CN108914745B - 一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法 - Google Patents

一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法，所述跑道材料由底层、加强层以及面层组成，所述跑道材料依次为底层、加强层以及面层，其中：所述底层按质量组份包括：聚氨酯预聚体10‑14份聚醚混料44‑54份热塑性聚氨酯弹性体橡胶8‑12份；所述加强层按质量组份包括：聚氨酯预聚体3‑5份聚醚混料12‑18份；所述面层按质量组份包括：聚氨酯预聚体3‑5份聚醚混料6‑9份三元乙丙橡胶9‑14份。本跑道材料具有非常高的冲击性能，且高弹、阻燃性能、强度性能优异，综合性能好，具有较大的市场潜力。

Description

一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法。
背景技术
塑胶跑道因其具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率等特点，得到广泛的应用。塑胶跑道是由聚氨酯橡胶等材料组成的，具有一定的弹性和色彩。
近年来，国家对体育行业的支持，人们对塑胶跑道的要求越来越高，特别是物理性能里面的冲击吸收，但是现有的聚氨酯塑胶跑道的冲击吸收达不到运动员的要求，这也成为了当前聚氨酯方面的难题。
现有的有通过加大材料使用量来增加厚度，从而达到冲击吸收的要求，但是会增加使用单位的成本，同时也形成了资源的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法。
一种高冲击吸收跑道材料，所述跑道材料由底层、加强层以及面层组成，所述跑道材料依次为底层、加强层以及面层，其中：
所述底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000011
所述加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体3-5份聚醚混料12-18份；
所述面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000021
优选地，所述底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000022
所述加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体4份聚醚混料16份；
所述面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000023
优选地，所述聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000024
优选地，所述聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇、铁红、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
优选地，所述聚醚多元醇为聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D以及聚醚多元醇403中的一种或多种。
优选地，所述聚醚多元醇为聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D以及聚醚多元醇403的混合，其质量比为1:1:1。
优选地，所述铁红为铁红4110。
优选地，所述滑石粉粒径为1200-1300目。
优选地，所述碳酸钙粒径为300-500目。
一种高冲击吸收跑道材料的成型方法，其特征在于，所述方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1000-1500r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1000-1500r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥20-28h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1000-1500r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥20-28h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
本发明一种高冲击吸收跑道材料及其成型方法，本跑道材料具有非常高的冲击性能，且高弹、阻燃性能、强度性能优异，综合性能好，具有较大的市场潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为跑道材料结构示意图。
附图标记
11 面层 12 加强层
13 底层
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参看图1，一种高冲击吸收跑道材料，其由底层13、加强层12以及面层11三层组成，底层13直接与路面相接触，加强层12设置在底层13的上方，面层11设置在加强层12的上方。
实施例1
高冲击吸收跑道材料，跑道材料由底层、加强层以及面层组成，其中：
底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000041
加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 3份聚醚混料 18份；
面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000042
高冲击吸收跑道材料的成型方法，方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1500r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1000r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥28h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1500r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥20h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
其中，聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000051
聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D、聚醚多元醇403、铁红4110、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
其中的，滑石粉粒径为1200目，碳酸钙粒径为500目。
实施例2
高冲击吸收跑道材料，跑道材料由底层、加强层以及面层组成，其中：
底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000052
Figure BDA0001763243110000061
加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 4份聚醚混料 17份；
面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000062
高冲击吸收跑道材料的成型方法，方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1400r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1100r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥25h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1200r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥26h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
其中，聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000063
聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇330N、铁红4110、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
其中的，滑石粉粒径为1280目，碳酸钙粒径为330目。
实施例3
高冲击吸收跑道材料，跑道材料由底层、加强层以及面层组成，其中：
底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000071
