本发明属于胶粘剂制备技术领域，具体的，涉及一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法。
背景技术：
橡胶跑道又称预制型橡胶跑道，是油橡胶树、橡胶草等植物的乳胶加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透性的高弹性高分子化合物，多用于专业的田径赛场，自1976年以来，历届奥运会、田径世界锦标赛等大型赛事都采用了预制型橡胶跑道，其铺张工艺也从70年代以来沿用至今，主要包括场地清理和修补、基础复验、施工准备、铺前定位、卷材辅装、局部修复、铺后定位标线及清理退场等步骤。
橡胶跑道出厂时以卷材的形式打包，卷材运抵铺装现场后定位、展开、刮胶、摊铺，整个场地需要数百卷跑道材料，这些跑道材料通过胶粘剂粘黏在水泥或者草坪上，铺装过程中有大量的横向和纵向的接缝存在，现有的施工方法中，这些横向和纵向的接缝使用胶水的粘着力粘接，但随着日晒雨淋，紫外线照射以及寒暑温度变化，橡胶材质的热胀冷缩情况，使卷材与卷材之间的接缝可能出现开裂的情况，一旦出现非常细小的开裂，也会有雨水、杂质渗透，渗透的水分经过日晒蒸发膨胀，会进一步使接缝扩大，时间越久情况越严重，所以，提供一种粘接效果好、抗腐蚀、无毒的环保胶粘剂是急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法。
本发明需要解决的技术问题为：
现有技术中，用于橡胶跑道的高分子胶粘剂为溶剂型单组份湿固化聚氨酯，其在施工过程存在有毒溶剂挥发(voc)和游离tdi单体的问题，存在使用安全隐患，而水性聚氨酯胶粘剂以水作为分散介质，包含绿色环保、涂覆性能好和无游离有害单体等优点，使其在橡胶粘接领域得到很大的应用价值，但其耐水性差、机械强度低，在橡胶跑道中应用过程中抗氧化、抗老化、耐腐蚀能力差。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法,包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液30-50份、改性纳米填料5-10份、聚醚多元醇10-15份、增塑剂3-5份、催化剂0.3-0.5份、羟乙基纤维素醚1-2份、抗老化助剂0.1-0.5份和去离子水5-8份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速300-500r/min，搅拌20-25min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速500-1000r/min，搅拌15-25min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速500-800r/min条件下，搅拌反应20-40min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌20-30min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
作为本发明的进一步方案，所述聚醚多元醇由质量比5-8:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000-1200，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1200-1400，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5000-5200。
作为本发明的进一步方案，所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯、dinch和thiokoltp-95中的一种或几种任意比例混合。
作为本发明的进一步方案，所述催化剂为辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡的一种或任意比例的两种混合。
作为本发明的进一步方案，所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:1-3混合而成。
作为本发明的进一步方案，所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度65-70℃，在转速250-300r/min条件下反应2-3h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌2-3h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度30-35℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速100-150r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌30-40min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至40-50℃，转速600-800r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应30-40min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的1-5％，即得所述水性聚氨酯乳液。
作为本发明的进一步方案，步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.2-1.5:0.1-0.5:3。
根据异氰酸酯基团与活泼氢的反应活性大小关系，-nh2>h-0h>-oh,若选择羟基封端，存在异氰酸酯基团与水或羟基的竞争反应，异氰酸酯基团与羟基反应的可能性低，难以交联固化，本发明采用乙二胺后扩链降低乳化前水性聚氨酯预聚体的粘度和乳化难度，获得氨基封端的水性聚氨酯乳液，减少后续胶粘剂固化构成中游离有害物质的挥发，保证本发明胶粘剂的无毒无害。
作为本发明的进一步方案，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于85-90℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率20-30khz下，超声分散2-3h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速200-300r/min条件下，搅拌20-40min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速100-200r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至500-800r/min继续搅拌2-3h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速10000-11000r/min，离心处理10-15min，然后静置5-8h，倒去上层液体，将沉淀物于85-90℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
作为本发明的进一步方案，步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：1-3g：5-10ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为3-5:4-6:8:5:1-3:10-12。
在光催化作用下，纳米二氧化钛能够产生电子和空穴，带负电的电子带有强还原性，带正电的空穴具有强氧化性，纳米二氧化钛与溶液中的水分子接触后，水分子被电子还原成负氧离子，再被空穴氧化成羟基，强氧化羟基属于活泼自由基，通过作用于多聚不饱和磷脂和不饱和键破坏有机分子，从而导致周围的微生物和病原菌的细胞壁和细胞膜被破坏，起到抗菌抑菌的作用；纳米二氧化钛具有较高的表面能，通过改性可增强其憎水性，从而提高胶粘剂的耐水性，并且纳米二氧化钛有小粒子效应，比表面积大，原子在表层所占比例大，可以充分吸附聚合物，增强与聚合物之间的键合作用，加强基体与粒子界面的粘合，增强胶粘剂的内部凝聚力，另外，胶粘剂中纳米二氧化钛的引入提高了对粘黏物的润湿能力，减少了胶粘剂涂布过程中的涂膜缺陷，增强基材的润湿效果，提高粘接能力，纳米二氧化钛表面的ti-oh与胶粘剂分子中的端羟基形成物理或化学结合，缩小粒子间距，导致部分链节顺序排列，出现结晶化，吸附层内分子间的吸附力得到强化，宏观表面胶粘剂的拉伸强度增加。
