CN109929158A - 一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料及其双重硫化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，由如下以重量份计的组分组成：橡胶，100份；防老剂，2‑5份；增塑剂，0.5‑4份；硫化剂，0.5‑2份；增强剂，10‑25份；活性剂，3‑9份；抗氧化剂，4‑8份；促进剂，2.5‑7份。本发明还公开了一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺。

Description

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料及其双重硫化 工艺

技术领域

本发明涉及橡胶材料领域，具体涉及一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料及其双重硫化工艺。

背景技术

橡胶跑道由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。橡胶跑道具有平整度好、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。

橡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，具有一定的抗紫外线能力和耐老化力是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。聚氨酯塑胶材料的施工过程中最怕水、胶浆在初步固化前碰到一滴水珠就会产生大的气泡，因此技术人员在高温条件下作业难度较大。铺胶面时一定掌握天气情况并要做好防止突降阵 雨的应急措施。铺胶时间要避开早晨大气中和地面湿度较大的时候，即使在天气晴朗的正常工作日，最好在上午九点以后正式铺设，橡胶跑道铺设。胶面的实铺厚度是指从胶底至表层胶粒的中心，一般从两方面控制。首先通过立模进行厚度尺寸的预检，对基层局部高出的地方进行修砍或锤击进行夯低。如果高出不多，可采用平刮尺上加卡具离模刮浆来保证厚度。防止胶面铺筑后局部发生起泡脱壳，对于基层密实度要严格控制，防止沥青基础层自身嵌挤不实，脱壳脱层，致使粘结力差，表面气化，胶面被拉断。基层密实度不够的地方，可以采用钻头打孔，灌胶的方法进行加固。为保证平整度、坡度，模条钉好 后，用水平仪进行模拟校正，基层个别高的地方，先加以整平，个别低的地方，用胶填平。

近年橡胶跑道在我国得到迅速发展，成为我国大、中、小学田径运动场必配。橡胶跑道胶粘剂伴随着塑胶跑道的快速发展而得到广泛研究与生产，目前市面上已经存在很多种类的橡胶跑道用聚氨酯材 料，不过由于不同的原料选择，配方设计和合成工艺，使得这些材料之间的性能存在较大的差异，还有很大一部分使用会对施工者和使用者造成风险，造成环境污染。由于橡胶跑道是采用单组份聚氨酯胶粘剂与弹性橡胶颗粒结合而成，需具有透气功能，使得其在高温下地基产生的蒸汽不能很快的散发出去，让蒸汽压力无法聚集，产生鼓泡现象。因此需要一种环保无毒，粘结强度高，剥离强度高，机械性能好，表干时间和固化时间短，耐磨性好，耐臭氧性、耐候性、防水性佳，不易老化的跑道材料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料及其双重硫化工艺。

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，由如下以重量份计的组分组成：

橡胶，100份；防老剂，2-5份；增塑剂，0.5-4份；硫化剂，0.5-2份；增强剂，10-25份；活性剂，3-9份；抗氧化剂，4-8份；促进剂，2.5-7份；

其中所述橡胶为丁腈/聚氯乙烯橡胶，丁腈橡胶与聚氯乙烯树脂的比例为 75∶25；

其中所述的防老剂为2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚。

优选地，由如下以重量份计的组分组成：

橡胶，100份；防老剂，3份；增塑剂，2份；硫化剂，1份；增强剂，17份；活性剂，6份；抗氧化剂，5份；促进剂，4份；

其中所述的增塑剂为对苯二甲酸二己酯、戊二酸烷基醚酯。

其中所述的硫化机为二苄基二硫代氨基甲酸锌、二异丁基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代甲酸锌或二烷基二硫代磷酸锌。

其中所述的增强剂为二氧化硅、硫酸钙、硫酸铝。

其中所述的活性剂为氧化锌、硬脂酸锌。

其中所述的抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂164。

其中所述的促进剂为噻唑类、次磺酰胺类。

还包括紫外线吸收剂，为间羟基苯甲酸苯酯、双苯甲酸间苯二酚酯、三(1，2，3，4，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯。

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶在混炼机中混合；随后在向其中加入防老剂、增塑剂、硫化剂、增强剂、活性剂、抗氧化剂和促进剂；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110-120℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热2-4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

