一種體育場地用的環保型塑膠漿料及其製備方法與流程
2023-06-25 22:58:06
本發明涉及合成材料
技術領域：
，尤其涉及一種體育場地用的環保型塑膠漿料及其製備方法。
背景技術：
：塑膠跑道又稱全天候田徑運動跑道，它由聚氨酯預聚體、混合聚醚、廢輪胎橡膠、EPDM橡膠粒或PU顆粒、顏料、助劑、填料組成。塑膠跑道具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當、物理性能穩定的特性，有利於運動員速度和技術的發揮，有效地提高運動成績，降低摔傷率。塑膠跑道是由聚氨酯橡膠等材料組成的，具有一定的彈性和色彩，具有一定的抗紫外線能力和耐老化力是國際上公認的最佳全天候室外運動場地坪材料。隨著人們生活水平的不斷提高，運動、健身成為了生活中重要的組成部分，塑膠跑道以其獨特的高彈性、舒適性等優點，得到了廣泛的應用。近年來大量學校因升級改造，使用塑膠跑道替代原有操場材料，然而，有部分省市卻被相繼爆出學校發生「毒跑道」事件，造成部分學生流鼻血、過敏、頭暈、噁心等症狀。由於缺乏有效監管，一些不良商家為逐本求利，採用有毒材料施工，引起了政府部分的高度重視。加之傳統的聚氨酯漿料多為雙組份體系，主要用TDI(80/20)作為合成聚氨酯跑道的異氰酸脂原料，它採購方便經濟，有利於降低生產成本，但TDI屬於II級(高度危害)毒物，是可疑人體致癌物，且在預聚體合成中游離TDI含量的控制難以達到要求。當前，國內市場上該類預聚體樹脂中都含有質量分數3％左右未參與反應的游離TDI，這部分游離TDI揮發性較大，在生產過程中對操作人員毒害很大，在施工過程中對周圍環境釋放游離TDI濃度較高，汙染環境。隨著人們對自身及環境保護意識的不斷增強，人們對體育場地用的環保型塑膠漿料的質量要求越來越高，環保型塑膠漿料的研究和開發前景廣闊。基於上述陳述，本發明提出了一種體育場地用的環保型塑膠漿料及其製備方法。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料及其製備方法。一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠30～50份、氯丁橡膠15～25份、聚氨酯預聚體20～40份、聚氯乙烯樹脂10～20份、環氧丙烯酸酯10～20份、氧化鋅2～6份、水楊酸1～3份、氯化石蠟3～8份、填料18～30份、顏料3～8份、助劑1～3份。優選的，所述的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠35～45份、氯丁橡膠18～22份、聚氨酯預聚體25～35份、聚氯乙烯樹脂12～18份、環氧丙烯酸酯12～18份、氧化鋅3～5份、水楊酸1.5～2.5份、氯化石蠟4～7份、填料20～28份、顏料4～7份、助劑1.5～2.5份。優選的，所述的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠40份、氯丁橡膠20份、聚氨酯預聚體30份、聚氯乙烯樹脂15份、環氧丙烯酸酯15份、氧化鋅4份、水楊酸2份、氯化石蠟5份、填料25份、顏料6份、助劑2份。優選的，所述聚氨酯預聚體由純二苯基甲烷二異氰酸酯和聚氧化丙烯二醇反應製得。優選的，所述填料為碳酸鈣粉、煤矸石粉和雲母粉中的一種或任意組合。優選的，所述助劑包括紫外線吸收劑、抗氧化劑、環保增塑劑和穩定劑，其中各組分的重量百分比為吸收劑20～30％、抗氧化劑20～30％、環保增塑劑20～30％、餘量為穩定劑。本發明還提出了一種體育場地用的環保型塑膠漿料的製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.3～1.8:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.1～1.5:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至155～165℃和167～185℃保溫硫化3～5h，然後均降溫105～135℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的填料，以330～550r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持105～135℃不變，進行膠體研磨，研磨30～50min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，其具有高彈性、高舒適性的優點，具有良好的耐老化、耐天候、耐臭氧、耐熱和耐酸鹼性能，穩定性好，本發明還提出了一種體育場地用的環保型塑膠漿料的製備方法，採用對人體健康危害小的純二苯基甲烷二異氰酸酯替代對人體呼吸系統有嚴重刺激的甲苯二異氰酸酯與聚氧化丙烯二醇反應製得聚氨酯預聚體，將三元乙丙橡膠和氯丁橡膠分別硫化後混合，然後與配方中其他原料和助劑進行互混後真空脫氣封存即得，其製備方法簡單，製備成本低，所得漿料安全環保，響應了國家倡導的環保要求，其使用方法簡單，使用環境要求低，可廣泛應用於各大中小學校操場跑道及其他體育場地。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠45份、氯丁橡膠18份、聚氨酯預聚體30份、聚氯乙烯樹脂15份、環氧丙烯酸酯18份、氧化鋅4份、水楊酸2份、氯化石蠟4份、雲母粉20份、顏料8份、助劑2.5份。