纳米蒙脱土经过改性后，层间距有了一定程度的增加，由亲水性变为亲油性，为聚合物分子的插层嵌入提高空间，纳米蒙脱土的添加起到增韧改性作用，由于蒙脱土是层状硅酸盐粘土聚合物，改性蒙脱土在聚合物具体中由于剥离而以单个的片层纳米尺寸分散，耐介质性强，表面积增大，增加胶粘剂的附着力和抗腐蚀能力，一方面纳米蒙脱土作为集中物，能引发大量的银纹，吸收冲击能力，另一方面蒙脱土片层与聚合物之间通过牢固的界面结构作用和力学作用产生良好的应力传递，有效促进胶粘剂发生塑性形变，增强胶粘剂的力学性能。
本发明的有益效果：
本发明首先制备氨基封端的水性聚氨酯乳液，再添加改性纳米填料和其他助剂提高胶粘剂的综合性能，通过将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行改性活化，改善纳米二氧化钛和纳米蒙脱土在聚合物中的分散程度，利用纳米二氧化钛和纳米蒙脱土的特有性能，提高胶粘剂的抗菌性、耐水性、阻燃性、吸附性、抗腐蚀性以及力学能力，通过制备氨基封端的水性聚氨酯乳液，减少游离态有害物质的挥发，使本发明制备的胶粘剂环保、无毒无害、耐水、抗老化、抗腐蚀，在橡胶跑道中使用的更加安心可靠，增加橡胶跑道的使用寿命，提高舒适、健康、环保的锻炼环境。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法,包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液30份、改性纳米填料5份、聚醚多元醇10份、增塑剂3份、催化剂0.3份、羟乙基纤维素醚1份、抗老化助剂0.1份和去离子水5份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速300r/min，搅拌20min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速500r/min，搅拌15min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速500r/min条件下，搅拌反应20min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌20min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
所述聚醚多元醇由质量比5:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1200，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5000。
所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯和dinch按照质量比3：1混合而成。
所述催化剂为辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡按照质量比1:1混合而成。
所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:1混合而成。
所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度65℃，在转速250r/min条件下反应2h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌2h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度30℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速100r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌30min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至40℃，转速600r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应30min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的1％，即得所述水性聚氨酯乳液。
步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.2:0.1:3。
所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于85℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率20khz下，超声分散2h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速200r/min条件下，搅拌20min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速100r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至500-800r/min继续搅拌2-3h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速10000r/min，离心处理10min，然后静置5h，倒去上层液体，将沉淀物于85℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：1g：5ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为3：4:8:5:1:10。
实施例2
一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法,包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液40份、改性纳米填料8份、聚醚多元醇12份、增塑剂4份、催化剂0.4份、羟乙基纤维素醚1.5份、抗老化助剂0.4份和去离子水7份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速400r/min，搅拌23min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速8000r/min，搅拌20min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速600r/min条件下，搅拌反应30min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌25min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
所述聚醚多元醇由质量比:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1100，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1300，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5100。
所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
所述催化剂为辛酸亚锡。
所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:2混合而成。
所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度68℃，在转速280r/min条件下反应2.5h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌2.5h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度32℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速120r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌35min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至45℃，转速700r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应35min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的3％，即得所述水性聚氨酯乳液。
