CN106832731B - 弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法 - Google Patents

弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法，其中弹性地面的橡胶颗粒混合物包括混合搅拌在一起的第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为2至4毫米，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为1毫米至2毫米，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为4：1至5：1；所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为1：1至3：1。

Description

弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚 烯烃颗粒制作方法
技术领域
本发明涉及弹性地面领域，尤其涉及弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法。
背景技术
如今人们对于游乐场地及运动场地需求越来越多，为了保护人们游玩及运动时避免受伤，大多地面都采用弹性地面，目前通行的都是以EPDM（三元乙丙）橡胶颗粒制备的弹性地面，通过底层采用废轮胎颗粒拌单组份芳香族聚氨酯胶水，面层采用EPDM颗粒拌合单组份芳香族聚氨酯胶水，经摊平，铺设，固化得到平整，彩色的EPDM弹性地面，广泛使用于幼儿园游玩地面，学校运动场地，装饰地面，社区公共健身场所。
但当前采用的EPDM颗粒及废轮胎颗粒制作的弹性地面具有很多缺点：1.采用的EPDM和废轮胎颗粒都是硫化橡胶，硫化气味有毒，对人们身体不利。2.EPDM地面耐磨性差，表面易粉化。3.不防水，经水浸泡容易鼓起，褪色。4.颜色没有光泽，颗粒形状不规则，很难做出美观的场地。5.很难回收利用，会对环境长期污染，不顺应当今绿色环保理念。
发明内容
为了克服以上提到的确定，本发明提供了一种弹性地面的橡胶颗粒混合物，包括混合搅拌在一起的第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为2至4毫米，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为1毫米至2毫米，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为4：1至5：1；所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为1：1至3：1。
可选的，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：
第一热塑性树脂混合物37-43重量份；
环烷油9-13重量份；
800目重碳酸钙或轻质碳酸钙38-42重量份；
抗静电剂白炭黑1-3重量份；
脱模剂硬脂酸 0.5-1.5重量份；
氨基官能团硅烷偶联剂2-4重量份；
抗老化剂0.1-1重量份；
抗氧剂0.1-1重量份；
钛白粉1.5-2.5重量份；
色粉0.5-1重量份。
可选的，37-43重量份所述第一热塑性树脂混合物包括：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物19-21重量份；
马来酸酐接枝聚丙烯4.5-5.5重量份；
聚乙烯2.5-3.5重量份；
乙烯辛烯共聚弹性体4.5-5.5重量份；
乙烯/醋酸乙烯共聚物6.5-7.5重量份。
可选的，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：
第二热塑性树脂混合物37-43重量份；
环烷油14-16重量份；
脱模剂硬脂酸0.5-1.5重量份；
1000目轻质碳酸钙或重质碳酸钙38-42重量份；
抗静电剂白炭黑0.5-1.5重量份；
抗老化剂0.1-1重量份；
抗氧剂0.1-1重量份；
色粉0.1-1份。
可选的，37-43重量份所述第二热塑性树脂混合物包括：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物18-22重量份；
聚乙烯7.5-8.5重量份；
乙烯共聚弹性体11.5-12.5重量份。
可选的，所述聚氨酯胶黏剂包括：
异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯26-30重量份；
2000分子量聚醚多元醇33-37重量份；
3000分子量聚醚多元醇15-19重量份；
1.4-丁二醇4-6重量份；
环氧大豆油13-17重量份；
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂0.5-1.5重量份；
催化剂异辛酸铋0.1-0.3重量份；
阻聚剂磷酸0.05-0.15重量份；
抗氧剂0.1-1重量份；
抗老化剂0.1-1重量份。
本发明还提供了一种弹性地面，包括本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物。
本发明还提供了一种圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法，用以制作本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物中第一圆形热塑性聚烯烃颗粒；包括：
先通过高速混合机将偶联剂和重质碳酸钙混合均匀，且混合时温度控制在50摄氏度，混合时间为30分钟；
再加入其他原料进行混合，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟；
