CN108284657A - 一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及体育场地制备技术领域，特别是涉及一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，在制备硅PU面层的最后一道挤出工序中加入高吸水性树脂，所述的高吸水性树脂挤出成型后，位于硅PU材料的下表面。本方法制备的篮球场地只需3‑5天时间就可以正常使用，稳定性高，避免出现现有篮球场地出现的错层、移胶等现象，是一种新型绿色环保场地，应用前景较好，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及体育场地制备技术领域，特别是涉及一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法。
背景技术
近年来随着体育产业的蓬勃发展，全民健身理念深入人心，各类体育场馆如雨后春笋般建设起来。篮球运动是一种适合男女老少各类人群的户外运动方式。打篮球不只是运动，也是一种很好的娱乐方式，可以增进朋友间的友谊。它可以锻炼身体，也可以增强自己的身体协调性，更可以增进伙伴间的友谊。篮球场地有土质、水泥、沥青和木质等。现有的篮球比赛场塑胶地面的使用较多。有机硅改性聚氨酯材料(以下简称硅PU)以其不易老化、开裂、鼓泡、物理性能随温度变化小等优点，广泛用于篮球场地的铺装。硅PU材料铺装的运动场地具有减缓地面对运动员脚踝、关节、韧带的反作用力，同时其上硬下软的结构特性完全满足专业运动对球感的要求，因此硅PU材料广泛用于篮球场馆地面铺装。
现有的硅PU材料在制备成室外篮球场地时，由于含有大量的芳香族溶剂和游离TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯)，导致稳定性较差。因此，有学者研究为了增加硅PU跑道的稳定性，加入一些化学药剂，这样使得运动员们在场地上进行一段时间的篮球运动之后，会感到万分疲惫，其实这主要是由于在阳光的照射下，散发出污染源导致。因此，如何在达到相同级别甚至超越现有级别的球场制备技术上，避免使用过多的化学药剂，是值得研究的技术问题。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，可以完全解决上述技术问题。
解决上述技术问题的技术方案如下：
在制备该用于室外的新型环保篮球场地的过程中，加入高吸水性树脂。
进一步地说是在制备硅PU面层的最后一道挤出工序中加入高吸水性树脂，高吸水性树脂挤出成型后，位于硅PU材料的下表面。
具体步骤如下：
(1)基础层的制备：
将氧化铝粉、高岭土、碳酸钙和碳酸镁按照质量比为9:5:1:4混合，球磨后干燥研磨得到粉体，粉体过筛后加入脱模机混合均匀，然后压制成坯体，坯体经过1000-1200℃高温烧结3小时得到基础层；
(2)在基础层上粘附胶粘石层：
在基础层上开设不规则凹槽，在所述的凹槽内通过胶粘剂将填充石粘附于凹槽内表面；胶粘剂为环保水性胶粘剂，包括以下组分及重量份：植物淀粉8-11份、大豆蛋白粉16-22份、氧化淀粉5-8份、引发剂4-5份、硅烷偶联剂5-8份、滑石粉5-7份、膨润土3-5份、羟甲基纤维素5-6份、水40-50份，引发剂为浓度为10％过硫酸铵溶液；填充石为直径不超过2cm的普通石子。
(3)封面层的制备：
将沥青混凝土作为封面涂敷于胶粘石层上表面，先用粗沥青层在胶粘石层上方涂覆，保证沿着基础层往外延伸至少60mm，平铺完成后用12吨以上碾压机碾压后再铺细沥青层，厚度40mm，用12吨以上碾压机碾压平整；
(4)硅PU面层的制备：
按照以下重量份数配比：2,4-甲苯二异氰酸酯200-300份，聚醚多元醇150-200份，无机填料80-100份，甲苯20-40份，双氧水45-60份，增塑剂10-15份，固化剂12-20份，抗氧化剂5-8份，颜料2份；取各原料混合后投入密闭式炼胶机中进行混炼，混炼的温度为118℃，混炼时间为10-12分钟，混炼后再投入精炼机中进行精炼，精炼温度为100℃，精炼时间为5分钟，得到精炼混合物；将精炼混合物和高吸水性树脂投入到双螺杆挤出机中，挤出片材，保证挤出成型的高吸水性树脂位于硅PU材料的下表面，双螺杆挤出各区温度为150-200℃，双螺杆挤出机螺杆转速为10-40rpm