步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.3:0.4:3。
所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于88℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率25khz下，超声分散2.5h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速250r/min条件下，搅拌30min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速150r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至700r/min继续搅拌2-3h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速10000r/min，离心处理13min，然后静置6h，倒去上层液体，将沉淀物于88℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：2g：8ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为4:5:8:5:2:11。
实施例3
一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法,包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液40份、改性纳米填料7份、聚醚多元醇14份、增塑剂4份、催化剂0.4份、羟乙基纤维素醚1.5份、抗老化助剂0.4份和去离子水7份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速400r/min，搅拌22min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速800r/min，搅拌20min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速700r/min条件下，搅拌反应30min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌25min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
所述聚醚多元醇由质量比7:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1100，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1300，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5100。
所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
所述催化剂为辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡。
所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:3混合而成。
所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度68℃，在转速280r/min条件下反应2.5h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌2.5h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度33℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速120r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌35min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至48℃，转速700r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应35min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的4％，即得所述水性聚氨酯乳液。
步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.4:0.4:3。
所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于88℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率25khz下，超声分散2.5h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速280r/min条件下，搅拌30min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速160r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至700r/min继续搅拌2.5h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速10000r/min，离心处理13min，然后静置7h，倒去上层液体，将沉淀物于88℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：3g：8ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为4:5:8:5:2:11。
实施例4
一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法,包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液50份、改性纳米填料10份、聚醚多元醇15份、增塑剂5份、催化剂0.5份、羟乙基纤维素醚2份、抗老化助剂0.5份和去离子水8份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速500r/min，搅拌25min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速1000r/min，搅拌25min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速800r/min条件下，搅拌反应40min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌30min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
所述聚醚多元醇由质量比8:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1200，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1400，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5200。
所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯。
所述催化剂为辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡任意比例两种混合。
所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:3混合而成。
所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度70℃，在转速300r/min条件下反应3h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌3h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度35℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速150r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌40min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至50℃，转速800r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应40min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的5％，即得所述水性聚氨酯乳液。
