CN110128754A - 一种塑胶跑道颗粒材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺30‑50份、三元乙丙橡胶50‑60份、1,1‑双(三氟甲基)‑2,2‑二氰基乙烯1‑3份、PSS‑联苯基乙烯基硅氧基‑七环戊基取代物5‑10份、二乙氧基二乙烯基硅烷2‑4份、硅蜡3‑5份、氧化铈1‑3份、发泡剂1‑3份、引发剂1‑3份；所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4‑乙烯基苄氯与二氢‑2,4,6‑三氧代‑1,3,5‑三嗪‑1,3(2H,4H)‑二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。本发明还提供了所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法。本发明提供的塑胶跑道颗粒材料强度高，耐磨性和耐老化性能好，回弹性佳，制备成本低廉，生产和使用安全环保，寿命长。

Description

一种塑胶跑道颗粒材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种塑胶跑道颗粒材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的进步与生活水平的提高，人们的运动需求越来越多，田径运动作为众多运动中最为重要的一种，它能促进人体的新陈代谢、改善神经系统的调节功能和内脏器官的机能，提高人体健康水平与工作能力，是各项运动的基础。田径运动需要在塑胶跑道上进行，且要求塑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，这样才有利于运动员速度和技术的发挥，才能有效地提高运动成绩，降低摔伤率。

塑胶颗粒是颗粒状的塑胶材料，其具有适度的弹性和反弹性，能适度吸收脚部冲击力，同时还具有耐磨性、耐压性、耐冲击性、平坦性、安全性等诸多优点被广泛应用于塑胶跑道的铺装。目前的塑胶颗粒主要包括聚氨酯类、天然橡胶类、三元乙丙橡胶类等，这些传统的塑胶颗粒材料普遍存在着环保性和耐老化性差，成本高的问题，且其耐磨性和强度有待进一步提高，其在长期使用过程中易脱落，从而减短塑胶跑道使用寿命，导致塑胶跑道损坏。

申请公布号为CN107828113A的中国发明专利公开了一种塑胶颗粒及其制备方法，所述塑胶颗粒的化学成分及含量质量百分比为：超高分子量聚乙烯60％-70％，光引发剂9％-11％，二硫化钼3％-8％，聚酰胺7％-9％，增塑剂5％-8％，着色剂3％-5％，助剂1％-2％，其中所述超高分子量聚乙烯、光引发剂以及聚酰胺的质量比为5.8:1:0.8，所述二硫化钼、增塑剂以及助剂的质量比为1:1.4:0.4。该发明专利解决了现有塑胶颗粒无法同时满足耐磨性和附着性的问题，但添加的二硫化钼及其他小分子助剂与聚合物基材的相容性较差，在长期使用过程中易从基材中渗出，进而影响材料性能稳定性和使用寿命，另一方面，由于其添加超高分子量聚乙烯，导致材料加工流动性和耐高温性能较差，与聚酰胺的相容性也不佳，材料综合性能有待进一步提高。

因此，研制一种强度高、耐磨性和耐老化性能好、回弹性佳、制备成本低廉、生产和使用安全环保、寿命长的塑胶跑道颗粒材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种制备成本低廉、强度高、耐磨性和耐老化性能好、回弹性佳、生产和使用安全环保、寿命长的塑胶跑道颗粒材料，同时提供了所述的塑胶跑道颗粒材料的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺30-50份、三元乙丙橡胶50-60份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯1-3份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物5-10份、二乙氧基二乙烯基硅烷2-4份、硅蜡3-5份、氧化铈1-3份、发泡剂1-3份、引发剂1-3份。

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

优选地，所述发泡剂选自AC发泡剂、ADC发泡剂中的至少一种。

优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种。

进一步地，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸、碱性催化剂、四丁基碘化胺加入到四氢呋喃中，在30-40℃下搅拌反应15-20小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氮气或惰性气体吹扫后，将高压反应釜中温度保持在230-250℃、压强保持在2.0-3.0MPa，搅拌反应6-8h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至290-310℃，搅拌反应3-5h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗3-5次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物。

