本论文主要研究聚氨酯铺地材料的配方设计以及改进。主要包括以下三个方面的实验：1.只添加TDI的传统双组份固化体系。在甲组分预聚体的合成中,原料采用聚醚二元醇与甲苯2,4二异氰酸酯,二者通过反应合成预聚体甲组分,然后与乙组分充分混合交联固化。本实验采用旋转粘度计测定预聚体的粘度,二正丁胺滴定法滴定预聚体的NCO值,观察甲乙组分混合之后的制品的固化时间,使用万能试验机测量固化成品的拉伸强度及断裂伸长率等方式研究各组分的用量和比例对制品性能的影响。2.预聚体中含TDI和MDI的改进双组份固化体系。该体系预聚体的合成中除了使用TDI参与反应之外还使用MDI作为游离NCO基团的原料。理论上由于MDI相对于TDI挥发性和毒性都要小得多,因此该体系相比只添加TDI的传统体系更具环保性。本实验除了对预聚体粘度、NCO值、固化时间、制品力学性能进行测定外,还使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了TDI,MDI和预聚物的官能团。3.湿气固化型体系。该体系不添加固化交联剂,而是通过组分中的NCO基团与空气和基材中的水分反应交联固化的。相比传统的双组份固化体系有污染小,操作简单,贮存时间长等优点。组分采用高速分散法将多元醇、填料、分散剂、溶剂等充分分散形成,调整组分粘度,使其具有较好的流动性以便充分混合。分析填料、多元醇的种类和用量对制品力学性能的影响。该体系下合成得到的制品拉伸强度达到2MPa,断裂伸长率达到350%以上,完全符合国家标准。