CN106519463A - 一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材及其制备方法 - Google Patents
一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明是一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下原料制成：三元乙丙橡胶、促进剂、纳米级碳酸钙、轻质碳酸钙、石蜡油、聚乙烯蜡、氧化锌、防老剂、硬脂酸和颜料。本发明无硫磺硫化三元乙丙橡胶跑道卷材具有很好的自洁环保性，无二硫化碳的残留，不会二次污染环境，拉伸强度较普通产品提高3倍，耐天然老化性能可提高2倍。本发明产品适用于竞赛、训练等运动场地及健身场地铺设。
Description
技术领域
本发明涉及一种跑道卷材，特别是一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，本发明还涉及该跑道卷材的制备方法。
背景技术
三元乙丙橡胶（乙烯、丙烯及少量第三单体共聚物）。三元乙丙橡胶主要用于电缆、胶带、胶板、汽车密封件等产品。目前市场上体育跑道主要是聚氨酯胶水与普通的橡胶颗粒混合后现场摊铺为主，部分使用以普通天然胶及合成胶（丁苯胶、顺丁橡胶）生产的预制型卷材。此类产品重金属及有机挥发物（苯、二甲苯、芳烃类）都严重超标，严重危害锻炼者的身体健康。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种清洁环保、性能优越、耐老化寿命长的硫磺无压硫化无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的一种制备方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其特点是，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶 15－35
促进剂 1.0－1.4
纳米级碳酸钙 24－26
轻质碳酸钙 24－26
石蜡油 7－9
聚乙烯蜡 2.2－2.6
氧化锌 0.9－1.0
防老剂 0.3－0.5
硬脂酸 0.9－1.1
颜料 1－7。
本发明所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其进一步优选的技术方案是，各原料的重量配比为：
三元乙丙橡胶3092 30
促进剂J-75 1.2
纳米级碳酸钙 25
轻质碳酸钙 25
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
本发明所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其进一步优选的技术方案是，各原料的重量配比为：
三元乙丙橡胶4045 20
促进剂J-75 0.8
纳米级碳酸钙 34.4
轻质碳酸钙 26
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
本发明还公开了一种如以上技术方案所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其特点是，其步骤如下：
（1）按所述重量配比取除促进剂的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为90℃-120℃，时间为6-8分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为125℃-135℃，模头温度为95℃-105℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过24-48小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为90℃-120℃,混炼3-4分钟后加入促进剂；2-3分钟后进入挤出机，挤出温度为90℃-130℃，模头温度为125℃-140℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）压延后的乱石花纹片材，从流水线进入半封闭通道，以1.5－2.5米/分钟速度前进，进入硫化阶段；
（4）经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为195℃-205℃，持续时间9-11分钟；第二段温度为155℃-165℃，持续时间9-11分钟；第三段温度为145℃-155℃，持续时间9-11分钟；
（5）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得无硫磺硫化三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
本发明所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其进一步优选的技术方案是：
1、步骤（1）中：按所述重量配比取除促进剂外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为100℃-110℃，时间为7分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为128℃，模头温度为101℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶。
2、步骤（2）中：将乙丙橡胶混合精炼胶经过35小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为105℃-110℃,混炼3-4分钟后加入硫磺粉硫化剂；2-3分钟后进入挤出机，挤出温度为110℃-115℃，模头温度为136℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状。
3、步骤（4）中：形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为199℃，持续时间10分钟；第二段温度为159℃，持续时间10分钟；第三段温度为150℃，持续时间10分钟；整个输送过程持续30分钟。
与现有技术相比，本发明无硫磺硫化三元乙丙橡胶跑道卷材具有很好的自洁环保性，无二硫化碳的残留，不会二次污染环境，拉伸强度较普通产品提高3倍，耐天然老化性能可提高2倍。本产品适用于竞赛、训练等运动场地及健身场地铺设。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶 15
促进剂 1.0
纳米级碳酸钙 24
轻质碳酸钙 24
石蜡油 7
聚乙烯蜡 2.2
氧化锌 0.9
防老剂 0.3
硬脂酸 0.9
颜料 1。
采用常规方法制备。
实施例2，一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶 35
促进剂 1.4
纳米级碳酸钙 26
轻质碳酸钙 26
石蜡油 9
聚乙烯蜡 2.6
氧化锌 1.0
防老剂 0.5
硬脂酸 1.1
颜料 7。
其制备方法步骤如下：
（1）按所述重量配比取除硫磺粉外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为90-℃，时间为6分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为125℃，模头温度为95℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过24小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为90℃,混炼3分钟后加入硫磺粉硫化剂；2分钟后进入挤出机，挤出温度为90℃，模头温度为125℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为195℃，持续时间11分钟；第二段温度为165，持续时间9分钟；第三段温度为145℃，持续时间11分钟；
（4）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
实施例3，一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶 25
促进剂 1.3
纳米级碳酸钙 24.6
轻质碳酸钙 25.4
石蜡油 8.5
聚乙烯蜡 2.3
氧化锌 0.95
防老剂 0.35
硬脂酸 1.05
颜料 3。
其制备方法步骤如下：