优选地，步骤Ⅰ中所述4-乙烯基苄氯、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸、碱性催化剂、四丁基碘化胺、四氢呋喃的质量比为1:1.8:(0.3-0.5):0.8:(10-15)。

优选地，所述碱性催化剂选自氢化钠、叔丁基醇钾、碳酸钠、碳酸铯中的至少一种。

优选地，步骤Ⅱ中所述中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:0.1:1:(0.3-0.5):(6-10)。

优选地，所述阻聚剂选自四氯苯醌、l,4-萘醌中的至少一种。

优选地，所述催化剂选自四聚磷酸钠、磷酸乙基十八烷基酯、六甲基磷酰胺中的一种或几种。

优选地，所述高沸点溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

优选地，所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。

进一步地，所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、发泡剂、引发剂加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为30～60℃，混合时间为5～8分钟，搅拌速度为1200-1500r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在190～220℃，螺杆转速为180～230r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)本发明提供的一种塑胶跑道颗粒材料，在保证颗粒材料良好性能的同时，减少了其生产的工序，具有操作简单、方便的特点，有效提高了生产效率，降低了生产成本，适合大规模生产。

(2)本发明提供的一种塑胶跑道颗粒材料，克服了塑胶颗粒材料普遍存在的环保性和耐老化性差，成本高，耐磨性和强度有待进一步提高，在长期使用过程中易脱落，从而减短塑胶跑道使用寿命，导致塑胶跑道损坏的缺陷，具有制备成本低廉，强度高，耐磨性和耐老化性能好，回弹性佳，生产和使用安全环保，寿命长的优点。

(3)本发明提供的一种塑胶跑道颗粒材料，基体材料采用三元乙丙橡胶、聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺共混物，改善了三元乙丙橡胶耐老化抗撕裂的问题；1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷这些含有不饱和双键的单体在材料制备过程中发生加聚反应，形成三维网络结构，提高了材料的综合性能，通过聚合，在分子链上引入三嗪、酰胺、聚氨酯、氰基、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物结构，提高了材料的耐老化性能、耐高温性能和机械力学性能；加入的硅蜡、氧化铈协同作用，能提高材料的耐磨性，也对有害环境污染的物质具有净化作用，使得材料使用更加安全环保，且聚合物分子链上引入的硅氧烷结构又能提高各成分之间的相容性和分散性，避免了材料在长期使用过程中的性能不稳定的问题，延长了其使用寿命。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明下述实施例中所使用的端胺基聚氨酯为预先制备，制备方法参见《端胺基聚氨酯增韧环氧树脂胶粘剂的研究》，陈建君，北京化工大学，2006，数均分子量1200；其他原料均为商业购买。

实施例1

一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺30份、三元乙丙橡胶50份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯1份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物5份、二乙氧基二乙烯基硅烷2份、硅蜡3份、氧化铈1份、AC发泡剂1份、偶氮二异丁腈1份。

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯1kg、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸1.8kg、氢化钠0.3kg、四丁基碘化胺0.8kg加入到四氢呋喃10kg中，在30℃下搅拌反应15小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、四氯苯醌、端胺基聚氨酯、四聚磷酸钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氮气吹扫后，将高压反应釜中温度保持在230℃、压强保持在2.0MPa，搅拌反应6h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至290℃，搅拌反应3h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗3次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物；所述中间产物、四氯苯醌、端胺基聚氨酯、四聚磷酸钠、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:0.1:1:0.3:6。

所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、AC发泡剂、偶氮二异丁腈加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为30℃，混合时间为5分钟，搅拌速度为1200r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在190℃，螺杆转速为180r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

实施例2

一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺35份、三元乙丙橡胶53份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯1.5份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物6.5份、二乙氧基二乙烯基硅烷2.5份、硅蜡3.5份、氧化铈1.5份、ADC发泡剂1.5份、偶氮二异庚腈1.5份。

