CN110453567A - 一种软性塑胶跑道及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软性塑胶跑道及其制备。该跑道从下到上依次设置为基础层、弹性层、发泡缓冲层、加强层和饰面层。本发明的塑胶跑道相对于常规的塑胶跑道具有更大的冲击吸收、垂直变形性能，因而具有更“软”的特性，能够产生更多的综合阻力，该阻力能够使运动员在支撑段带来额外的负荷，使运动员支撑腿的髋部伸肌在更大的工作范围内得到有效的力量训练及支撑腿膝，同时踝关节的力量也能得到有效发展，因此本发明的塑胶跑道特别适合用于训练单足跳、跨步跳，同时该塑胶跑道还具有优良的拉伸强度及拉断伸长率，因而具有较优异的寿命性能。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶跑道领域，尤其涉及一种软性塑胶跑道及其制备方法与应用。
背景技术
聚氨酯塑胶跑道又称全天候运动跑道，由聚氨酯预聚体、混合聚醚、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料组成。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，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率而被广泛使用。但目前市场上通用的塑胶跑道其物理特性大多数参照GB/T 22517.6—2011《体育场地使用要求及检验方法第6部分：田径场地》以及国际田联田径设施手册的标准。
而随着运动专项研究的深入，越来越多研究者发现特定的专项训练，例如短跑中的蹬地跑，途中跑，跨步跳等专项技术，在特定的运动场地比常规的运动场地训练更加有效，更能最大程度地接近专项要求，供能特点也符合专项能量代谢规律，但目前缺乏符合上述专项训练要求的塑胶跑道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软性塑胶跑道及其制备方法与应用。
本发明的目的之一在于提供一种软性塑胶跑道，该跑道从基础层到面层依次设置为弹性层、发泡缓冲层、加强层和饰面层，其中，弹性层中的材料选自橡胶颗粒；发泡缓冲层中的材料选自发泡聚氨酯材料，发泡聚氨酯材料的冲击吸收为35～60％、垂直形变为2.5～4mm；加强层中的材料选自双组份聚氨酯材料；饰面层中的材料为双组份聚氨酯面层材料和橡胶颗粒的混合物。
优选地，上述发泡聚氨酯材料的拉断强度为0.5～0.6MPa、拉断伸长率为150～180％。
优选地，上述发泡聚氨酯材料选自广东柏胜新材料科技有限公司生产的发泡聚氨酯材料，产品型号为G06。
优选地，上述弹性层的厚度为5～8mm；更优选为5～6mm。
优选地，上述发泡缓冲层的厚度为8～10mm。
优选地，上述加强层的厚度为2～5mm；更优选为3～4mm。
优选地，上述饰面层的厚度为1～5mm；更优选为2～4mm。
优选地，上述橡胶颗粒选自丁苯橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒、热缩性弹性体颗粒中的至少一种。
优选地，上述双组份聚氨酯材料的拉伸强度≥4.0MPa。
优选地，上述双组份聚氨酯材料的拉断伸长率≥200％。
优选地，上述双组份聚氨酯材料的冲击吸收为15～25％。
优选地，上述双组份聚氨酯材料的垂直形变为1.0～2.0mm。
优选的，上述双组份聚氨酯材料选自广东柏胜新材料科技有限公司生产的发泡聚氨酯材料，产品型号为R08。
优选地，上述双组份聚氨酯面层材料和橡胶颗粒的质量比为1：1。
优选地，上述橡胶颗粒选自丁苯橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒、热缩性弹性体颗粒中的至少一种。
上述双组份聚氨酯面层材料能抗500h的氙灯照射(按ASTM D4674-02标准测试)，具有优异的耐候性能及抗滑值≥47BPN(按GBT 14833-2011附录C标准测试)，具有优异的抗滑效果，并且上述双组份聚氨酯面层材料经耐候性(ASTM D4674-02)测试后按ASTM D4674-02标准测试的色差△E<1。
上述双组份聚氨酯面层材料选自广东柏胜新材料科技有限公司生产的发泡聚氨酯材料，产品型号为R09。
上述基础层为普通的水泥或沥青构成，主要起承重作用，对于其厚度或性能只需满足合成运动面层基础施工要求即可，基础强度不小于C20，密度不小于96％(马歇尔试验密度)。
本发明的弹性层目的在于提供一定的弹性及粘结基础，发泡缓冲层采用发泡聚氨酯材料，该材料具有良好的冲击吸收和垂直形变性能，泡孔在受到冲击时，会发生压缩，能有效吸收脚落地形成的冲击，并且泡孔孔壁的柔软度比常规的聚氨酯材料跑道大，其协同缓冲层的材料共同吸收脚落地形成的冲击，同时由于加强层的硬度较高，能够有效地防止发泡缓冲层的形变，并且，由于加强层的拉伸强度较大，能够保证跑道的寿命，饰面层采用的材料具有优异的耐候及抗滑性能。
本发明的另一目的在于提供上述软性塑胶跑道的制备方法，包括如下步骤：
1)将橡胶颗粒与聚氨酯胶黏剂混合均匀后摊铺，形成弹性层；
2)将发泡聚氨酯材料与水混合均匀后涂覆于弹性层上，形成发泡缓冲层；
3)将双组份聚氨酯材料混合均匀后涂覆于加强层上，形成加强层；
4)将双组份聚氨酯饰面材料混合均匀后加入橡胶颗粒搅拌均匀涂敷于加强层上，形成饰面层，得软性塑胶跑道。
优选地，步骤1)中聚氨酯胶黏剂和橡胶颗粒的质量比为1：(7～8)。
优选地，步骤2)中的涂覆温度大于10℃。
本发明还提供了上述软性塑胶跑道在制备训练单足跳、跨步跳跑道中的应用。
本发明的有益效果是：