加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 5份聚醚混料 12份；
面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000072
高冲击吸收跑道材料的成型方法，方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1000r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1500r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥20h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1000r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥28h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
其中，聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000081
聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D、聚醚多元醇403、铁红、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
其中的，滑石粉粒径为1300目，碳酸钙粒径为300目。
实施例4
高冲击吸收跑道材料，跑道材料由底层、加强层以及面层组成，其中：
底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000082
加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 5份聚醚混料 14份；
面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000083
高冲击吸收跑道材料的成型方法，方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1300r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥22h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1450r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥23h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
其中，聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000091
聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D以及聚醚多元醇403、铁红4110、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
其中的，滑石粉粒径为1240目，碳酸钙粒径为450目。
实施例5
高冲击吸收跑道材料，跑道材料由底层、加强层以及面层组成，其中：
底层按质量组份包括：
所述底层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000101
所述加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 4份聚醚混料 16份；
所述面层按质量组份包括：
Figure BDA0001763243110000102
高冲击吸收跑道材料的成型方法，方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1300r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1200r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥24h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1300r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥24h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
其中，聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure BDA0001763243110000103
Figure BDA0001763243110000111
聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D、聚醚多元醇403、铁红4110、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
其中的，滑石粉粒径为1250目，碳酸钙粒径为400目。
将实施例1-5的跑道材料进行性能的表征，分别测试冲击吸收(测试条件：0-50℃)、垂直变形(测试条件：23℃)、抗滑值(测试条件：20℃)、拉伸强度(测试条件：50mm/min)、拉断伸长率(测试条件：50mm/min)以及阻燃性能(测试条件：13mm)，测试标准为GB36246-2018，表征测试结果如下：
Figure BDA0001763243110000112
上述的表可以得知：本跑道材料具有非常高的冲击吸收能力，平均吸收能力可以达到40％以上，垂直变形为2mm，抗滑性好，平均可以达到90％以上，具有高弹以及高的强度，拉伸强度平均可以达到1.5Mpa以上，拉伸伸长率平均可以达到230％以上，阻燃等级为1级。
本跑道材料混合施工于场地上，施工方式快捷方便，耗时短。其中TPU颗粒的引入，主要利用TPU颗粒的强力回弹力，从而对整体的冲击吸收进行改变，同样聚氨酯材料与TPU颗粒的粘接力强，解决了跑道材料有着优越的性能，同时也有符合冲击吸收的要求。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本文进行了详细的介绍，应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种高冲击吸收跑道材料，其特征在于：所述跑道材料由底层、加强层以及面层组成，所述跑道材料依次为底层、加强层以及面层，其中：
所述底层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 12份 聚醚混料 48份
热塑性聚氨酯弹性体橡胶10份；
所述加强层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 4份 聚醚混料 16份；
所述面层按质量组份包括：
聚氨酯预聚体 4份 聚醚混料 8份
三元乙丙橡胶 12份。
2.根据权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述聚醚混料按质量百分数组份包括：
Figure FDA0002625198150000011
3.根据权利要求2所述的跑道材料，其特征在于：所述聚醚混料为通过将长链氯化石蜡、聚醚多元醇、铁红、滑石粉以及碳酸钙混合、搅拌至完全分散即可。
4.根据权利要求3所述的跑道材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D以及聚醚多元醇403中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的跑道材料，其特征在于：所述聚醚多元醇为聚醚多元醇330N、聚醚多元醇220D以及聚醚多元醇403的混合，其质量比为2:2:1。
6.根据权利要求3所述的跑道材料，其特征在于：所述铁红为铁红4110。
7.根据权利要求3所述的跑道材料，其特征在于：所述滑石粉粒径为1200-1300目。
8.根据权利要求3所述的跑道材料，其特征在于：所述碳酸钙粒径为300-500目。
9.一种如权利要求1-8任一所述的高冲击吸收跑道材料的成型方法，其特征在于，所述方法为：
底层成型：
将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，进行搅拌，搅拌速度为1000-1500r/min，搅拌至分散均匀后，加入热塑性聚氨酯弹性体橡胶，再以搅拌速度1000-1500r/min进行搅拌，搅拌至完全分散，得到混料a，将混料a摊铺，形成底层；
加强层成型：
在所述底层固化干燥20-28h后，将聚氨酯预聚体加入至聚醚混料中，以搅拌速度为1000-1500r/min搅拌至分散均匀后，摊铺在所述底层上方；
面层成型：
在所述加强层固化干燥20-28h后，将聚氨酯预聚体、聚醚混料以及三元乙丙橡胶进行搅拌混合，混合至均匀后，喷涂在所述加强层上方，形成面层。
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