一种耐磨塑胶跑道及其制备方法与流程

本发明涉及塑胶跑道相关技术领域，特别涉及一种耐磨塑胶跑道及其制备方法。

背景技术：

塑胶跑道具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定等特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率。随着全民健身的发展，中小学、运动场馆铺设塑胶跑道的也越来越多，伴随而来的，塑胶跑道使用率也越来越高。

不管是在学校还是在运动场馆中，人们在塑胶跑道上做运动的时候，对塑胶跑道产生的磨损往往比较大，特别是在中小学这种运动人数较多，或者在体育场馆中运动强度较大的地方，对于塑胶跑道的耐磨性方面的要求很高。因此，研发一款耐磨的塑胶跑道，对现有技术有着重大的作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的对塑胶跑道耐磨性要求高的技术问题，本发明提供一种耐磨塑胶跑道及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种耐磨塑胶跑道，包括自下而上依次设置的底层、中间层和表层；所述底层包括按重量份计的以下组分：橡胶40～50份和8-羟基喹啉铜3～5份；所述中间层包括按重量份计的以下组分：聚醚多元醇90～120份、邻苯二甲酸二辛酯40～50份、多异氰酸酯20～30份、二苯甲烷二异氰酸酯20～30份、偶氮二甲酰胺10～15份、聚氨酯硫化剂2～4份、填料10～15份、石墨烯15～20份、增塑剂20～30份、稳定剂3～7份和催化剂1～3份；所述表层包括按重量份计的以下组分：聚醚多元醇60～80份、聚乙烯醇10～20份、邻苯二甲酸二辛酯30～40份、多异氰酸酯25～35份、二苯甲烷二异氰酸酯20～30份、偶氮二甲酰胺10～20份、硅酮粉3～5份、环氧大豆油3～5份、聚氨酯硫化剂5～8份、填料15～20份、石墨烯10～16份、增塑剂15～30份、稳定剂5～10份、催化剂1～2份、防老剂0.5～1份、硼酸锌阻燃剂0.5～1份、防滑助剂5～10份和颜料3～4份。

优选的，所述橡胶为丁苯橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶中的一种或多种。

优选的，所述聚醚多元醇为聚氧丙烯二元醇、聚四氢呋喃二醇、聚氧乙烯二元醇、聚氧乙烯三元醇中的一种或几种。

优选的，所述催化剂为油酸钾或双吗啉基二乙基醚。

优选的，所述填料为重晶石粉、石膏、高岭土、纳米碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。

优选的，所述防老剂为n,n-二苯基对苯二胺或微晶蜡。

优选的，所述稳定剂为二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、马来酸半酯、非硫有机锡中的一种或多种。

一种上述任一项所述的耐磨塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：

s1)所述底层的制备：

准确称取所述橡胶和所述8-羟基喹啉铜充分混合并加热熔融后浇筑到所述耐磨塑胶跑道需要施工的场地即得所述底层；

s2)所述中间层的制备：

s21)按照所述中间层的用料准确称取所述聚醚多元醇作为第一组分；

按照所述中间层的用料准确称取所述邻苯二甲酸二辛酯、所述多异氰酸酯、所述二苯甲烷二异氰酸酯、所述偶氮二甲酰胺、所述聚氨酯硫化剂、所述填料、所述石墨烯、所述增塑剂、所述稳定剂和所述催化剂并充分混合得第二组分；

s22)将所述第一组分投入反应釜中，在100～110℃的负压条件下脱水45～60min，然后冷却到35～40℃，加入所述第二组分搅拌10～30min，然后升温至110～120℃搅拌反应2～3h，然后浇筑于s1)制得的所述底层上方即得所述中间层；

s3)所述表层的制备：

s31)按照所述表层的用料准确称取所述聚醚多元醇和所述聚乙烯醇并充分混合得第三组分；

按照所述表层的用料准确称取所述邻苯二甲酸二辛酯、所述多异氰酸酯、所述二苯甲烷二异氰酸酯、所述偶氮二甲酰胺、所述硅酮粉、所述环氧大豆油、所述聚氨酯硫化剂、所述填料、所述石墨烯、所述增塑剂、所述稳定剂、所述催化剂、所述防老剂、所述硼酸锌阻燃剂、所述防滑助剂和所述颜料并充分混合得第四组分；

s32)将所述第三组分投入反应釜中，在100～110℃的负压条件下脱水45～60min，然后冷却到35～40℃，加入所述第四组分搅拌10～30min，然后升温至110～120℃搅拌反应2～3h，然后浇筑于s22)制得的所述中间层上方待其固化即得所述耐磨塑胶跑道。