，喂料转速为6-10rpm；再通过压延机压出纹路，压延机温度控制在95-100℃，再进入热空气通道进行硫化，热空气通道的温度为155-158℃，冷却后即得硅PU面层；高吸水性树脂的制备方法为通过反响悬浮聚合法，以环己烷和水为溶剂，在分散剂Span-80、Tween-80作用下，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和丙烯酸发生聚合，达到含有硅烷基团的高吸水性丙烯酸树脂；所述的单体丙烯酸和MPS的物质的量的比为9:1，单体总浓度为20～50％，引发剂的量为单体总质量的0.5％，所述的引发剂为10％过硫酸钾溶液。
(5)硅PU封层；
将步骤(4)制得的硅PU面层加入去离子水，去离子水的加入量为使得硅PU面层表面润湿即可，在5-38℃的环境温度下铺设于封面层上，待固化3-5天后即可使用。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种环保篮球场地的制备方法，该方法制备的篮球场地采用现有技术的硅PU材料作为面层，由于含有大量的芳香族溶剂和游离TDI，具备湿固化的特性，因此，在固化过程中加入去离子水，为湿固化提供了可操作性，因此只需3-5天时间就可以正常使用，而且在硅PU材料面层的下表面还设置有高吸水性树脂层，使得在使用过程中，增加了硅PU材料面层的干燥性，从而更加增强了该篮球场地的稳定性，避免出现现有篮球场地出现的错层、移胶等现象。而且本发明整个制备过程中，避免采用有毒有害化学药剂，均采用无毒害的水性助剂，是一种新型绿色环保场地，解决了运动员们在场地上进行一端时间的篮球运动之后，出现万分疲惫的问题。该环保篮球场地，应用前景较好，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
(1)基础层的制备：
将氧化铝粉、高岭土、碳酸钙和碳酸镁按照质量比为9:5:1:4混合，球磨后干燥研磨得到粉体，粉体过筛后加入脱模机混合均匀，然后压制成坯体，坯体经过1000℃高温烧结3小时得到基础层；
(2)在基础层上粘附胶粘石层：
在基础层上开设不规则凹槽，在所述的凹槽内通过胶粘剂将填充石粘附于凹槽内表面；胶粘剂为环保水性胶粘剂，包括以下组分及重量份：植物淀粉8份、大豆蛋白粉16份、氧化淀粉5份、引发剂4份、硅烷偶联剂5份、滑石粉5份、膨润土3份、羟甲基纤维素5份、水40份，引发剂为浓度为10％过硫酸铵溶液；填充石为直径不超过2cm的普通石子。
(3)封面层的制备：
将沥青混凝土作为封面涂敷于胶粘石层上表面，先用粗沥青层在胶粘石层上方涂覆，保证沿着基础层往外延伸至少60mm，平铺完成后用12吨以上碾压机碾压后再铺细沥青层，厚度40mm，用12吨以上碾压机碾压平整；
(4)硅PU面层的制备：
按照以下重量份数配比：2,4-甲苯二异氰酸酯200份，聚醚多元醇150份，无机填料80份，甲苯20份，双氧水45份，增塑剂10份，固化剂12份，抗氧化剂5份，颜料2份；取各原料混合后投入密闭式炼胶机中进行混炼，混炼的温度为118℃，混炼时间为10分钟，混炼后再投入精炼机中进行精炼，精炼温度为100℃，精炼时间为5分钟，得到精炼混合物；将精炼混合物和高吸水性树脂投入到双螺杆挤出机中，挤出片材，保证挤出成型的高吸水性树脂位于硅PU材料的下表面，双螺杆挤出各区温度为150℃，双螺杆挤出机螺杆转速为10rpm，喂料转速为6rpm；再通过压延机压出纹路，压延机温度控制在95℃，再进入热空气通道进行硫化，热空气通道的温度为155℃，冷却后即得硅PU面层；高吸水性树脂的制备方法为通过反响悬浮聚合法，以环己烷和水为溶剂，在分散剂Span-80、Tween-80作用下，MPS和丙烯酸发生聚合，达到含有硅烷基团的高吸水性丙烯酸树脂；所述的单体丙烯酸和MPS的物质的量的比为9:1，单体总浓度为20％，引发剂的量为单体总质量的0.5％，引发剂为10％过硫酸钾溶液。
(5)硅PU封层；
将步骤(4)制得的硅PU面层加入去离子水，去离子水的加入量为使得硅PU面层表面润湿即可，在5-38℃的环境温度下铺设于封面层上，待固化3天后即可使用。
实施例2：
(1)基础层的制备：
将氧化铝粉、高岭土、碳酸钙和碳酸镁按照质量比为9:5:1:4混合，球磨后干燥研磨得到粉体，粉体过筛后加入脱模机混合均匀，然后压制成坯体，坯体经过1200℃高温烧结3小时得到基础层；