其製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.5:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.2:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至158℃和175℃保溫硫化4h，然後均降溫120℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的雲母粉，以400r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持120℃不變，進行膠體研磨，研磨45min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。實施例二本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠30份、氯丁橡膠25份、聚氨酯預聚體20份、聚氯乙烯樹脂20份、環氧丙烯酸酯10份、氧化鋅3份、水楊酸1.5份、氯化石蠟8份、碳酸鈣粉18份、顏料5份、助劑1份。其製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.3:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.1:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至165℃和185℃保溫硫化3h，然後均降溫115℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的碳酸鈣粉，以380r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持115℃不變，進行膠體研磨，研磨30min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。實施例三本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠50份、氯丁橡膠15份、聚氨酯預聚體35份、聚氯乙烯樹脂18份、環氧丙烯酸酯12份、氧化鋅5份、水楊酸3份、氯化石蠟5份、煤矸石粉30份、顏料3份、助劑1.5份。其製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.6:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.5:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至155℃和167℃保溫硫化5h，然後均降溫130℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的煤矸石粉，以500r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持130℃不變，進行膠體研磨，研磨35min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。實施例四本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠35份、氯丁橡膠20份、聚氨酯預聚體25份、聚氯乙烯樹脂12份、環氧丙烯酸酯15份、氧化鋅2份、水楊酸1份、氯化石蠟3份、雲母粉25份、顏料6份、助劑3份。其製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.8:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.3:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至160℃和170℃保溫硫化4.5h，然後均降溫105℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的雲母粉，以450r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持105℃不變，進行膠體研磨，研磨50min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。實施例五本發明提出的一種體育場地用的環保型塑膠漿料，包括以下重量份的原料：三元乙丙橡膠40份、氯丁橡膠22份、聚氨酯預聚體40份、聚氯乙烯樹脂10份、環氧丙烯酸酯20份、氧化鋅6份、水楊酸2.5份、氯化石蠟7份、煤矸石粉28份、顏料4份、助劑2份。其製備方法，包括以下步驟：S1、將所述比重的氧化鋅按質量比1.4:1分成兩份，分別記作氧化鋅A和氧化鋅B，將所述比重的水楊酸按質量比1.4:1分成兩份，分別記作水楊酸C和水楊酸D；S2、將步驟S1中所得的氧化鋅A和水楊酸C加入到三元乙丙橡膠中，將步驟S1中所得的氧化鋅B和水楊酸D加入到氯丁橡膠中，分別升溫至162℃和180℃保溫硫化3.5h，然後均降溫135℃，將硫化後的三元乙丙橡膠和氯丁橡膠合併，加入所述比重的煤矸石粉，以550r/min的轉速攪拌混合，混合均勻得混合膠料E；S3、將所述比重的聚氨酯預聚體、聚氯乙烯樹脂、環氧丙烯酸酯、氯化石蠟、顏料和助劑加入到步驟S2中所得的混合膠料E中，保持135℃不變，進行膠體研磨，研磨40min，混合均勻即得所需漿料；S4、將步驟S3中所得漿料進行真空脫氣處理後密封，檢查密封性，合格即得。分別測試本發明實施例一～五中製備的體育場地用的環保型塑膠漿料的力學性能，得出如下結果：實施例一二三四五拉伸強度(MPa)1.72.92.23.12.8斷裂伸長率(％)125146137155128回彈率(％)3437322930以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1 2 3