CN108727654A - 三层预制型橡胶跑道及其制备方法 - Google Patents

三层预制型橡胶跑道及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了三层预制型橡胶跑道及其制备方法，所述三层预制型橡胶跑道包括有面层、中层和底层，且采用丁苯橡胶和天然橡胶两者与其他优选的成份按照一定重量份混合硫化制备而成。本发明制备的三层预制型橡胶跑道，具有优异的冲击吸收作用，具有良好的缓冲性能，能够增强对运动人群的保护。

Description

三层预制型橡胶跑道及其制备方法
技术领域
本发明涉及运动设备领域，特别是涉及一种三层结构的预制型跑道及其制备方法。
背景技术
目前，常用的合成材料跑道主要分为聚氨酯塑胶跑道和预制型橡胶跑道。其中，预制型橡胶跑道是一种双层一体结构的橡胶卷材，首先在工厂中预制而成，然后运输至施工现场粘接铺设于沥青/水泥之上。普遍使用的预制型橡胶跑道均为双层结构构成，上层为高韧性耐磨面层，高韧性耐磨面层表面有面层深度为1-2mm的无规则花纹，该无规则花纹是由特制的专业设备连续压延而成；下层为高弹性底层，高弹性底层为合理倾斜度角的水滴状蜂巢结构的微孔发泡层，合理倾斜度角的水滴状蜂巢几何结构能够提供优异的抗冲击性、平滑的能量过渡及连续的能量反馈，而弹性底层通过惰性气体闭孔发泡形成众多微小的惰性气体气囊则保证了底层的高回弹性。
受材料配方以及生产工艺的限制，双层结构的预制型跑道被沿用了近40年。然而，由于双层结构的预制型跑道对运动员的保护性能不佳，其已经不能满足运动员进行长期训练时对吸收冲击性能的要求，所以研究冲击吸收能力更佳的合成跑道产品是有必要的。
发明内容
基于此，针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种三层结构的预制型跑道，该三层预制型跑道具有优异的冲击吸收作用和良好的缓冲性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种三层预制型橡胶跑道，包括有面层、中层和底层；所述面层主要由有如下重量份的原料制备而成：
所述中层主要由包括有如下重量份的原料制备而成：
所述底层主要由包括如下重量份的原料制备而成：
本发明优选的技术方案为：
一种三层预制型橡胶跑道，包括有面层、中层和底层；所述面层主要由有如下重量份的原料制备而成：
所述中层主要由如下重量份的原料制备而成：
所述底层主要由如下重量份的原料制备而成：
所述的促进剂由以下三种组成：
促进剂DM 0.9-1.1；
促进剂M 0.75-0.85；
促进剂TMTD 0.75-0.85。
在其中一个实施例中，所述的丁苯橡胶和天然橡胶都是未硫化橡胶。
在其中一个实施例中，所述的面层中的原料还包括有2-4重量份的色粉。
在其中一个实施例中，所述无机填充料为碳酸钙。
在其中一个实施例中，所述有机填充料为橡胶粉。
在其中一个实施例中，所述矿物油为环烷油。
在其中一个实施例中，所述发泡剂为洗洁精。
在其中一个实施例中，所述硫化剂为硫磺。
本发明的另一目的是提供一种三层结构的预制型跑道的制备方法。
所述制备三层预制型橡胶跑道的方法，包括如下步骤：
i、面层胶片的制备
(1)将面层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料、矿物油、防老化剂以及色粉混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合15±2min，得面层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的面层混合胶料投入开炼机压延出片，得面层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将面层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述面层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得面层胶片。
ii、中层胶片的制备
(1)将中层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20±2min，得中层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的中层混合胶料投入开炼机压延出片，得中层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将中层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂以及步骤(2)所述中层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得中层胶片。
iii、底层胶片的制备
(1)将底层原料中所述重量份的丁苯橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20±2min，得底层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的底层混合胶料投入开炼机压延出片，得底层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将底层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述底层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得底层胶片。
iiii、复合及硫化
(1)使用设备将中层胶片与底层胶片进行复合，压出底层纹路，得复合片1。
(2)使用硫化设备，将复合片1加热至80±2℃，硫化成型后，再使用设备将面层胶料与硫化成型后的复合片1进行复合，并压出面层纹路，得复合片2。
(3)使用硫化设备，将复合片2加热至120±2℃，硫化成型，得所述三层预制橡胶跑道。
在其中一个实施例中，所述面层胶片的厚度为4±0.3mm；所述中层胶片的厚度为4±0.3mm；所述底层胶片的厚度为5±0.3mm。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明采用的丁苯橡胶具有耐磨、耐热、耐老化以及硫化速度快的优点，天然橡胶具有高弹性的优点，将丁苯橡胶和天然橡胶，将两者与其他优选的成份按照一定重量份混合硫化后，从而使构成本发明的预制型橡胶跑道的面层和中层，能够同时具备两者的优点，以及制备的底层具有高弹性的优点。
2、本发明制备的三层预制型橡胶跑道，具有优异的冲击吸收作用，具有良好的缓冲性能，能够增强对运动人群的保护。
具体实施方式
本发明通过将多层多次硫化的技术，在预制型合成跑道双层结构基础上增加一层缓震层(中层)。普通双层结构厚度为13mm的预制型跑道的冲击吸收值只有35％-38％，而增加的缓震层可以极大地提高产品的冲击吸收性能，使产品的冲击吸收值可以达到42％以上，满足国际田联标准以及国家标准规定的35％-50％。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一、
本实施例是一种三层结构的预制型橡胶跑道，包括面层、中层和底层，所述面层、中层以及底层的原料主要由如下重量份的各组分制备而成：
弹性安全地垫的制备方法，包括如下步骤：
1、面层胶片的制备