(2)在基础层上粘附胶粘石层：
在基础层上开设不规则凹槽，在所述的凹槽内通过胶粘剂将填充石粘附于凹槽内表面；胶粘剂为环保水性胶粘剂，包括以下组分及重量份：植物淀粉11份、大豆蛋白粉22份、氧化淀粉8份、引发剂5份、硅烷偶联剂8份、滑石粉7份、膨润土5份、羟甲基纤维素6份、水50份，引发剂为浓度为10％过硫酸铵溶液；填充石为直径不超过2cm的普通石子。
(3)封面层的制备：
将沥青混凝土作为封面涂敷于胶粘石层上表面，先用粗沥青层在胶粘石层上方涂覆，保证沿着基础层往外延伸至少60mm，平铺完成后用12吨以上碾压机碾压后再铺细沥青层，厚度40mm，用12吨以上碾压机碾压平整；
(4)硅PU面层的制备：
按照以下重量份数配比：2,4-甲苯二异氰酸酯300份，聚醚多元醇200份，无机填料100份，甲苯40份，双氧水60份，增塑剂15份，固化剂20份，抗氧化剂8份，颜料2份；取各原料混合后投入密闭式炼胶机中进行混炼，混炼的温度为118℃，混炼时间为12分钟，混炼后再投入精炼机中进行精炼，精炼温度为100℃，精炼时间为5分钟，得到精炼混合物；将精炼混合物和高吸水性树脂投入到双螺杆挤出机中，挤出片材，保证挤出成型的高吸水性树脂位于硅PU材料的下表面，双螺杆挤出各区温度为200℃，双螺杆挤出机螺杆转速为40rpm，喂料转速为10rpm；再通过压延机压出纹路，压延机温度控制在100℃，再进入热空气通道进行硫化，热空气通道的温度为158℃，冷却后即得硅PU面层；高吸水性树脂的制备方法为通过反响悬浮聚合法，以环己烷和水为溶剂，在分散剂Span-80、Tween-80作用下，MPS和丙烯酸发生聚合，达到含有硅烷基团的高吸水性丙烯酸树脂；所述的单体丙烯酸和MPS的物质的量的比为9:1，单体总浓度为50％，引发剂的量为单体总质量的0.5％，引发剂为10％过硫酸钾溶液。
(5)硅PU封层；
将步骤(4)制得的硅PU面层加入去离子水，去离子水的加入量为使得硅PU面层表面润湿即可，在5-38℃的环境温度下铺设于封面层上，待固化5天后即可使用。
实施例3：
(1)基础层的制备：
将氧化铝粉、高岭土、碳酸钙和碳酸镁按照质量比为9:5:1:4混合，球磨后干燥研磨得到粉体，粉体过筛后加入脱模机混合均匀，然后压制成坯体，坯体经过1100℃高温烧结3小时得到基础层；
(2)在基础层上粘附胶粘石层：
在基础层上开设不规则凹槽，在所述的凹槽内通过胶粘剂将填充石粘附于凹槽内表面；胶粘剂为环保水性胶粘剂，包括以下组分及重量份：植物淀粉9份、大豆蛋白粉18份、氧化淀粉7份、引发剂4份、硅烷偶联剂7份、滑石粉6份、膨润土4份、羟甲基纤维素6份、水45份，引发剂为浓度为10％过硫酸铵溶液；填充石为直径不超过2cm的普通石子。
(3)封面层的制备：
将沥青混凝土作为封面涂敷于胶粘石层上表面，先用粗沥青层在胶粘石层上方涂覆，保证沿着基础层往外延伸至少60mm，平铺完成后用12吨以上碾压机碾压后再铺细沥青层，厚度40mm，用12吨以上碾压机碾压平整；
(4)硅PU面层的制备：
按照以下重量份数配比：2,4-甲苯二异氰酸酯250份，聚醚多元醇170份，无机填料90份，甲苯30份，双氧水50份，增塑剂13份，固化剂17份，抗氧化剂6份，颜料2份；取各原料混合后投入密闭式炼胶机中进行混炼，混炼的温度为118℃，混炼时间为11分钟，混炼后再投入精炼机中进行精炼，精炼温度为100℃，精炼时间为5分钟，得到精炼混合物；将精炼混合物和高吸水性树脂投入到双螺杆挤出机中，挤出片材，保证挤出成型的高吸水性树脂位于硅PU材料的下表面，双螺杆挤出各区温度为190℃，双螺杆挤出机螺杆转速为30rpm，喂料转速为7rpm；再通过压延机压出纹路，压延机温度控制在98℃，再进入热空气通道进行硫化，热空气通道的温度为156℃，冷却后即得硅PU面层；高吸水性树脂的制备方法为通过反响悬浮聚合法，以环己烷和水为溶剂，在分散剂Span-80、Tween-80作用下，MPS和丙烯酸发生聚合，达到含有硅烷基团的高吸水性丙烯酸树脂；所述的单体丙烯酸和MPS的物质的量的比为9:1，单体总浓度为35％，引发剂的量为单体总质量的0.5％，所述的引发剂为10％过硫酸钾溶液。
(5)硅PU封层；
将步骤(4)制得的硅PU面层加入去离子水，去离子水的加入量为使得硅PU面层表面润湿即可，在5-38℃的环境温度下铺设于封面层上，待固化4天后即可使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，在制备过程中加入高吸水性树脂。
