CN110761145A - 一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材，由颗粒面层和下层基材两层结构构成，颗粒面层和下层基材的材料为热塑性弹性体；下层基材的密度为0.8‑1.3g/cm3，厚度为9‑12mm，颗粒面层中的颗粒的密度为0.85‑1.35g/cm3，颗粒面层的厚度为1‑4mm。本发明还提供了上述卷材的制备方法，由螺杆挤出机在高温下将热塑性弹性体颗粒挤塑成连续卷材，以此卷材为基层，在其表面铺洒面层颗粒后进入压延辊，将颗粒嵌入到高温热塑性弹性体跑道基层，待冷却后，形成具有防滑功能的塑胶跑道卷材。本发明具有优异的防滑性，并且可回收再利用。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种塑胶跑道，具体来说是一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材及其制备方法。
背景技术
塑胶跑道具有平整度高、硬度弹性适中、降低摔伤率和全天候使用等诸多优点，是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材料。现有跑道多为聚氨酯材质，在实际使用中有两个缺点，其一是用于塑胶跑道的聚氨酯为热固性材质，重建时只能作为固体废弃物处理而不能重复利用；其二是现有技术中仍有部分技术使用有害原料，如专利CN201611054912.2为降低生产成本，在其配方中使用了易挥发的TDI（甲苯二异氰酸酯），环保性降低。因此有必要提供一种安全环保的热塑性材质的塑胶跑道技术，但是热塑性弹性体表层如不做特殊处理，其配方中的增塑剂油等助剂易渗出表面，造成防滑性能较差。
现有技术中已有多篇专利对热塑性塑胶跑道技术进行研究，如专利CN201710656683.X、CN201820085278.7、CN201910348030.4、CN201811433051.8 、CN201811433039.7、 CN201811432759.1、CN201711327981.0均涉及到热塑性塑胶跑道的制备，但是均未对面层表面进行防护处理。而专利 CN201710459864.3提供的塑胶跑道，虽对表面进行了印花结构的设计，一定程度上提高了防滑性能，但是不能从根本上解决热塑性弹性体表层渗油导致的跑道面层与运动人群鞋底之间摩擦系数大幅下降的问题。如能在此基础上从根本上解决防滑问题，则热塑性弹性体塑胶跑道会具有广阔的应用前景。
发明内容
为了克服上述现有技术上存在的问题，本发明提供一种具有具有防滑功能的塑胶跑道卷材及其制备方法，以解决现有技术中热塑性塑胶跑道在使用过程中防滑性能差的问题。
本发明提供了一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材，由颗粒面层和下层基材两层结构构成，所述的颗粒面层和下层基材的材料为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为TPE、TPO、TPV、TPU、TPR、TPS或者TPEE中的任意一种；所述的下层基材的密度为0.8-1.3g/cm3，厚度为9-12mm，所述的颗粒面层的厚度为1-4mm，所述颗粒面层中的颗粒的密度为0.85-1.35g/cm3。
进一步的，所述的颗粒的密度大于下层基材的密度。
进一步的，所述颗粒的粒径为0.3-3mm。
本发明还提供了上述的一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材的制备方法，由螺杆挤出机在200~220℃的温度下将热塑性弹性体颗粒挤塑成热塑性弹性体卷材，所述的热塑性弹性体卷材的密度为0.8-1.3g/cm3，厚度为9-12mm，以此热塑性弹性体卷材为基层，在其表面铺洒颗粒面层后进入压延辊，所述的颗粒面层颗粒的密度为0.85-1.35g/cm3，，所述的颗粒面层的厚度为1-4mm，所述的颗粒的密度大于下层基材的密度，利用压延辊的压力将颗粒嵌入到热塑性弹性体跑道基层中，待冷却后，形成具有防滑功能的塑胶跑道卷材。
本发明采用的螺杆挤出机和压延辊为市售产品和成熟技术，在此不再赘述！