(1)将实施例一的面层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料、矿物油、防老剂2246以及色粉混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合15min，得面层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的面层混合胶料投入开炼机压延出片，得面层片状胶料，冷却至低于60℃；
(3)将实施例一的面层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述面层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3min后，在压延设备上连续压延，得厚度为4mm的面层胶片。
2、中层胶片的制备
(1)将实施例一的中层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20min，得中层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的中层混合胶料投入开炼机压延出片，得中层片状胶料，冷却至低于60℃；
(3)将实施例一的中层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂以及步骤(2)所述中层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3min后，在压延设备上连续压延，得厚度为4mm中层胶片。
3、底层胶片的制备
(1)将实施例一的底层原料中所述重量份的丁苯橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20min，得底层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的底层混合胶料投入开炼机压延出片，得底层片状胶料，冷却至低于60℃；
(3)将实施例一的底层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述底层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3min后，在压延设备上连续压延，得厚度为5mm底层胶片。
4、复合及硫化
(1)使用设备将中层胶片与底层胶片进行复合，压出底层纹路，得厚度为9mm的复合片1。
(2)使用硫化设备，将复合片1加热至80℃，硫化成型后，再使用设备将面层胶片与硫化成型后的复合片1进行复合，并压出面层纹路，得厚度为13mm复合片2。
(3)使用硫化设备，将复合片2加热至120℃，硫化成型，得所述13mm的三层预制橡胶跑道。
实施例二
取实施例二所述面层、中层以及底层各重量份的原料，弹性安全地垫的制备方法的具体步骤同实施例一。
取本发明的实施例一和实施例二的弹性安全地垫，以及现有市售普通的2层13mm的预制型橡胶跑道(对比例1)按照检测方法(国标GB/T 14833-2011和者GB/T 22517-2011)进行物理性能测试：
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种三层预制型橡胶跑道，其特征在于，包括有面层、中层和底层；所述面层主要由包括如下重量份的原料制备而成：
所述中层主要由包括如下重量份的原料制备而成：
所述底层主要由包括如下重量份的原料制备而成：
2.根据权利要求1所述的三层预制型橡胶跑道，其特征在于，包括有面层、中层和底层；所述面层主要由有如下重量份的原料制备而成：
所述中层主要由如下重量份的原料制备而成：
所述底层主要由如下重量份的原料制备而成：
3.根据权利要求1所述的三层预制型橡胶跑道，其特征在于，所述促进剂由以下三种组成：
促进剂DM 0.9-1.1；
促进剂M 0.75-0.85；
促进剂TMTD 0.75-0.85。
4.根据权利要求1-3任一所述的三层预制型橡胶跑道，其特征在于，制备所述面层中的原料还包括有2-4重量份的色粉。
5.根据权利要求1-3任一所述的三层预制型橡胶跑道，其特征在于，所述无机填充料为碳酸钙；所述有机填充料为橡胶粉。
6.根据权利要求1-3任一所述的三层预制型橡胶跑道，其特征在于，所述矿物油为环烷油；所述发泡剂为洗洁精；所述硫化剂为硫磺；所述防老化剂为防老剂2246。
7.一种制备权利要求1-6任一所述的三层预制型橡胶跑道的方法，其特征在于，包括如下步骤：
i、面层胶片的制备
(1)将面层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料、矿物油、防老化剂以及色粉混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合15±2min，得面层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的面层混合胶料投入开炼机压延出片，得面层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将面层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述面层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得面层胶片。
ii、中层胶片的制备
(1)将中层原料中所述重量份的丁苯橡胶和天然橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20±2min，得中层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的中层混合胶料投入开炼机压延出片，得中层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将中层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂以及步骤(2)所述中层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得中层胶片。
iii、底层胶片的制备
(1)将底层原料中所述重量份的丁苯橡胶、无机填充料、有机填充料以及矿物油混合后，投入到橡胶密炼机中，捏合20±2min，得底层混合胶料；
(2)将步骤(1)所述的底层混合胶料投入开炼机压延出片，得底层片状胶料，冷却至低于60±2℃；
(3)将底层原料中所述重量份的硫化剂、促进剂、发泡剂以及步骤(2)所述底层片状胶料投入橡胶密炼机中，捏合3±0.5min后，在压延设备上连续压延，得底层胶片。
iiii、复合及硫化
(1)使用设备将中层胶片与底层胶片进行复合，压出底层纹路，得复合片1。
(2)使用硫化设备，将复合片1加热至80±2℃，硫化成型后，再使用设备将面层胶料与硫化成型后的复合片1进行复合，并压出面层纹路，得复合片2。
(3)使用硫化设备，将复合片2加热至120±2℃，硫化成型，得所述三层预制橡胶跑道。
8.根据权利要求7所述的三层预制型橡胶跑道的制备方法，其特征在于，所述面层胶片的厚度为4±0.3mm。
9.根据权利要求7所述的三层预制型橡胶跑道的制备方法，其特征在于，所述中层胶片的厚度为4±0.3mm。
10.根据权利要求7-9任一所述的三层预制型橡胶跑道的制备方法，其特征在于，所述底层胶片的厚度为5±0.3mm。
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