本发明涉及一种复合型塑胶跑道及其制备方法。
背景技术：
：运动跑道一般设置在学校、体育馆、居民小区、公园等场所，传统的运动跑道为水泥跑道、煤渣跑道等，存在诸多问题。目前，运动跑道大多为塑胶跑道，具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适中、物理性能稳定等特性，色彩鲜明，美观整齐，它既能保证运动员的技术充分发挥，又能够最大限度地保护运动员，防止摔伤，是国际上公认的最优异的室外运动场地。塑胶跑道的摊铺料由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、epdm橡胶粒或pu颗粒、颜料、助剂、填料等组成。塑胶跑道的弹性层中添加有大量的废轮胎橡胶颗粒(黑胶粒)，主要是作为弹性材料赋予塑胶跑道减震性能。然而，由于废轮胎橡胶颗粒是由废旧橡胶制作而成，虽然可以节约成本和回收利用废旧橡胶资源，但存在以下问题：1)废轮胎橡胶颗粒的回弹性不足，抗冲击性能一般，耐候性不佳，韧性和拉伸强度不够高；2)废轮胎橡胶颗粒的自粘性和互粘性差，与胶黏剂之间的粘合力较弱，不易粘合，容易出现脱粒现象；3)废轮胎橡胶颗粒中含有大量芳烃化合物，环保性能差。因此，塑胶跑道在使用过程中，物理性能下降较快，易产生掉粒、剥落等现象，同时回弹力下降较明显，严重影响使用寿命。由于塑胶跑道一般设置在户外，会长时间遭受阳光照射和雨水浸泡，因此塑胶跑道需要具备良好的稳定性以及抗老化的性能，但目前的塑胶跑道很难完全满足这方面的性能要求。在我国，伴随着体育运动事业的发展以及人们强身健体的愿望日益增强，塑胶跑道已成为各大中小城市自身发展不可或缺的硬件之一。因此，有必要开发性能更加优异的塑胶跑道。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种复合型塑胶跑道及其制备方法。本发明所采取的技术方案是：一种复合型塑胶跑道，包括由下而上依次设置的混凝土基层、粘结层、弹性层、封闭层、弹性加强层和罩面保护层；所述弹性层中添加有tpee颗粒；所述封闭层为聚氨酯封闭涂料层；所述弹性加强层中添加有tpee颗粒和epdm颗粒。所述粘结层为单组份聚氨酯胶黏剂层。所述弹性层由tpee颗粒、epdm颗粒和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1：(0～99)：(0.1～20)组成。所述弹性加强层由以下质量百分比的原料组成：聚氨酯树脂：10％～40％；tpee颗粒：5％～40％；epdm颗粒：10％～40％填料：10％～50％；颜料：3％～10％；润湿分散剂：2％～4％；抗氧剂：0.1％～0.3％；杀菌防霉剂：0.2％～0.5％；紫外线吸收剂：0.2％～0.5％。所述tpee颗粒的粒径为0.1～8mm。所述epdm颗粒的粒径为0.1～5mm。所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅微粉、硫酸钡、硅藻土中的至少一种。所述颜料为钛白粉、铜铬黑、铬红、钛镍黄、酞菁绿、钴蓝、群青中的至少一种。所述润湿分散剂为聚氧乙烯烷基醚、聚羧酸钠盐、聚合物烷基醇铵盐、丙烯酸酯类共聚物铵盐中的至少一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂b215、抗氧剂b225、抗氧剂264中的至少一种。所述杀菌防霉剂为1,2-苯并异噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯中的至少一种。所述紫外线吸收剂为uv-326、uv-531、uv-3364、uv-p、uv-770中的至少一种。所述罩面保护层为水性聚氨酯层。上述复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒、epdm颗粒和单组份聚氨酯胶黏剂预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、填料、颜料、润湿分散剂、抗氧剂、杀菌防霉剂和紫外线吸收剂混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层；6)将罩面涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。本发明的有益效果是：本发明的复合型塑胶跑道具有弹性适中、回弹性好、韧性及拉伸强度大、耐磨和抗老化性能优异、使用寿命长等优点，且制备工艺简单，可以广泛用于学校、体育馆、居民小区、公园等场所。具体实施方式一种复合型塑胶跑道，包括由下而上依次设置的混凝土基层、粘结层、弹性层、封闭层、弹性加强层和罩面保护层；所述弹性层中添加有tpee颗粒；所述封闭层为聚氨酯封闭涂料层；所述弹性加强层中添加有tpee颗粒和epdm颗粒。优选的，所述粘结层为单组份聚氨酯胶黏剂层。优选的，所述弹性层由tpee颗粒、epdm颗粒和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1：(0～99)：(0.1～20)组成。进一步优选的，所述弹性层由tpee颗粒、epdm颗粒和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1：(0～9)：(0.1～2)组成。优选的，所述弹性加强层由以下质量百分比的原料组成：聚氨酯树脂：10％～40％；tpee颗粒：5％～40％；epdm颗粒：10％～40％填料：10％～50％；颜料：3％～10％；润湿分散剂：2％～4％；抗氧剂：0.1％～0.3％；杀菌防霉剂：0.2％～0.5％；紫外线吸收剂：0.2％～0.5％。优选的，所述tpee颗粒的粒径为0.1～8mm。优选的，所述epdm颗粒的粒径为0.1～5mm。优选的，所述填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、硅微粉、硫酸钡、硅藻土中的至少一种。优选的，所述颜料为钛白粉、铜铬黑、铬红、钛镍黄、酞菁绿、钴蓝、群青中的至少一种。优选的，所述润湿分散剂为聚氧乙烯烷基醚、聚羧酸钠盐、聚合物烷基醇铵盐、丙烯酸酯类共聚物铵盐中的至少一种。优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂b215、抗氧剂b225、抗氧剂264中的至少一种。优选的，所述杀菌防霉剂为1,2-苯并异噻唑-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯中的至少一种。优选的，所述紫外线吸收剂为uv-326、uv-531、uv-3364、uv-p、uv-770中的至少一种。优选的，所述罩面保护层为水性聚氨酯层。上述复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒、epdm颗粒和单组份聚氨酯胶黏剂预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、填料、颜料、润湿分散剂、抗氧剂、杀菌防霉剂和紫外线吸收剂混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层；6)将罩面涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。实施例1：一种复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将单组份聚氨酯胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒(粒径3～5mm)和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1:0.1预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层(厚度为7mm)；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、高岭土、碳酸钙、铬红、聚氧乙烯烷基醚、抗氧剂1010、抗氧剂168、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和紫外线吸收剂uv-p混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层(厚度为3mm)；6)将水性聚氨酯涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。步骤5)所述弹性加强层的原料组成如下表所示：表1弹性加强层的原料组成表原料质量百分比(％)聚氨酯树脂18tpee颗粒(粒径1～3mm)20epdm颗粒(粒径1～3mm)15高岭土15碳酸钙20铬红9聚氧乙烯烷基醚2抗氧剂10100.2抗氧剂1680.15-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.3碘代丙炔基氨基甲酸丁酯0.1uv-p0.3实施例2：一种复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将单组份聚氨酯胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒(粒径2～4mm)、epdm颗粒(粒径2～4mm)和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1:2:0.3预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层(厚度为7mm)；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、滑石粉、硫酸钡、酞菁绿、丙烯酸酯类共聚物铵盐、抗氧剂1010、1,2-苯并异噻唑-3-酮和紫外线吸收剂uv-3364混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层(厚度为3mm)；6)将水性聚氨酯涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。步骤5)所述耐磨面层的原料组成如下表所示：表2弹性加强层的原料组成表原料质量百分比(％)聚氨酯树脂22tpee颗粒(粒径1～3mm)35epdm颗粒(粒径1～3mm)10滑石粉13硫酸钡13酞菁绿3丙烯酸酯类共聚物铵盐3抗氧剂10100.21,2-苯并异噻唑-3-酮0.4uv-33640.4实施例3：一种复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将单组份聚氨酯胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒(粒径3～5mm)、epdm颗粒(粒径2～4mm)和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1:4:0.6预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层(厚度为7mm)；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、高岭土、钴蓝、聚氧乙烯烷基醚、抗氧剂264、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和紫外线吸收剂uv-p混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层(厚度为3mm)；6)将水性聚氨酯涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。步骤5)所述弹性加强层的原料组成如下表所示：表3弹性加强层的原料组成表原料质量百分比(％)聚氨酯树脂25epdm颗粒(粒径0.5～2mm)25tpee颗粒(粒径1～3mm)30高岭土10钴蓝5聚氧乙烯烷基醚4抗氧剂2640.25-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.3uv-p0.5实施例4：一种复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将单组份聚氨酯胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒(粒径3～5mm)、epdm颗粒(粒径1～4mm)和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1:7:1预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层(厚度为7mm)；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、硫酸钡、硅藻土、铬红、聚羧酸钠盐、抗氧剂b215、1,2-苯并异噻唑-3-酮、紫外线吸收剂uv-531和紫外线吸收剂uv-770混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层(厚度为3mm)；6)将水性聚氨酯涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。步骤5)所述弹性加强层的原料组成如下表所示：表4弹性加强层的原料组成表实施例5：一种复合型塑胶跑道的制备方法，包括以下步骤：1)铺设混凝土基层；2)将单组份聚氨酯胶黏剂涂覆在混凝土基层上，形成粘结层；3)将tpee颗粒(粒径5～7mm)、epdm颗粒(粒径3～5mm)和单组份聚氨酯胶黏剂按照质量比1:1:0.2预混合均匀后铺设在粘结层上，干燥，形成弹性层(厚度为7mm)；4)将聚氨酯封闭涂料涂覆在弹性层上，干燥，形成封闭层；5)先将聚氨酯树脂、滑石粉、硅微粉、酞菁绿、聚合物烷基醇铵盐、抗氧剂1076、1,2-苯并异噻唑-3-酮、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯和紫外线吸收剂uv-531混合均匀，再加入tpee颗粒和epdm颗粒，混合均匀，再将得到的预混合物铺设在封闭层上，干燥，形成弹性加强层(厚度为3mm)；6)将水性聚氨酯涂料涂覆在弹性加强层上，干燥，形成罩面保护层，得到复合型塑胶跑道。步骤5)所述弹性加强层的原料组成如下表所示：表5弹性加强层的原料组成表测试例：对实施例1～5制备得到的复合型塑胶跑道和传统塑胶跑道(对比例，弹性层厚度为10mm)进行性能对比测试，测试结果如下表所示：表6实施例1～5的复合型塑胶跑道的性能测试结果上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12