然后，通过双螺杆挤出机将以上混合后的混合料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出所需的圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130摄氏度。
本发明还提供了一种圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法，用以制作本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物中第二圆形热塑性聚烯烃颗粒；包括：
先通过高速混合机对所有物料混合均匀，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟，然后，通过双螺杆挤出机将混合后的物料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130度。
本发明还提供了一种聚氨酯胶黏剂制作方法，用以制作本发明可选方案所述的聚氨酯胶黏剂；包括：
先将聚醚多元醇，1.4丁二醇，环氧大豆油加入反应釜中，升温至110摄氏度真空脱水2-3小时，抽真空的压力为-0.095MPa；
当水分质量分数小于0.05%后，降温至80摄氏度，加入异佛尔酮二异氰酸酯，恒温控制在80摄氏度反应3小时；
然后，降温至60摄氏度加入缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂、异辛酸铋、磷酸、抗氧剂，继续搅拌1小时，随后降温至40摄氏度出料装桶。
本发明还提供了一种弹性地面的施工方法，用以施工得到本发明可选方案提供的弹性地面，包括：
先对需要铺设弹性地面的场地进行清理；
进行水泥基础处理；
再利用所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒兑得聚氨酯酸水，然后用其填塞水泥基础的伸缩缝，压实抹平；
然后，在水泥基础上铺设防水层；
最后，将所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂以所需的重量比放入砂浆搅拌机中搅拌，将搅拌后的混合物摊铺于防水层上。
本发明旨在克服EPDM弹性地面的诸多缺点，采用两种尺寸的圆形热塑性聚烯烃橡胶颗粒，和无溶剂脂肪族聚氨酯胶黏剂混合制作，所制作出的弹性地面无缝隙，并且使用热塑性橡胶和塑料的复合材料，既保证了材料的高回弹性，又拥有塑料的耐磨性，所使用的苯乙烯类橡胶是公认的防滑材料，防滑性能极好，所做弹性地面回弹性高，防滑耐磨性好，同时材料加入了多种特殊助剂，使弹性地面耐老化性能强，不易褪色。颗粒材料采用热塑性工艺，不用像EPDM颗粒进行硫化，没有异味，所制作无溶剂聚氨酯胶黏剂使用脂肪族多异氰酸酯为原料，取代了有毒的芳香族多异氰酸酯，更加环保无害，且耐水性更好。此种弹性地面采用规则的圆形颗粒组合，色彩亮丽丰富，类似高清图片中的一个个像素点，所以可以制作出如图画般的美观地面，本发明弹性地面可铺设与各种基础包括混凝土，橡胶，沥青，并且原料可100%回收再利用，长期解决环保问题。
附图说明
图1是本发明可选实施例中弹性地面的示意图；
图中，1-橡胶颗粒混合物；2-底漆；3-水泥基础。
具体实施方式
以下将结合图1对本发明提供的弹性地面、其橡胶颗粒混合物、其施工方法以及圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
本发明提供了一种弹性地面的橡胶颗粒混合物，包括混合搅拌在一起的第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为2至4毫米，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为1毫米至2毫米，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为4：1至5：1；所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为1：1至3：1，进一步优选的实施例中，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为4:1:1。
有关所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒，其作为主要弹性颗粒，其优选直径为三毫米；
所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：
第一热塑性树脂混合物37-43重量份，优选为40重量份；
环烷油9-13重量份，优选为11重量份；
800目重碳酸钙或轻质碳酸钙38-42重量份，优选为40重量份；
抗静电剂白炭黑1-3重量份，优选为2重量份；
脱模剂硬脂酸0.5-1.5重量份，优选为1重量份；
氨基官能团硅烷偶联剂（KH-550或KH560）2-4重量份，优选为3重量份；
抗老化剂0.1-1重量份，优选为0.5重量份；
抗氧剂0.1-1重量份，优选为0.5重量份；
钛白粉1.5-2.5重量份，优选为2重量份；
色粉（酞青蓝，氧化铁红，酞青绿）0.5-1重量份，优选为0.7重量份。
其中，37-43重量份所述第一热塑性树脂混合物包括：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯SEBS，）19-21重量份，优选为20重量份；
马来酸酐接枝聚丙烯4.5-5.5重量份，优选为5重量份；
聚乙烯2.5-3.5重量份，优选为3重量份；
乙烯辛烯共聚弹性体4.5-5.5重量份，优选为5重量份；
乙烯/醋酸乙烯共聚物（EVA）6.5-7.5重量份，优选为7重量份。
为了制作本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物中第一圆形热塑性聚烯烃颗粒；本发明还提供了一种圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法，包括：
先通过高速混合机将偶联剂和重质碳酸钙混合均匀，且混合时温度控制在50摄氏度，混合时间为30分钟；
再加入其他原料进行混合，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟；
然后，通过双螺杆挤出机将以上混合后的混合料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出所需的圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130摄氏度。
有关其中的第二圆形热塑性聚烯烃颗粒，其可作为填缝颗粒，其优选直径为一点五毫米，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：
第二热塑性树脂混合物37-43重量份，优选为40重量份；
环烷油14-16重量份，优选为15重量份；
脱模剂硬脂酸0.5-1.5重量份，优选为1重量份；
1000目轻质碳酸钙或重质碳酸钙38-42重量份，优选为40重量份；
抗静电剂白炭黑0.5-1.5重量份，优选为1重量份；
抗老化剂（531或214）0.1-1重量份，优选为0.5重量份；
抗氧剂（1010或168）0.1-1重量份，优选为0.5重量份；
色粉（酞青蓝，氧化铁红，酞青绿，钛白粉）0.1-1重量份，优选为0.5重量份。
其中，37-43重量份所述第二热塑性树脂混合物包括：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯，SEBS）18-22重量份，优选为20重量份；
聚乙烯7.5-8.5重量份，优选为8重量份；
乙烯共聚弹性体（POE）11.5-12.5重量份，优选为12重量份。
为了制作本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物中第二圆形热塑性聚烯烃颗粒；本发明还提供了一种圆形热塑性聚烯烃颗粒制作方法，包括：
先通过高速混合机对所有物料混合均匀，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟，然后，通过双螺杆挤出机将混合后的物料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130度。
有关所述聚氨酯胶黏剂，所述聚氨酯胶黏剂包括：
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）或六亚甲基二异氰酸酯（HDI）26-30重量份，优选为28重量份；
2000分子量聚醚多元醇33-37重量份，优选为35重量份；
3000分子量聚醚多元醇15-19重量份，优选为17重量份；
1.4-丁二醇(BDO)4-6重量份，优选为5重量份；
环氧大豆油13-17重量份，优选为15重量份；
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂（KH-560）0.5-1.5重量份，优选为1重量份；
催化剂异辛酸铋0.1-0.3重量份，优选为0.2重量份；
阻聚剂磷酸0.05-0.15重量份，优选为0.1重量份；
抗氧剂（1010或168）0.1-1重量份，优选为0.5重量份；
抗老化剂（531或214）0.1-1重量份，优选为0.5重量份。
为了制作本发明可选方案所述的聚氨酯胶黏剂；本发明还提供了一种聚氨酯胶黏剂制作方法，包括：
先将聚醚多元醇，1.4丁二醇，环氧大豆油加入反应釜中，升温至110摄氏度真空脱水2-3小时，抽真空的压力为-0.095MPa；
当水分质量分数小于0.05%后，降温至80摄氏度，加入异佛尔酮二异氰酸酯，恒温控制在80摄氏度反应3小时；
然后，降温至60摄氏度加入缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂、异辛酸铋、磷酸、抗氧剂，继续搅拌1小时，随后降温至40摄氏度出料装桶。
本发明还提供了一种弹性地面，包括本发明可选方案提供的橡胶颗粒混合物。
本发明还提供了一种弹性地面的施工方法，用以施工得到本发明可选方案提供的弹性地面，包括：
先对需要铺设弹性地面的场地进行清理；具体为：清除场地上的杂物，污物，并将场地周围环境都清理干净。
进行水泥基础处理；具体包括：a.先排除水分，沥青及水泥混凝土含水率应小于5%，对于PH值大于8的地面用5%的稀盐酸进行酸洗，后用清水冲干净，待基础干后，对于平整度不够的地基表面，突出部分采用电磨机磨平，保证基础没有凸出部分。
再利用所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒兑得聚氨酯酸水，然后用其填塞水泥基础的伸缩缝，压实抹平；具体来说，用1.5mm聚烯烃颗粒兑比15%的聚氨酯胶水，填塞水泥基础伸缩缝，压实抹平
然后，在水泥基础上铺设防水层；具体来说将聚氨酯胶黏剂与石英砂配置成砂浆在基础上涂刷一道0.5mm的防水层，待干燥后，再进行下一道工序；
最后，将所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂以所需重量比（优选为前文提及的4:1:1）放入砂浆搅拌机中搅拌，将搅拌后的混合物摊铺于防水层上。具体来说，搅拌10分钟，然后送至场地进行机械或手工摊铺，摊铺厚度控制为10mm，刮平压实。放置24小时候即固化完全。
综上所述，本发明旨在克服EPDM弹性地面的诸多缺点，采用两种尺寸的圆形热塑性聚烯烃橡胶颗粒，和无溶剂脂肪族聚氨酯胶黏剂混合制作，所制作出的弹性地面无缝隙，并且使用热塑性橡胶和塑料的复合材料，既保证了材料的高回弹性，又拥有塑料的耐磨性，所使用的苯乙烯类橡胶是公认的防滑材料，防滑性能极好，所做弹性地面回弹性高，防滑耐磨性好，同时材料加入了多种特殊助剂，使弹性地面耐老化性能强，不易褪色。颗粒材料采用热塑性工艺，不用像EPDM颗粒进行硫化，没有异味，所制作无溶剂聚氨酯胶黏剂使用脂肪族多异氰酸酯为原料，取代了有毒的芳香族多异氰酸酯，更加环保无害，且耐水性更好。此种弹性地面采用规则的圆形颗粒组合，色彩亮丽丰富，类似高清图片中的一个个像素点，所以可以制作出如图画般的美观地面，本发明弹性地面可铺设与各种基础包括混凝土，橡胶，沥青，并且原料可100%回收再利用，长期解决环保问题。