本发明具有如下优点：

1.本发明通过石墨烯的片层共轭结构对塑胶跑道的聚合结构进行改性，使改性后的聚合物在耐磨、耐刮擦方面具有良好的性能，同时让塑胶跑道化学性能更稳定；

2.填料的选用与配比，让塑胶跑道更加耐磨；

3.防老剂有效延缓塑胶跑道老化，也在一定程度上使耐磨性能更好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖面结构示意图。

图中:1-底层；2-中间层；3-表层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定；并且，实施例中未对本发明与现有技术中常用的实验手段进行描述，以示突出本发明区别技术特征。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示对本发明结构的说明，仅是为了便于描述本发明的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”等，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。

一种耐磨塑胶跑道的制备具体实施例如下：

实施例1

s1)底层1的制备：

按重量份准确称取40份丁苯橡胶和3份8-羟基喹啉铜充分混合并加热熔融后浇筑到耐磨塑胶跑道需要施工的场地即得底层1；

s2)中间层2的制备：

s21)按照重量份准确称取90份聚氧丙烯二元醇作为第一组分；

按照重量份准确称取40份邻苯二甲酸二辛酯、20份多异氰酸酯、20份二苯甲烷二异氰酸酯、10份偶氮二甲酰胺、2份聚氨酯硫化剂、10份重晶石粉、15份石墨烯、20份增塑剂、3份二盐基硬脂酸铅和1份油酸钾并充分混合得第二组分；

s22)将第一组分投入反应釜中，在100℃的负压条件下脱水45min，然后冷却到35℃，加入第二组分搅拌10min，然后升温至110℃搅拌反应2h，然后浇筑于s1)制得的底层1上方即得中间层2；

s3)表层3的制备：

s31)按照重量份准确称取60份聚氧丙烯二元醇和10份聚乙烯醇并充分混合得第三组分；

按照重量份准确称取30份邻苯二甲酸二辛酯、25份多异氰酸酯、20份二苯甲烷二异氰酸酯、10份偶氮二甲酰胺、3份硅酮粉、3份环氧大豆油、5份聚氨酯硫化剂、15份重晶石粉、10份石墨烯、15份增塑剂、5份二盐基硬脂酸铅、1份油酸钾、0.5份n,n-二苯基对苯二胺、0.5份硼酸锌阻燃剂、5份防滑助剂和3份颜料并充分混合得第四组分；

s32)将第三组分投入反应釜中，在100℃的负压条件下脱水45min，然后冷却到35℃，加入第四组分搅拌10min，然后升温至110℃搅拌反应2h，然后浇筑于s22)制得的中间层2上方待其固化即得如图1所示的耐磨塑胶跑道，包括自下而上依次设置的底层1、中间层2和表层3。

按邵尔a型硬度gb/t531-1999检测耐磨效果，经检测邵尔a型硬度为74度；按gb/t14833～93测定压缩复原率为99％。

实施例2

s1)底层1的制备：

按重量份准确称取45份乙丙橡胶和4份8-羟基喹啉铜充分混合并加热熔融后浇筑到耐磨塑胶跑道需要施工的场地即得底层1；

s2)中间层2的制备：

s21)按照重量份准确称取100份聚四氢呋喃二醇作为第一组分；

按照重量份准确称取45份邻苯二甲酸二辛酯、25份多异氰酸酯、25份二苯甲烷二异氰酸酯、13份偶氮二甲酰胺、3份聚氨酯硫化剂、13份石膏、18份石墨烯、25份增塑剂、5份马来酸半酯和2份双吗啉基二乙基醚并充分混合得第二组分；

s22)将第一组分投入反应釜中，在105℃的负压条件下脱水50min，然后冷却到38℃，加入第二组分搅拌20min，然后升温至115℃搅拌反应2.5h，然后浇筑于s1)制得的底层1上方即得中间层2；

s3)表层3的制备：

s31)按照重量份准确称取70份聚四氢呋喃二醇和15份聚乙烯醇并充分混合得第三组分；

按照重量份准确称取35份邻苯二甲酸二辛酯、30份多异氰酸酯、25份二苯甲烷二异氰酸酯、15份偶氮二甲酰胺、4份硅酮粉、4份环氧大豆油、7份聚氨酯硫化剂、18份石膏、13份石墨烯、22份增塑剂、8份马来酸半酯、1.5份双吗啉基二乙基醚、0.8份微晶蜡、0.8份硼酸锌阻燃剂、8份防滑助剂和3.5份颜料并充分混合得第四组分；

s32)将第三组分投入反应釜中，在105℃的负压条件下脱水50min，然后冷却到38℃，加入第四组分搅拌20min，然后升温至115℃搅拌反应2.5h，然后浇筑于s22)制得的中间层2上方待其固化即得如图1所示的耐磨塑胶跑道，包括自下而上依次设置的底层1、中间层2和表层3。

按邵尔a型硬度gb/t531-1999检测耐磨效果，经检测邵尔a型硬度为75度；按gb/t14833～93测定压缩复原率为99％。

实施例3

s1)底层1的制备：

按重量份准确称取50份天然橡胶和5份8-羟基喹啉铜充分混合并加热熔融后浇筑到耐磨塑胶跑道需要施工的场地即得底层1；

s2)中间层2的制备：

s21)按照重量份准确称取120份聚氧乙烯二元醇作为第一组分；

按照重量份准确称取50份邻苯二甲酸二辛酯、30份多异氰酸酯、30份二苯甲烷二异氰酸酯、15份偶氮二甲酰胺、4份聚氨酯硫化剂、15份高岭土、20份石墨烯、30份增塑剂、7份非硫有机锡和3份双吗啉基二乙基醚并充分混合得第二组分；

s22)将第一组分投入反应釜中，在110℃的负压条件下脱水60min，然后冷却到40℃，加入第二组分搅拌30min，然后升温至120℃搅拌反应3h，然后浇筑于s1)制得的底层1上方即得中间层2；

s3)表层3的制备：

s31)按照重量份准确称取80份聚氧乙烯二元醇和20份聚乙烯醇并充分混合得第三组分；

按照重量份准确称取40份邻苯二甲酸二辛酯、35份多异氰酸酯、30份二苯甲烷二异氰酸酯、20份偶氮二甲酰胺、5份硅酮粉、5份环氧大豆油、8份聚氨酯硫化剂、20份高岭土、16份石墨烯、30份增塑剂、10份非硫有机锡、2份双吗啉基二乙基醚、1份n,n-二苯基对苯二胺、1份硼酸锌阻燃剂、10份防滑助剂和4份颜料并充分混合得第四组分；

s32)将第三组分投入反应釜中，在110℃的负压条件下脱水60min，然后冷却到40℃，加入第四组分搅拌30min，然后升温至120℃搅拌反应3h，然后浇筑于s22)制得的中间层2上方待其固化即得如图1所示的耐磨塑胶跑道，包括自下而上依次设置的底层1、中间层2和表层3。

按邵尔a型硬度gb/t531-1999检测耐磨效果，经检测邵尔a型硬度为75度；按gb/t14833～93测定压缩复原率为99％。

具体实施时，上述实施例中的聚醚多元醇还可以用聚氧乙烯三元醇；填料还可以用纳米碳酸钙或滑石粉；二盐基硬脂酸铅还可以由水合三盐基硫酸铅或二盐基邻苯二甲酸铅代替。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，在没有做出创造性劳动前提下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。