其中促进剂噻唑类为二硫化二苯并噻唑。

其中促进剂次磺酰胺类为N-氧联二(1,2-亚乙基)-2-苯并噻唑次磺酰胺。

其中紫外线吸收剂的重量份数为3-6份。

优选地，紫外线吸收剂的重量份数为4份。

本发明的有益效果是：本发明的双重硫化工艺操作简单，原料易得。得到一种环保无毒，粘结强度高，剥离强度高，机械性能好，表干时间和固化时间短，耐磨性好，耐臭氧性、耐候性、防水性佳，不易老化的跑道材料。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺作进一步详细说明，所属领域的技术人员可以参照实施例的配方及制备方法制得耐候性耐臭氧性橡胶材料，但不应理解为对本发明的任何限制。

实施例1

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例2

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚5份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例3

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯4份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例4

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌2份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例5

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅25份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例6

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌9份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例7

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 8份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例8

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑7份、间羟基苯甲酸苯酯3份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例9

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚2份、对苯二甲酸二己酯0.5份、二丁基二硫代甲酸锌0.5份、二氧化硅10份、硬脂酸锌3份、抗氧化剂1010 4份、二硫化二苯并噻唑2.5份、间羟基苯甲酸苯酯6份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例10

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚5份、对苯二甲酸二己酯4份、二丁基二硫代甲酸锌2份、二氧化硅25份、硬脂酸锌9份、抗氧化剂1010 8份、二硫化二苯并噻唑7份、间羟基苯甲酸苯酯6份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

实施例11

一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂25份在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶75份在混炼机中混合；随后在向其中加入2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚3份、对苯二甲酸二己酯2份、二丁基二硫代甲酸锌1份、二氧化硅17份、硬脂酸锌6份、抗氧化剂1010 5份、二硫化二苯并噻唑4份、间羟基苯甲酸苯酯4份；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。

试验结果

通过本发明所制备的耐候性耐臭氧性橡胶材料的试验数据如下：

Claims (10)

1.一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，由如下以重量份计的组分组成：

橡胶，100份；防老剂，2-5份；增塑剂，0.5-4份；硫化剂，0.5-2份；增强剂，10-25份；活性剂，3-9份；抗氧化剂，4-8份；促进剂，2.5-7份；

其中所述橡胶为丁腈/聚氯乙烯橡胶，丁腈橡胶与聚氯乙烯树脂的比例为 75∶25；

其中所述的防老剂为2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚。

2.如权利要求1所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，由如下以重量份计的组分组成：

橡胶，100份；防老剂，3份；增塑剂，2份；硫化剂，1份；增强剂，17份；活性剂，6份；抗氧化剂，5份；促进剂，4份；

其中所述橡胶为丁腈/聚氯乙烯橡胶，丁腈橡胶与聚氯乙烯树脂的比例为 75∶25；

其中所述的防老剂为2，6-二叔丁基-3-甲基苯酚。

3.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的增塑剂为对苯二甲酸二己酯、戊二酸烷基醚酯。

4.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的硫化机为二苄基二硫代氨基甲酸锌、二异丁基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代甲酸锌或二烷基二硫代磷酸锌。

5.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的增强剂为二氧化硅、硫酸钙、硫酸铝。

6.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的活性剂为氧化锌、硬脂酸锌。

7.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂164。

8.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，其中所述的促进剂为噻唑类、次磺酰胺类。

9.如权利要求1-2任一项所述的一种可提高跑道耐候性耐臭氧性的橡胶材料，其特征在于，还包括紫外线吸收剂，为间羟基苯甲酸苯酯、双苯甲酸间苯二酚酯、三(1，2，3，4，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯。

10.一种可提高跑道耐候性耐臭氧性橡胶材料的双重硫化工艺，其特征在于，步骤如下：

1）先将聚氯乙烯树脂在辊轧机中进行碾压，再和丁腈橡胶在混炼机中混合；随后在向其中加入防老剂、增塑剂、硫化剂、增强剂、活性剂、抗氧化剂和促进剂；终料在混炼机中混合，滤胶倒出温度是175℃；使用冷进料压出机挤出胶条，挤出温度控制在110-120℃，检验；

2）在加热条件下进行胶坯胶接，在100℃将胶坯预热2-4小时；第一次硫化，丁基橡胶降解前的硫化温度最高为205℃；

3）在40℃下第二次硫化，检验，在阴暗环境储存。