（1）按所述重量配比取除硫磺粉外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为120℃，时间为8分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为135℃，模头温度为105℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过48小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为120℃,混炼4分钟后加入硫磺粉硫化剂；3分钟后进入挤出机，挤出温度为130℃，模头温度为140℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为205℃，持续时间9分钟；第二段温度为155℃，持续时间9分钟；第三段温度为145℃，持续时间11分钟；
（4）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
实施例4，一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶3092 30
促进剂J-75 1.2
纳米级碳酸钙 25
轻质碳酸钙 25
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
其制备方法步骤如下：
（1）按所述重量配比取除硫磺粉外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为105℃，时间为7分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为132℃，模头温度为102℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过38小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为110℃,混炼3分钟后加入硫磺粉硫化剂；3分钟后进入挤出机，挤出温度为125℃，模头温度为136℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为202℃，持续时间10分钟；第二段温度为162℃，持续时间10分钟；第三段温度为148℃，持续时间10分钟；
（4）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
实施例5，一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶4045 20
促进剂J-75 0.8
纳米级碳酸钙 34.4
轻质碳酸钙 26
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
其制备方法步骤如下：
（1）按所述重量配比取除硫磺粉外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为115℃，时间为7分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为128℃，模头温度为98℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过36小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为98℃,混炼3分钟后加入硫磺粉硫化剂；3分钟后进入挤出机，挤出温度为118℃，模头温度为128℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为200℃，持续时间10分钟；第二段温度为160℃，持续时间10分钟；第三段温度为150℃，持续时间10分钟；
（4）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
取本实施案例所得的橡胶跑道卷材，按照常规检测方法进行物理性能测试如下：
拉伸强度： 2.8 Mpa
断裂伸长率： 550%
冲击吸收： 48%
垂直形变： 1.8mm
抗滑值： 50 BPN20℃
回弹值： 23%
压缩复原率： 97%。
取本实施案例所得的橡胶跑道卷材，按照常规检测方法进行化学指标试如下：
重金属（铅、镉、铬、汞）： 均未检出
苯： 未检出
甲苯和二甲苯： 未检出
甲苯二异氰酸酯： 未检出。
Claims (7)
1.一种无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其特征在于，它是由以下重量配比的原料制成：
三元乙丙橡胶 15－35
促进剂 1.0－1.4
纳米级碳酸钙 24－26
轻质碳酸钙 24－26
石蜡油 7－9
聚乙烯蜡 2.2－2.6
氧化锌 0.9－1.0
防老剂 0.3－0.5
硬脂酸 0.9－1.1
颜料 1－7。
2.根据权利要求1所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其特征在于，各原料的重量配比为：
三元乙丙橡胶3092 30
促进剂J-75 1.2
纳米级碳酸钙 25
轻质碳酸钙 25
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
3.根据权利要求1所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材，其特征在于，各原料的重量配比为：
三元乙丙橡胶4045 20
促进剂J-75 0.8
纳米级碳酸钙 34.4
轻质碳酸钙 26
石蜡油 8
聚乙烯蜡 2.4
氧化锌 1
防老剂2246 0.4
氧化铁红 6
硬脂酸 1。
4.一种如权利要求1-3任何一项所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其特征在于，其步骤如下：
（1）按所述重量配比取除促进剂的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为90℃-120℃，时间为6-8分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为125℃-135℃，模头温度为95℃-105℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶；
（2）将乙丙橡胶混合精炼胶经过24-48小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为90℃-120℃,混炼3-4分钟后加入促进剂；2-3分钟后进入挤出机，挤出温度为90℃-130℃，模头温度为125℃-140℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状；
（3）压延后的乱石花纹片材，从流水线进入半封闭通道，以1.5－2.5米/分钟速度前进，进入硫化阶段；
（4）经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为195℃-205℃，持续时间9-11分钟；第二段温度为155℃-165℃，持续时间9-11分钟；第三段温度为145℃-155℃，持续时间9-11分钟；
（5）硫化后以同样的输送速度进行风冷却，并对产品边缘进行切边处理以保证产品整齐和美观，卷曲包装，即得无硫磺硫化三元乙丙橡胶跑道卷材成品。
5.根据权利要求4所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：按所述重量配比取除促进剂外的各原料投入密炼机进行混炼，密炼机温度为100℃-110℃，时间为7分钟，得出密炼物料；将密炼物料投入挤出机，挤出温度为128℃，模头温度为101℃，连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶。
6.根据权利要求4所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：将乙丙橡胶混合精炼胶经过35小时停放后再次放入密炼机中密炼，密炼温度为105℃-110℃,混炼3-4分钟后加入硫磺粉硫化剂；2-3分钟后进入挤出机，挤出温度为110℃-115℃，模头温度为136℃，挤出为片状；经过双辊压延机压成面层为乱石花纹状。
7.根据权利要求4所述的无硫磺硫化三元乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法，其特征在于，步骤（4）中：形成有保护的乱石花纹片材后，经输送线进入热空气烘箱进行硫化；烘箱分三段：第一段温度为199℃，持续时间10分钟；第二段温度为159℃，持续时间10分钟；第三段温度为150℃，持续时间10分钟；整个输送过程持续30分钟。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |