CN106867232A - 利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法，所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：胶辊碎胶15～20份、聚氨酯预聚体25～30份、混合聚醚20～25份、聚乙烯颗粒10～15份、颜料8～12份、助剂5～8份、沥青12～18份、填料15～20份等原料配制而成。本发明能够变废为宝，能够抗老化，防暴晒，结构稳固，减震效果良好，还具有无毒、高弹性、柔软、防滑、防撞等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备橡胶跑道领域，具体涉及一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法。
背景技术
目前社会上流行的橡胶跑道，虽然是对传统的聚氨酯跑道的一次创新与革命，但在使用中仍存在许多不足。在室外恶劣气候变化、环境变化的条件下，细菌病毒、氧化以及化学反应等诸因素不断侵袭着长年在室外铺设的橡胶跑道，造成橡胶跑道耐磨、耐老化性能急剧下降，严重影响运动效果，降低了使用年限，因此，造成（生产时环境的污染等）材料的浪费。更重要的是，由于跑道不能经常清洗、杀菌消毒，因此，跑道一般都携有大量的细菌、病毒和毒素、等。这对于经常接触跑道的学生而言，对其身体有着一定的威胁。
传统使用的跑道由橡胶颗粒与聚胺酯浇注而成，其弹性、抗冲击性、抗老化、耐侯性能差，易脱粒、褪色，而且材料中的聚胺酯含有对人体有害的成分，面层呈颗粒状，灰尘、污物、甚至病菌容易嵌入颗粒之间的缝隙，无法有效清除干净，不利于人体健康。而且该产品无法回收加工利用，造成环境污染。
橡胶跑道在力学性能、热学性能、光学性能、电学性能及材料的杀菌、抑菌、消灭毒素的功能均有较大提高，这些性能全部或部分的组合对橡胶跑道产品综合性能有了极大提高，从而为我们设计、制造具有杀菌（功能）抑菌、高耐磨橡胶跑道奠定了基础。
检索到有关橡胶制备的专利文献，如下：
1、中国专利<申请号> 201610244989.X <发明名称>一种功能性的复合橡胶跑道及其制备方法<申请人>绿茵天地体育产业股份有限公司<地址>北京市朝阳区北苑路168号中安盛业大厦1008<发明人>王深，刘瑜<摘要>本发明涉及一种功能性的复合橡胶跑道及其制备方法，其原料包括橡胶、常规添加料和功能性添加物，该功能性添加物包括四针状结构的氧化锌晶须；所述针状结构的尖端为纳米级别。其制备方法为：将功能性添加物制成粉末，加入至橡胶原料中，充分混合并碾压成尽可能薄的表层，为功能性胶层，将该功能性胶层覆盖在未硫化前的面胶层和底胶层的复合层上，硫化成型。本发明的橡胶跑道具有极佳的消除毒素、杀菌、抑菌的效果，并能够有效的提高橡胶跑道的耐磨性以及减少摩擦的特性等。
2、中国专利 <申请号> 02124008.6 <发明名称>复合橡胶跑道及其加工方法<申请人>刘瑜<地址>北京市海淀区志新村15号楼208室<发明人>刘瑜，王深<摘要>一种复合橡胶跑道及其加工方法，包括丁苯橡胶、三元乙丙胶、天然橡胶，加入白碳黑、陶土及硬脂酸、锭子油、环烷油、抗氧剂、紫外线吸收剂、纳米粒子、促进剂，加工方法按重量配比分别称取上述原料、填料、添加剂重量份，将三种橡胶进行切割，然后与填料、添加剂混合，在二辊压延机上混炼、停放后再在二辊压延机上反炼，在出片机上压延出片，压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上捏合呈一体，进入硫化机一级硫化，再进入隧道式烘箱二级硫化发泡，硫化后进行刷洗、切边修整、打磨成型、制得成品。本发明具有优良的回弹力、韧性及减震效果，而且耐磨、抗老化、抗紫外线照射，阳光爆晒不会龟裂，可全天候使用，预制成型、安装方便，无有毒挥发物。
3、中国专利 <申请号> 201410050116.6 <发明名称>一种防滑塑胶跑道<申请人>江苏曜彰体育用品有限公司<地址>江苏省南通市如皋市白蒲镇前进社区居委会15组<发明人>钱致宇<摘要>本发明的一种防滑塑胶跑道，配组份包括三元乙丙橡胶、硫磺、硬脂酸、防老剂、促进剂、碳酸钙、紫外线吸收剂、氧化铁。采用本配方制得的塑胶跑道，有效的防止了聚氨酯弹性体材料的暴露和与人体的直接接触，避免了其本身具有的毒性给环境和人体带来的污染和损害。使用的材料整体仍然保持了优良的弹性和硬度，使之可以满足诸多不同场合的需要。
从检索到的文献我们可以了解到，这些橡胶跑道的成分各有不同，制备工艺各异的，这些成分复杂，成本高，使用性与实际作用低，现今资源匮乏，如何变废为宝，又能避免污染环境，是生产技术主攻的方向。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，而提供一种能够变废为宝，能够抗老化，防暴晒，结构稳固，减震效果良好，色泽不易变，还具有无毒、高弹性、柔软、防滑、防撞的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法。
为了实现上述发明的目的，所采取的技术方案为：
一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶15～20份 聚氨酯预聚体25～30份 混合聚醚20～25份
聚乙烯颗粒10～15份 颜料8～12份 助剂5～8份
沥青12～18份 填料15～20份。
以上所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的胶辊碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为150℃～180℃，辊炼时间为1.5～4.5小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为200～750转/小时，硫化温度为120-160℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为160-170℃，为200～750转/小时，发泡时间为40～60分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为145～150℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
以上所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
以上所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。可以采用普通橡胶制品（例如生产塑料鞋、橡胶鞋）的抗老剂和弹性柔软剂，市场上可以购买。
以上所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
以上所述胶辊碎胶为生产造纸胶辊产生的剩料。
本发明与已有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明采用生产造纸胶辊剩余的胶辊碎胶作为原料，将所剩余材料充分利用，避免材料浪费，实现变废为宝的目的；所制备得到的橡胶跑道能够抗老化，防暴晒，结构稳固，减震效果良好，色泽不易变，还具有无毒、高弹性、柔软、防滑、防撞；也能起到耐火阻燃的作用，安全可靠。
2、本发明采取二辊压延机进行初步辊炼，辊温为150℃～180℃，辊炼时间为1.5～4.5小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶；使得各原料充分融合在一起，为制得优质橡胶跑道打下良好基础。
3、本发明使用的助剂包括抗老剂、弹性柔软剂，能对橡胶起到很好的抗老化作用；而弹性柔软剂使得橡胶具有柔软性和弹性，更加利于在橡胶跑道上运动；即使在上面摔倒也不会出现摔伤，保护人体免于伤害。
4、本发明采取的制备工艺为在二辊压延机上进行初炼和反炼，到三联出片机上进行压延出片，其次在捏合机上捏合，送至一级硫化后，到二级硫化发泡，再采取热开模形式取出胶体，将胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干；烘干后送至切边机进行修整，最后经打磨机进行打磨定型；整个制备工艺紧凑，提高橡胶的质量；也能较大提高橡胶整体结构的稳定性，发挥出橡胶的最大作用。
具体实施方式
以下是结合本发明的实施例，对本发明进行详细说明：
实施例1：
一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶15份 聚氨酯预聚体25份 混合聚醚20份
聚乙烯颗粒10份 颜料8份 助剂5份
沥青12份 填料15份。
以上所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为150℃～180℃，辊炼时间为1.5～4.5小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为200～750转/小时，硫化温度为120-160℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为160-170℃，为200～750转/小时，发泡时间为40～60分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为145～150℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
以上所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
以上所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。
以上所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
实施例2：
一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶17份 聚氨酯预聚体27份 混合聚醚22份
聚乙烯颗粒12份 颜料10份 助剂6份
沥青15份 填料17份。
以上所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为165℃，辊炼时间为3小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为430转/小时，硫化温度为140℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为165℃，为430转/小时，发泡时间为50分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为147℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
以上所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
以上所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。
以上所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
实施例3：
一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶18份 聚氨酯预聚体28份 混合聚醚23份
聚乙烯颗粒13份 颜料11份 助剂7份
沥青16份 填料18份。
以上所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为170℃，辊炼时间为4小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为450转/小时，硫化温度为150℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为168℃，为450转/小时，发泡时间为55分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为148℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
以上所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
以上所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。
以上所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
实施例4：
一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶20份 聚氨酯预聚体30份 混合聚醚25份
聚乙烯颗粒15份 颜料12份 助剂8份
沥青18份 填料20份。
以上所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为180℃，辊炼时间为4.5小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为750转/小时，硫化温度为160℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为170℃，为750转/小时，发泡时间为60分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为150℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
以上所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
以上所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。
以上所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
经检测，本发明制得的优质体育橡胶跑道具有的特点如下表：
表一：
| 项目名称 | 检查结果 |
| 胶粉 | 胶粉量低 |
| 表面颗粒 | 均匀 |
| 气味 | 气味稳定，淡 |
| 毒性 | 无毒 |
| 耐磨性 | 良好 |
| 耐火性 | 难燃烧 |
| 耐滑性 | 良好 |
| 柔软性 | 良好 |
Claims (6)
1.一种利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,其特征在于：所述橡胶跑道的有效成分是由以下重量份数的原料制成：
胶辊碎胶15～20份 聚氨酯预聚体25～30份 混合聚醚20～25份
聚乙烯颗粒10～15份 颜料8～12份 助剂5～8份
沥青12～18份 填料15～20份。
2.根据权利要求1所述的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法,其特征在于，所述制备方法包括以下几个步骤：
（1）将碎胶用带有切割刀的搅碎机内进行搅碎，搅碎至颗粒大小为0.2～0.5mm以下；备用；
（2）将搅碎后的胶辊碎胶、聚氨酯预聚体、混合聚醚、聚乙烯颗粒、助剂、沥青和填料进行混合均匀，送入二辊压延机进行初步辊炼，辊温为150℃～180℃，辊炼时间为1.5～4.5小时，辊炼后停放12小时，再返回二辊压延机上进行再次反炼，制得辊炼胶，备用；
（3）将辊炼胶在三联出片机上进行压延出片，制得压延片；备用；
（4）将上述步骤（3）制得的压延片与底下衬有的再生橡胶在捏合机上一起进行捏合，使得二层捏合粘结呈一体，制得半成品，备用；
（5）将制得的半成品分别进入刻有面花与底花的鼓式硫化机上进行一级硫化，硫化辊转速为200～750转/小时，硫化温度为120-160℃，制得硫化胶；备用；
（6）将硫化胶送入隧道式烘箱加热进行二级硫化发泡，温度为160-170℃，为200～750转/小时，发泡时间为40～60分钟；
（7）对上述步骤（6）采取热开模成型方式取出发泡后的胶体，开模温度控制为145～150℃，制得发泡胶体；备用；
（8）发泡胶体放入洗刷池进行刷洗、卷曲、烘干，制得橡胶；备用；
（9）将上述步骤（8）制得的橡胶送入切边机内进行切边修整，裁剪成所需的规格橡胶跑道；备用；
（10）将上述步骤（9）制得的橡胶跑道经过打磨机进行打磨成型，包装入库，即制得橡胶体育跑道成品。
3.根据权利要求1所述的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法，其特征在于：所述填料包括碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠和氧化铝；所述碳酸钙粉、蛭石、石英粉、硅酸钠、氧化铝的重量比为1:1:0.8:0.6:0.6。
4.根据权利要求1所述的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法，其特征在于：所述助剂包括抗老剂和弹性柔软剂；所述抗老剂和弹性柔软剂的重量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法，其特征在于：所述颜料为有机颜料或无机颜料；颜色为红、绿、蓝、黄、橙色、紫色、棕色、灰色、白色或它们混合颜色料。
6.根据权利要求1所述的利用造纸胶辊剩料制备优质体育橡胶跑道的方法，其特征在于：所述胶辊碎胶为生产造纸胶辊产生的剩料。
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