步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.5:0.5:3。
所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于90℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率30khz下，超声分散3h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速300r/min条件下，搅拌40min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速200r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至800r/min继续搅拌3h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速11000r/min，离心处理15min，然后静置8h，倒去上层液体，将沉淀物于90℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：3g：10ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为5:6:8:5:3:12。
对比例1
将实施例1中的水性聚氨酯乳液替换成水性丙烯酸乳液，其余原料及制备过程均不变。
对比例2
将实施例2中的改性纳米填料去除，其余原料及制备过程均不变。
对比例3
本对比例为市场上常见的一种橡胶跑道用高分子胶粘剂。
将实施例1-3和对比例1-3的高分子胶粘剂倒入预先涂有脱模剂的模具中进行室温固化，形成弹性样片，熟化7天后进行性能测试。
检测指标：
(1)t/31010100-c003-2016《学校运动场地塑胶面层有害物质限量》液体部分检测标准。
(2)冲击吸收：采用冲击吸收测试仪检测场地冲击吸收的能力。将质量为20公斤的重物自由落到一个铁砧上，铁砧通过弹簧将力传向测力台底部，测力台通过球形盘安装在地面。测力台由力量传感器组成，并能在冲击过程中记录冲击返回力的最大值。将该最大值与坚固地面(混凝土)所测的数据进行比较，同时计算出合成表面冲击返回作用力的百分比。
(3)垂直形变：采用垂直变形测试仪检测场地的垂直变形，将重量为20公斤的重物下落带弹簧上，通过弹簧将负荷传递到放置在被检测物表面的测力台，测力台内包含一力量传感器，传感器可以在冲击过程中记录下力量的增量，用过测力台两侧的变形摄取器的平均数来测量出被检测物表面的变形量。
(4)拉伸强度与断裂伸长率：用gb/t1.654规定的方法测定，按照规定中附录d中d3.1制备试样，控制拉伸速度为100±10mm/min。
测试结果如下表所示：
由上表可以看出，实施例1-3的高分子胶粘剂在有害物质检测、冲击吸收、垂直形变、拉伸强度和断裂伸长率测试结果优于对比例1-3，说明本发明制备的高分子胶粘剂具有环保无污染、机械性能好、抗老化的特点，在橡胶跑道中应用具有很大的推广前景。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
1.一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、准备如下重量份原料，备用，水性聚氨酯乳液30-50份、改性纳米填料5-10份、聚醚多元醇10-15份、增塑剂3-5份、催化剂0.3-0.5份、羟乙基纤维素醚1-2份、抗老化助剂0.1-0.5份和去离子水5-8份；
第二步、将抗老化助剂、催化剂、改性纳米填料、聚醚多元醇和去离子水加入反应釜中，控制转速300-500r/min，搅拌20-25min，然后加入羟乙基纤维素醚，调整转速500-1000r/min，搅拌15-25min，制成纤维素浆料；
第三步、将水性聚氨酯乳液加入纤维素浆料中，转速500-800r/min条件下，搅拌反应20-40min，然后加入增塑剂，转速不变的情况下，继续搅拌20-30min，即得用于橡胶跑道的高分子胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤s11、将聚醚二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置的三口烧瓶中，控制温度65-70℃，在转速250-300r/min条件下反应2-3h，然后加入二羟基甲基丙酸和丙酮，转速不变的情况下，继续反应1h，再加入三羟甲基丙烷，继续搅拌2-3h，得到基础乳液；
步骤s12、控制三口烧瓶内温度30-35℃，向步骤s11得到的基础乳液中滴加三乙胺，三乙胺的滴加量与步骤s11中二羟基甲基丙酸添加量相同，在滴加三乙胺的同时以转速100-150r/min搅拌基础乳液，滴加结束后，加入去离子水，转速不变继续搅拌30-40min，得到乳液分散液；
步骤s13、将步骤s12所得的乳液分散液升温至40-50℃，转速600-800r/min条件下，加入扩链剂乙二胺，反应30-40min，扩链剂乙二胺的添加量为三乙胺的添加量的1-5％，即得所述水性聚氨酯乳液。
3.根据权利要求2所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤s11中所述聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙酸和丙酮的物质的量的比为1:1.2-1.5:0.1-0.5:3。
4.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述改性纳米填料的制备方法包括如下步骤：
步骤s21、将纳米二氧化钛和纳米蒙脱土放入烧杯中，置于85-90℃干燥箱中干燥至恒重，然后向烧杯中加入乙醇，于频率20-30khz下，超声分散2-3h，得到纳米填料分散液；
步骤s22、将正硅酸乙酯、乙醇和蒸馏水加入烧杯中，在转速200-300r/min条件下，搅拌20-40min，之后加入质量分数15％的氨水，控制转速100-200r/min，边搅拌边滴加步骤s21制备的纳米填料分散液和改性剂，所述改性剂由正硅酸乙酯和γ-氨丙基三乙氧基硅烷按照体积比3：7混合而成，滴加结束后，提高转速至500-800r/min继续搅拌2-3h，得到混合液a；
步骤s23、将步骤s22得到的混合液a转移至离心机中以转速10000-11000r/min，离心处理10-15min，然后静置5-8h，倒去上层液体，将沉淀物于85-90℃干燥箱中干燥至恒重，然后在研磨机中研磨，过100目筛，即得所述改性纳米填料。
5.根据权利要求4所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，步骤s21中所述纳米二氧化钛、纳米蒙脱土和乙醇的用量比为1g：1-3g：5-10ml，步骤s22中所述正硅酸乙酯、乙醇、蒸馏水、质量分数15％的氨水、纳米填料分散液和改性剂的体积比为3-5:4-6:8:5:1-3:10-12。
6.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述聚醚多元醇由质量比5-8:10:7的聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇和环氧丙烷聚醚三元醇组成，聚碳酸酯二醇的数均分子量为1000-1200，聚四氢呋喃醚二醇的数均分子量为1200-1400，环氧丙烷聚醚三元醇的数均分子量为5000-5200。
7.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为环氧脂肪酸甲酯、dinch和thiokoltp-95中的一种或几种任意比例混合。
8.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡的一种或任意比例的两种混合。
9.根据权利要求1所述的一种用于橡胶跑道的高分子胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述抗老化助剂为紫外线吸收剂uv-531、光稳定剂uv-p、抗氧剂1010按照质量比1:1:1-3混合而成。
技术总结