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯1kg、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸1.8kg、叔丁基醇钾0.35kg、四丁基碘化胺0.8kg加入到四氢呋喃11kg中，在32℃下搅拌反应16小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、l,4-萘醌、端胺基聚氨酯、磷酸乙基十八烷基酯溶于N,N-二甲基乙酰胺中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氦气吹扫后，将高压反应釜中温度保持在235℃、压强保持在2.2MPa，搅拌反应6.5h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至295℃，搅拌反应3.5h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗4次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物；所述中间产物、l,4-萘醌、端胺基聚氨酯、磷酸乙基十八烷基酯、N,N-二甲基乙酰胺的摩尔比为1:0.1:1:0.35:7。

所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、ADC发泡剂、偶氮二异庚腈加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为40℃，混合时间为6.5分钟，搅拌速度为1300r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在200℃，螺杆转速为195r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

实施例3

一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺40份、三元乙丙橡胶55份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯2份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物8份、二乙氧基二乙烯基硅烷3份、硅蜡4份、氧化铈2份、AC发泡剂2份、过氧化苯甲酰2份。

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯1kg、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸1.8kg、碳酸钠0.4kg、四丁基碘化胺0.8kg加入到四氢呋喃13kg中，在35℃下搅拌反应18小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、l,4-萘醌、端胺基聚氨酯、六甲基磷酰胺溶于N-甲基吡咯烷酮中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氖气吹扫后，将高压反应釜中温度保持在240℃、压强保持在2.5MPa，搅拌反应7h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至300℃，搅拌反应4h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗4次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物；所述中间产物、l,4-萘醌、端胺基聚氨酯、六甲基磷酰胺、N-甲基吡咯烷酮的摩尔比为1:0.1:1:0.4:8。

所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、AC发泡剂、过氧化苯甲酰加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为50℃，混合时间为6.5分钟，搅拌速度为1350r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在205℃，螺杆转速为215r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

实施例4

一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺45份、三元乙丙橡胶58份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯2.5份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物9份、二乙氧基二乙烯基硅烷3.5份、硅蜡4.5份、氧化铈2.5份、发泡剂3份、引发剂2.5份；所述发泡剂是AC发泡剂、ADC发泡剂按质量比3:5混合而成；所述引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二环己酯按质量比1:2:4:2混合而成；

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯1kg、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸1.8kg、碱性催化剂0.45kg、四丁基碘化胺0.8kg加入到四氢呋喃中，在38℃下搅拌反应19小时，后旋蒸除去四氢呋喃14kg，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；所述碱性催化剂是氢化钠、叔丁基醇钾、碳酸钠、碳酸铯按质量比1:1:2:3混合而成；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氩气吹扫后，将高压反应釜中温度保持在245℃、压强保持在2.8MPa，搅拌反应7.8h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至305℃，搅拌反应4.5h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗5次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物；所述中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:0.1:1:0.45:9。

所述阻聚剂是四氯苯醌、l,4-萘醌按质量比3:5混合而成；所述催化剂是四聚磷酸钠、磷酸乙基十八烷基酯、六甲基磷酰胺按质量比1:4:2混合而成；所述高沸点溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比2:3:1混合而成。

所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、发泡剂、引发剂加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为55℃，混合时间为7分钟，搅拌速度为1450r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在215℃，螺杆转速为220r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

实施例5

一种塑胶跑道颗粒材料，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺50份、三元乙丙橡胶60份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯3份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物10份、二乙氧基二乙烯基硅烷4份、硅蜡5份、氧化铈3份、ADC发泡剂3份、过氧化二碳酸二环己酯3份。

其中，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯1kg、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸1.8kg、碳酸铯0.5kg、四丁基碘化胺0.8kg加入到四氢呋喃15kg中，在40℃下搅拌反应20小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、四氯苯醌、端胺基聚氨酯、四聚磷酸钠溶于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氮气吹扫后，将高压反应釜中温度保持在250℃、压强保持在3.0MPa，搅拌反应8h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至310℃，搅拌反应5h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗5次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物；所述中间产物、四氯苯醌、端胺基聚氨酯、四聚磷酸钠、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:0.1:1:0.5:10。

所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、ADC发泡剂、过氧化二碳酸二环己酯加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为60℃，混合时间为8分钟，搅拌速度为1500r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在220℃，螺杆转速为230r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。