本发明采用的热塑性弹性体基材及表面防滑颗粒的塑胶跑道，除具备聚氨酯跑道的弹性、冲击吸收性、经济性和全天候使用性等优势外，还具有不使用异氰酸酯和EPDM橡胶粒等聚氨酯跑道必不可少的易出现安全和环保问题的原材料，同时与传统聚氨酯跑道使用到期后产生固体废弃物的问题相对应，将这种具有防滑颗粒状面层的跑道卷材，铺设在混凝土或沥青地基层之上用做塑胶跑道时，除可满足国标要求的运动性能以外，还具有优异的防滑性，并且可回收再利用。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过在热塑性弹性体表层嵌入密度更高、含油性组分更少的防滑颗粒，利用其热塑性使得颗粒与下层基材发生热熔粘结，形成多层结构的塑胶跑道，所述的跑道除防滑性外兼具安全环保性、冲击缓冲性、耐候性等，可同时为多个技术领域提供了综合性能更优的材料以便应用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步说明，所述的实施例的示例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术和反应条件者，可按照本领域内的文献所描述的技术或条件或产品说明书进行。凡未注明厂商的试剂或仪器，均可通过市售获得。
需要特别指出的是，凡是采用本发明的方法来制备防滑塑胶跑道，只要其采用在热塑性弹性体基层表面嵌入热塑性弹性体颗粒来提高防滑性能的方式，不论基层和嵌入颗粒是何材质，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
由螺杆挤出机在200℃高温下将热塑性TPE颗粒挤塑成厚度为11mm和密度为1.1 g/cm3的连续卷材，以此高温卷材为基层，在其表面均匀铺洒密度为1.15 g/cm3的粒径1mm的TPE颗粒厚度为2mm后进入压延辊，利用压延辊的压力将TPE颗粒嵌入到高温基层，待冷却后颗粒固定在基层上。
实施例2
由挤出压延机在220℃高温下将热塑性TPV颗粒挤塑成厚度为8mm和密度为0.9 g/cm3的连续卷材，以此高温卷材为基层，在其表面均匀铺洒密度为1.1 g/cm3的粒径2mm的TPE颗粒厚度为5mm后进入压延辊，利用压延辊的压力将TPE颗粒嵌入到高温基层，待冷却后颗粒固定在基层上。
实施例3
由挤出压延机在200℃高温下将热塑性TPE颗粒挤塑成厚度为9mm和密度为0.8 g/cm3的连续卷材，以此高温卷材为基层，在其表面均匀铺洒密度为1.1 g/cm3的粒径1.5mm的TPE颗粒厚度为4mm后进入压延辊，利用压延辊的压力将TPE颗粒嵌入到高温基层，待冷却后颗粒固定在基层上。
对比例1
市售普通聚氨酯型混合型塑胶跑道面层。
对比例2
表层有印花结构的TPE塑胶跑道面层。
表1 实施例制备所得材料和对比例跑道样品的测试数据对比
| 测试项目 | 国标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 |
| 冲击吸收,% | 35-50 | 38 | 46 | 44 | 36 | 37.5 |
| 垂直变形,mm | 0.6-3.0 | 1.5 | 2.1 | 1.9 | 1.6 | 2.2 |
| 防滑值20℃,BPN | ≥47 | 50 | 54 | 52 | 48 | 43 |
表1的测试结果表明，同传统混合型塑胶跑道（对比例1），本发明制备的热塑性塑胶跑道除环保性能更佳外，其余性能也能满足国标要求；与同类型热塑性塑胶跑道相比，防滑性能有明显提升。
Claims (4)
1.一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材，其特征在于：由颗粒面层和下层基材两层结构构成，所述的颗粒面层和下层基材的材料均为热塑性弹性体，所述的热塑性弹性体为TPE、TPO、TPV、TPU、TPR、TPS或者TPEE中的任意一种；所述的下层基材的密度为0.8-1.3g/cm3，厚度为9-12mm，所述颗粒面层中的颗粒的密度为0.85-1.35g/cm3，所述的颗粒面层的厚度为1-4mm。
2.如权利要求1所述的一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材，其特征在于：所述的颗粒的密度大于下层基材的密度。
3.如权利要求1所述的一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材，其特征在于：所述颗粒的粒径为0.3-3mm。
4.权利要求1所述的一种具有防滑功能的塑胶跑道卷材的制备方法，其特征在于：由螺杆挤出机在200~220℃的温度下将热塑性弹性体颗粒挤塑成热塑性弹性体卷材，所述的热塑性弹性体卷材的密度为0.8-1.3g/cm3，厚度为9-12mm，以此热塑性弹性体卷材为基层，在其表面铺洒颗粒面层后进入压延辊，所述的颗粒面层颗粒的密度为0.85-1.35g/cm3，，所述的颗粒面层的厚度为1-4mm，所述的颗粒的密度大于下层基材的密度，利用压延辊的压力将颗粒嵌入到热塑性弹性体跑道基层中，待冷却后，形成具有防滑功能的塑胶跑道卷材。
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