Claims (6)

1.一种弹性地面的橡胶颗粒混合物，其特征在于：包括混合搅拌在一起的第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为2至4毫米，所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒的直径为1毫米至1.5毫米，所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为4：1至5：1；所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂的重量比为1：1至3：1；所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：第一热塑性树脂混合物37-43重量份；环烷油9-13重量份；800目重碳酸钙或轻质碳酸钙38-42重量份；抗静电剂白炭黑1-3重量份；脱模剂硬脂酸0.5-1.5重量份；氨基官能团硅烷偶联剂2-4重量份；抗老化剂0.1-1重量份；抗氧剂0.1-1重量份；钛白粉1.5-2.5重量份；色粉0.5-1重量份；
37-43重量份所述第一热塑性树脂混合物包括：氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物19-21重量份；马来酸酐接枝聚丙烯4.5-5.5重量份；聚乙烯2.5-3.5重量份；乙烯辛烯共聚弹性体4.5-5.5重量份；乙烯/醋酸乙烯共聚物6.5-7.5重量份；所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒包括：第二热塑性树脂混合物37-43重量份；环烷油14-16重量份；脱模剂硬脂酸0.5-1.5重量份；1000目轻质碳酸钙或重质碳酸钙38-42重量份；抗静电剂白炭黑0.5-1.5重量份；抗老化剂0.1-1重量份；抗氧剂0.1-1重量份；色粉0.1-1份；
37-43重量份所述第二热塑性树脂混合物包括：氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物18-22重量份；聚乙烯7.5-8.5重量份；乙烯共聚弹性体11.5-12.5重量份；
所述聚氨酯胶黏剂包括：异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯26-30重量份；2000分子量聚醚多元醇33-37重量份；3000分子量聚醚多元醇15-19重量份；1.4-丁二醇4-6重量份；环氧大豆油13-17重量份；缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂0.5-1.5重量份；催化剂异辛酸铋0.1-0.3重量份；阻聚剂磷酸0.05-0.15重量份；抗氧剂0.1-1重量份；抗老化剂0.1-1重量份。
2.根据权利要求1所述弹性地面的橡胶颗粒混合物，其特征在于：所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒的制作方法为：先通过高速混合机将偶联剂和重质碳酸钙混合均匀，且混合时温度控制在50摄氏度，混合时间为30分钟；再加入其他原料进行混合，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟；然后，通过双螺杆挤出机将以上混合后的混合料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出所需的圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130摄氏度。
3.根据权利要求1所述弹性地面的橡胶颗粒混合物，其特征在于：所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒的制作方法为：先通过高速混合机对所有物料混合均匀，且混合时温度控制在80摄氏度，混合时间为20分钟，然后，通过双螺杆挤出机将混合后的物料挤出，挤出时温度控制在180摄氏度，最后，通过圆形颗粒磨具，经水下造粒制备出圆形橡胶颗粒，且磨头温度控制在130度。
4.根据权利要求1所述弹性地面的橡胶颗粒混合物，其特征在于：所述聚氨酯胶黏剂的制作方法为：先将聚醚多元醇、1.4丁二醇和环氧大豆油加入反应釜中，升温至110摄氏度真空脱水2-3小时，抽真空的压力为-0.095MPa；当水分质量分数小于0.05%后，降温至80摄氏度，加入异佛尔酮二异氰酸酯，恒温控制在80摄氏度反应3小时；然后，降温至60摄氏度加入缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷偶联剂、异辛酸铋、磷酸、抗氧剂，继续搅拌1小时，随后降温至40摄氏度出料装桶。
5.一种弹性地面，其特征在于：包括如权利要求1所述的橡胶颗粒混合物。
6.一种弹性地面的施工方法，其特征在于：用以施工得到如权利要求5所述的弹性地面，包括：
先对需要铺设弹性地面的场地进行清理；进行水泥基础处理；再利用所述第二圆形热塑性聚烯烃颗粒兑得聚氨酯酸水，然后用其填塞水泥基础的伸缩缝，压实抹平；然后，在水泥基础上铺设防水层；最后，将所述第一圆形热塑性聚烯烃颗粒、第二圆形热塑性聚烯烃颗粒和聚氨酯胶黏剂以所需的重量比放入砂浆搅拌机中搅拌，将搅拌后的混合物摊铺于防水层上。
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