CN109627745A - 一种用于跑道的填充颗粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于跑道的填充颗粒及其制备方法。该填充颗粒由包括如下重量份的原料制得：15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份SEBS‑g‑MA和1～10份抗氧化剂。本发明创新地将特定比例的三元乙丙橡胶与聚氨酯混合，将其作为跑道填充颗粒的基体，可以使得到的填充颗粒在保证跑道用颗粒基础性能的同时，回弹性好、抗压强度高、压缩复原性能和扯断伸长性能好。

Description

一种用于跑道的填充颗粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及填充技术领域，更具体地，涉及一种用于跑道的填充颗粒及其制备方法。

背景技术

塑胶跑道是一种以人工合成材料为原料，敷设的运动场地面。网球场、篮球场、羽毛球场、排球场、儿童乐园等体育场地或游乐场所大多用塑胶颗粒材料进行铺装。由于塑胶颗粒材料铺装场地后可以全天候使用，提高场地使用率。

传统跑道由橡胶颗粒与聚胺脂现场浇注而成，塑胶跑道与煤渣、沙石场地相比，具有弹性好，吸震性能好，耐磨和抗老化等优点，对污境的污染少，易于清洁和维护管理。随着技术的发展，现有技术中塑胶跑道的平整度、密实度以及耐磨耐老化性均不佳，且易脱色，脱粒，积存灰尘。

针对这一现象，有研究学者提出复合型跑道，但得到的产品均以天然橡胶为主体，再辅以补强填充剂和其他助剂，工艺复杂，成本较高，产品抗拉强度低，易老化，耐日光龟裂较差，易于褪色，其减震、耐磨以及冲击吸收效果有待改进。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于跑道的填充颗粒，该填充颗粒由包括如下重量份的原料制得：

15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份SEBS-g-MA和1～10份抗氧化剂。

本发明创新地将特定比例的三元乙丙橡胶、聚氨酯与SEBS-g-MA混合，将其作为跑道填充颗粒的基体，可以使得到的填充颗粒在保证跑道用颗粒基础性能的同时，回弹性好、抗压强度高、压缩复原性能和扯断伸长性能好。

在本发明一个优选实施方式中，该填充颗粒由包括如下重量份的原料制得：15～20份三元乙丙橡胶、70～80份聚氨酯、5～10份SEBS-g-MA和5～10份抗氧化剂。

在本发明中，SEBS-g-MA是指苯乙烯、乙烯、丁二烯的嵌段聚合物接枝马来酸酐得到的聚合物。其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率优选为20～50％，进一步优选为20～30％。

在本发明一个优选实施方式中，上述聚丁二烯的平均分子量为5W～20W，优选为10W～15W。

在本发明一个优选实施方式中，聚氨酯的平均分子量为5W～20W，优选为10W～15W。

在本发明一个优选实施方式中，抗氧化剂为2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(RD)、2-巯基苯并咪唑(MB)、硫代二丙酸双酯抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种，优选为2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和抗氧化剂硫代二丙酸二(十八)酯(DSTP)，进一步优选为(1～3):3，更优选为2:3。

在本发明一个优选实施方式中，填充颗粒的原料中还包括1～100重量份填料，优选为20～30重量份填料。

其中，填料优选为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、陶土中的一种或多种，优选为轻质碳酸钙。

在本发明一个优选实施方式中，该填充颗粒由包括如下重量份的原料制得：

15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份抗氧化剂、1～10份SEBS-g-MA和1～100份填料。

在本发明一个优选实施方式中，该填充颗粒由如下重量份的原料制得：

15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份抗氧化剂、1～10份SEBS-g-MA和1～100份填料。

即该填充颗粒中原料由三元乙丙橡胶聚氨酯、SEBS-g-MA、抗氧化剂和填料组成。

在本发明中，所述重量份可以是μg、mg、g、kg等本领域公知的重量单位，也可以是其倍数，如1/10、1/100、10倍、100倍等。

本发明的填充颗粒的粒径可以为1～7mm，优选为3～4mm。

本发明的填充颗粒可以使用本发明中常用的方法来制备，在本发明一个优选实施方式中，本发明的填充颗粒优选使用如下方法来制备。

即本发明的第二目的在于提供上述填充颗粒的制备方法，包括如下步骤：

按配比将SEBS、三元乙丙橡胶、聚丁二烯、聚氨酯与环烷油混合，在800～1500rpm下加入抗氧化剂，混合5～30min，在160～230℃挤出，即得。

在本发明一个优选实施方式中，上述填充颗粒的制备方法，包括如下步骤：

按配比将三元乙丙橡胶、聚氨酯和SEBS-g-MA混合，在800～1500rpm下加入抗氧化剂，混合5～30min，在160～230℃挤出，即得。

本发明创新地将特定比例的三元乙丙橡胶、聚氨酯与SEBS-g-MA混合，将其作为跑道填充颗粒的基体，可以使得到的填充颗粒在保证跑道用颗粒基础性能的同时，回弹性好、抗压强度高、压缩复原性能和扯断伸长性能好。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明实施例涉及的原材料均可以市购获得，涉及的方法为本领域常规技术手段。