对比例1

一种塑胶颗粒材料，按照中国发明专利CN 107828113A实施例的生产工艺和配方制备而成。

对比例2

一种塑胶颗粒材料，配方和制备方法与实施例1相似，不同的是没有添加硅蜡。

对比例3

一种塑胶颗粒材料，配方和制备方法与实施例1相似，不同的是用三元乙丙橡胶替代聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺。

对比例4

一种塑胶颗粒材料，配方和制备方法与实施例1相似，不同的是没有添加PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物。

对上述实施例1-5以及对比例所得塑胶颗粒材料进行测试，测试方法和测试结果见表1，其中，耐老化性是以500小时紫外光老化后材料拉伸强度的变化率来衡量，变化率越大，表明耐老化性能越差。

表1塑胶颗粒材料物理性能

从表1可以看出，本发明实施例公开的塑胶颗粒材料与对比例相比，具有更加优异的机械力学性能、耐磨性和耐老化性；PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺和硅蜡的添加均能对上述物理性能有改善，因此，本发明实施例公开的塑胶跑道颗粒材料优异的物理性能是其制备原料协同作用的结果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，由如下重量份的各原料制成：聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺30-50份、三元乙丙橡胶50-60份、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯1-3份、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物5-10份、二乙氧基二乙烯基硅烷2-4份、硅蜡3-5份、氧化铈1-3份、发泡剂1-3份、引发剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺是首先通过4-乙烯基苄氯与二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸发生化学反应生成中间产物，然后中间产物再与端胺基聚氨酯发生缩聚反应制成。

3.根据权利要求1所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述发泡剂选自AC发泡剂、ADC发泡剂中的至少一种；所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二环己酯中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ中间产物的制备：将4-乙烯基苄氯、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸、碱性催化剂、四丁基碘化胺加入到四氢呋喃中，在30-40℃下搅拌反应15-20小时，后旋蒸除去四氢呋喃，加入二氯甲烷溶解粗产物，过滤除去不溶物，取滤液，后旋蒸除去二氯甲烷，得到中间产物；

Ⅱ缩聚物的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，并将得到的溶液置于高压反应釜中，用氮气或惰性气体吹扫后，将高压反应釜中温度保持在230-250℃、压强保持在2.0-3.0MPa，搅拌反应6-8h，而后于1小时内缓慢排气降压至常压，同时将高压反应釜内温度升温至290-310℃，搅拌反应3-5h，后冷却至室温，在水中沉出，并用乙醚洗3-5次，旋蒸除去乙醚，得到缩聚物。

5.根据权利要求4所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，步骤Ⅰ中所述4-乙烯基苄氯、二氢-2,4,6-三氧代-1,3,5-三嗪-1,3(2H,4H)-二丙酸、碱性催化剂、四丁基碘化胺、四氢呋喃的质量比为1:1.8:(0.3-0.5):0.8:(10-15)。

6.根据权利要求4所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述碱性催化剂选自氢化钠、叔丁基醇钾、碳酸钠、碳酸铯中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，步骤Ⅱ中所述中间产物、阻燃剂、端胺基聚氨酯、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1:0.1:1:(0.3-0.5):(6-10)。

8.根据权利要求4所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述阻聚剂选自四氯苯醌、l,4-萘醌中的至少一种；所述催化剂选自四聚磷酸钠、磷酸乙基十八烷基酯、六甲基磷酰胺中的一种或几种。

9.根据权利要求4所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述高沸点溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种塑胶跑道颗粒材料，其特征在于，所述塑胶跑道颗粒材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将聚端胺基聚氨酯三嗪基二丙酸酰胺、三元乙丙橡胶、1,1-双(三氟甲基)-2,2-二氰基乙烯、PSS-联苯基乙烯基硅氧基-七环戊基取代物、二乙氧基二乙烯基硅烷、硅蜡、氧化铈、发泡剂、引发剂加入到混合搅拌机中混合均匀，混合温度为30～60℃，混合时间为5～8分钟，搅拌速度为1200-1500r/h，得到混合料；

步骤S2：将经过步骤S1制得的混合料通过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出温度控制在190～220℃，螺杆转速为180～230r/min，得到塑胶跑道颗粒材料。