2.根据权利要求1所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，在制备硅PU面层的最后一道挤出工序中加入高吸水性树脂，所述的高吸水性树脂挤出成型后，位于硅PU材料的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基础层的制备：
将氧化铝粉、高岭土、碳酸钙和碳酸镁按照质量比为9:5:1:4混合，球磨后干燥研磨得到粉体，粉体过筛后加入脱模机混合均匀，然后压制成坯体，坯体经过1000-1200℃高温烧结3小时得到基础层；
(2)在基础层上粘附胶粘石层：
在基础层上开设不规则凹槽，在所述的凹槽内通过胶粘剂将填充石粘附于凹槽内表面；
(3)封面层的制备：
将沥青混凝土作为封面涂敷于胶粘石层上表面，先用粗沥青层在胶粘石层上方涂覆，保证沿着基础层往外延伸至少60mm，平铺完成后用12吨以上碾压机碾压后再铺细沥青层，厚度40mm，用12吨以上碾压机碾压平整；
(4)硅PU面层的制备：
按照以下重量份数配比：2,4-甲苯二异氰酸酯200-300份，聚醚多元醇150-200份，无机填料80-100份，甲苯20-40份，双氧水45-60份，增塑剂10-15份，固化剂12-20份，抗氧化剂5-8份，颜料2份；取各原料混合后投入密闭式炼胶机中进行混炼，混炼的温度为118℃，混炼时间为10-12分钟，混炼后再投入精炼机中进行精炼，精炼温度为100℃，精炼时间为5分钟，得到精炼混合物；将精炼混合物和高吸水性树脂投入到双螺杆挤出机中，挤出片材，保证挤出成型的高吸水性树脂位于硅PU材料的下表面，双螺杆挤出各区温度为150-200℃，所述的双螺杆挤出机螺杆转速为10-40rpm，喂料转速为6-10rpm；再通过压延机压出纹路，压延机温度控制在95-100℃，再进入热空气通道进行硫化，热空气通道的温度为155-158℃，冷却后即得硅PU面层；
(5)硅PU封层；
将步骤(4)制得的硅PU面层加入去离子水，在5-38℃的环境温度下铺设于封面层上，待固化3-5天后即可使用。
4.根据权利要求3所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的胶粘剂为环保水性胶粘剂，包括以下组分及重量份：植物淀粉8-11份、大豆蛋白粉16-22份、氧化淀粉5-8份、引发剂4-5份、硅烷偶联剂5-8份、滑石粉5-7份、膨润土3-5份、羟甲基纤维素5-6份、水40-50份。
5.根据权利要求4所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，所述引发剂为浓度为10％过硫酸铵溶液。
6.根据权利要求3所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的填充石为直径不超过2cm的普通石子。
7.根据权利要求3所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的高吸水性树脂的制备方法为通过反响悬浮聚合法，以环己烷和水为溶剂，在分散剂Span-80、Tween-80作用下，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)和丙烯酸发生聚合，达到含有硅烷基团的高吸水性丙烯酸树脂；所述的单体丙烯酸和MPS的物质的量的比为9:1，单体总浓度为20～50％，引发剂的量为单体总质量的0.5％，所述的引发剂为过硫酸钾。
8.根据权利要求3所述的一种用于室外的新型环保篮球场地的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的去离子水的加入量为使得硅PU面层表面润湿即可。
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- 2018-02-26 CN CN201810161200.3A patent/CN108284657A/zh active Pending
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