实施例1

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将20重量份三元乙丙橡胶、80重量份聚氨酯(平均分子量为10W)与8重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20％；

2)再将6重量份抗氧化剂DSTP、4重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和30重量份轻质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实施例2

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将15重量份三元乙丙橡胶、70重量份聚氨酯(平均分子量为10W)与5重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为30％；

2)再将3重量份抗氧化剂DSTP、2重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物预和20重量份重质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实施例3

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将15重量份三元乙丙橡胶、80重量份聚氨酯(平均分子量为5W)与10重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20％；

2)再将6重量份抗氧化剂DSTP、4重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物预和20重量份陶土预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在800rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实施例4

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将15重量份三元乙丙橡胶、40重量份聚氨酯(平均分子量为5W)与1重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为50％；

2)再将1重量份抗氧化剂DSTP和1重量份轻质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合5分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实施例5

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将30重量份三元乙丙橡胶、90重量份聚氨酯(平均分子量为20W)与10重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为50％；

2)再将10重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和100重量份重质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实施例6

本实施例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将25重量份三元乙丙橡胶、85重量份聚氨酯(平均分子量为10W)与10重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为25％；

2)再将3重量份抗氧化剂DSTP、2重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和20重量份轻质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1500rpm下混合5分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

对比例1

本对比例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将30重量份丁腈橡胶、30重量份聚氨酯(平均分子量为10W)与20重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20％；

2)再将5重量份硫代二丙酸双酯抗氧剂和30重量份轻质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

对比例2

本对比例提供了一种用于跑道的填充颗粒，其制备方法如下：

1)先将10重量份三元乙丙橡胶、100重量份聚氨酯(平均分子量为10W)与15重量份SEBS-g-MA混合，其中，SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20％；

2)再将6重量份抗氧化剂DSTP、4重量份2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和20重量份轻质碳酸钙预混合；

3)将步骤1)和步骤2)的预混料在1000rpm下混合20分钟，经挤出机在200℃挤出，破碎后得到粒径为3～4mm的填充颗粒。

实验例

实施例1～6以及对比例1～2制备得到的填充颗粒的性能测试结果如表1：

表1实施例1～6及对比例1～2的性能测试结果

由上表1可知，本发明的填充颗粒的硬度符合塑胶跑道的要求，具有较高的回弹率，且抗压强度得到明显提高，也具有较好的压缩复原性能，其扯断伸长性能较好，无气味且环保。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于跑道的填充颗粒，其特征在于，由包括如下重量份的原料制得：

15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份SEBS-g-MA和1～10份抗氧化剂。

2.根据权利要求1所述的填充颗粒，其特征在于，由包括如下重量份的原料制得：

15～20份三元乙丙橡胶、70～80份聚氨酯、5～10份SEBS-g-MA和5～10份抗氧化剂。

3.根据权利要求1或2所述的填充颗粒，其特征在于，所述聚氨酯的平均分子量为5W～20W，优选为10W～15W。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的填充颗粒，其特征在于，所述抗氧化剂为2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物、2-巯基苯并咪唑、硫代二丙酸双酯抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种，优选为2,2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物和抗氧化剂DSTP，进一步优选为(1～3):3。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的填充颗粒，其特征在于，所述SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20～50％。

6.根据权利要求5所述的填充颗粒，其特征在于，所述SEBS-g-MA中马来酸酐的接枝率为20～30％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的填充颗粒，其特征在于，所述原料中还包括1～100重量份填料，优选为20～30重量份填料。

8.根据权利要求7所述的填充颗粒，其特征在于，所述填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、陶土中的一种或多种，优选为轻质碳酸钙。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的填充颗粒，其特征在于，由如下重量份的原料制得：

15～30份三元乙丙橡胶、40～90份聚氨酯、1～10份抗氧化剂、1～10份SEBS-g-MA和1～100份填料。

10.权利要求1至9中任一项所述的填充颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按配比将三元乙丙橡胶、聚氨酯和SEBS-g-MA混合，在800～1500rpm下加入抗氧化剂，混合5～30min，在160～230℃挤出，即得。