本发明的塑胶跑道相对于常规的塑胶跑道具有更大的冲击吸收、垂直变形性能，因而具有更“软”的特性，能够产生更多的综合阻力，该阻力能够使运动员在支撑段带来额外的负荷，使运动员支撑腿的髋部伸肌在更大的工作范围内得到有效的力量训练及支撑腿膝，同时踝关节的力量也能得到有效发展，因此本发明的塑胶跑道特别适合用于训练单足跳、跨步跳，同时该塑胶跑道还具有优良的拉伸强度及拉断伸长率，因而具有较优异的寿命性能。
附图说明
图1为本发明的软性塑胶跑道结构示意图。
附图标示说明：10、基础层；20、弹性层；30、发泡缓冲层；40、加强层；50、饰面层。
具体实施方式
下面进一步列举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明阐述的原理做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适范围内的选择，而并非要限定于下文示例的具体数据。
实施例1
一种软性塑胶跑道，如图1所述，从基础层(10)到面层依次设置如下：
实施例2
一种软性塑胶跑道，从基础层(10)到面层依次设置如下：
实施例3
一种软性塑胶跑道，从基础层(10)到面层依次设置如下：
对比例1
一种塑胶跑道，从基础层(10)到面层依次设置如下：
对比例2
一种塑胶跑道，从基础层(10)到面层依次设置如下：
性能测试：
将实施例1～3和目前市场上的普通塑胶跑道(对比例1)及对比例2依据GBT10654-2001进行拉伸强度、拉断伸长率测试，依据GBT14833-2011进行冲击吸收、垂直变形性能测试，结果如下表1：
表1
| 编号 | 拉伸强度 | 拉断伸长率 | 冲击吸收 | 垂直变形 |
| 实施例1 | 0.65Mpa | 152％ | 50％ | 3.2mm |
| 实施例2 | 0.71Mpa | 170％ | 54％ | 3.5mm |
| 实施例3 | 0.65Mpa | 165％ | 52％ | 3.2mm |
| 对比例1 | 0.62Mpa | 145％ | 41％ | 2.2mm |
| 对比例2 | 0.64MPa | 160％ | 44％ | 2.6mm |
由表1可知：本发明的软性塑胶跑道相对于现有的塑胶跑道(对比例1)和对比例2在冲击吸收和垂直变形上具有非常突出的效果，这说明本申请的软性塑胶跑道更软，同时本申请的软性塑胶跑道还具有优异的拉伸强度和拉断伸长率，这说明本申请的软性塑胶跑道具有优良的寿命性能。
进一步地，通过高速拍摄运动员在实施例1、对比例1和对比例2中的塑胶跑道进行单足跳和跨步跳训练时的运动情况，分析运动员在不同塑胶跑道进行单足跳和跨步跳训练的关键身体指标情况，结果见下表2：
表2
由表2可知：从单足跳的三个运动学参数分析，实施例1中的软性塑胶跑道相对于对比例1和对比例2的塑胶跑道能够增加支撑腿的运动负荷，使得其支撑腿伸髋肌群和摆动腿屈髋肌群都得到更有效的发展，相应地，从跨步跳的三个运动参数来看，在软性塑胶跑道上进行跨步练习同样能使伸髋肌群和摆动腿屈髋肌群用力负荷更大，从而得到更有效发展。
Claims (9)
1.一种软性塑胶跑道，其特征在于：所述跑道从基础层到面层依次设置为基础层、弹性层、发泡缓冲层、加强层和饰面层，其中，所述弹性层中的材料选自橡胶颗粒；所述发泡缓冲层中的材料选自发泡聚氨酯材料，所述发泡聚氨酯材料的冲击吸收为35～60％、垂直形变为2.5～4mm；所述加强层中的材料选自双组份聚氨酯材料；所述饰面层中的材料为双组份聚氨酯面层材料和橡胶颗粒的混合物。
2.根据权利要求1所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述发泡聚氨酯材料的拉断强度为0.5～0.6MPa、拉断伸长率为150～180％。
3.根据权利要求1所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述弹性层的厚度为5～8mm；优选地，所述发泡缓冲层的厚度为8～10mm；优选地，所述加强层的厚度为2～5mm；优选地，所述饰面层的厚度为1～5mm。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述橡胶颗粒选自丁苯橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒、热缩性弹性体颗粒中的至少一种。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述双组份聚氨酯材料的拉伸强度≥4.0MPa；所述双组份聚氨酯材料的拉断伸长率≥200％。
6.根据权利要求5所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述双组份聚氨酯材料的冲击吸收为15～25％；优选地，所述双组份聚氨酯材料的垂直形变为1.0～2.0mm。
7.根据权利要求1～3任意一项所述的软性塑胶跑道，其特征在于：所述双组份聚氨酯面层材料和所述橡胶颗粒的混合物的质量比为1：1；优选地，所述橡胶颗粒选自丁苯橡胶颗粒、三元乙丙橡胶颗粒、热缩性弹性体颗粒中的至少一种。
8.权利要求1～7任意一项所述的软性塑胶跑道的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将橡胶颗粒与聚氨酯胶黏剂混合均匀后摊铺，形成弹性层；
2)将发泡聚氨酯材料与水混合均匀后涂覆于弹性层上，形成发泡缓冲层；
3)将双组份聚氨酯材料混合均匀后涂覆于发泡缓冲层上，形成加强层；
4)将双组份聚氨酯面层材料混合均匀后加入橡胶颗粒搅拌均匀涂敷于加强层上，形成饰面层，得软性塑胶跑道。
9.权利要求1～7任意一项所述的软性塑胶跑道在制备训练单足跳、跨步跳跑道中的应用。
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