CN113958085A - 一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖 - Google Patents

一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，涉及建筑材料制备领域，包括耐老化层，高弹性层，基础功能层；耐老化层包括橡胶颗粒、增强纤维、碳酸钙、聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、1，4‑环己二甲醇、功能助剂；高弹性层包括橡胶颗粒、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’‑双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂；基础功能层包括橡胶颗粒、纳米二氧化钛、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’‑双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。本发明通过分层制备，配制特定层的特定组分及组分间比例，以及层间的组装方法、厚度关系等，得到了一种弹性和耐老化性能优异，同时其他性能也未明显下降的多层橡胶地砖。

Description

一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖
技术领域
本发明涉及建筑材料制备技术领域，具体涉及一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖。
背景技术
橡胶地砖如今在市场上受到广大消费者的普遍欢迎，橡胶地砖属于目前装修中材料中的新型轻体地面材料，所以它的使用会比较广泛。例如在各类的公共场所中塑料地砖随处可见，橡胶地砖的范围很宽泛，包括的种类繁多，如采用聚氨酯材料来生产橡胶地砖，或用橡胶颗粒来生产橡胶地砖等，一些地砖因其各方面性能的均衡性，在功能上不存在短板，而广泛适用于各种场合，也是销量最高的品类，而在一些特定的应用场合，例如运动场、化工厂、实验室等场所，其地砖需要工作的欢迎比较极端，如面对频繁大力的踩踏、摩擦，经受长期的风都会日晒雨淋且没有任何防护，要经受中午往返拖拽，或需要耐受偏酸或偏碱的环境等，要适应在这些场所工作，我们需要在制备过程中偏重橡胶地砖的某些性能，而在这一过程中，往往就无法兼顾其他性能，造成顾此失彼的现象，例如在材料中添加了较多的抗老化物质，导致材料的力学性能有所下降，或提高了地砖的弹性后，其称重能力大幅下降等，鉴于目前在各种场合橡胶地砖的广泛应用，制备出各方面性能较为均衡的地砖是非常必要的。
发明内容
为解决上述问题，本发明通过分层制备，配制特定层的特定组分及组分间比例，以及层间的组装方法、厚度关系等，得到了一种弹性和耐老化性能优异，同时其他性能也未明显下降的多层橡胶地砖，具体方案如下：
本发明提供一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；耐老化层包括橡胶颗粒、增强纤维、碳酸钙、聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、1，4-环己二甲醇、功能助剂；高弹性层包括橡胶颗粒、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂；基础功能层包括橡胶颗粒、纳米二氧化钛、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。
所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层之间的厚度比为(1-4):(3-4):(4-7)。
优选地，设所述耐老化层、高弹性层、基础功能层的厚度分别为m、n、l，优选三者之间的关系为：(n+l)＝μ(m+n)，其中，μ为常数，取值范围在1.9-2.2；n的单位为cm，取值范围在0.3-6；m、l的单位为cm，取值为正数。
使用时，耐老化层在上，基础功能层在下。
所述耐老化层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒50-80份、增强纤维16-33份、碳酸钙1-2份、聚丙烯42-60份、聚醚多元醇55-70份、聚乙烯醇8-16份、硅烷偶联剂16-34份、1，4-环己二甲醇12-19份、功能助剂13-60份。
优选地，所述耐老化层中还包括多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁。
上述耐老化层中的组分，其中多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁的质量份数计为：多溴二苯醚5-10份、氧化锌17-27份、氧化镁8-15份。
优选地，所述耐老化层中还包括填料、聚乙烯蜡。
上述耐老化层中的组分，其中填料、聚乙烯蜡的质量份数计为：填料20-40份、聚乙烯蜡9-16份。
所述增强纤维为不锈钢纤维。
所述填料为碳酸钙、气相法白炭黑和硅灰石中的一种或二种以上。
所述功能助剂包括抗氧剂和硫化促进体系。
所述硫化促进体系包括硫磺和促进剂M。
上述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、1，4-环己二甲醇，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
当耐老化层还包括多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁、填料、聚乙烯蜡时，其制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、填料、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、聚乙烯蜡、多溴二苯醚、1，4-环己二甲醇、氧化锌、氧化镁，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层；
(当原料中不包括其中某一种或多种时，在该步骤不加入该一种或多种原料即可)。
S1所述部分聚丙烯占聚丙烯总量的2-10％。
S1所述混炼温度为120-125℃，混炼时间为3-5min，混炼后出料温度为100-110℃；
S3所述密炼，时间为12-15min。
S4所述薄通次数为2-4次。
S4所述硫化，温度为135-150℃，硫化压力为2.5-4MPa，硫化时间为35-45min，控制需要的形状和厚度成为耐老化层。
所述高弹性层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300-500份、纳米纤维素17-23份、表面活化剂1-4份、硫化剂3-5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1-3份、氯化镁2-4份、促进剂3-7份。
所述表面活化剂包括硬脂酸、钛酸正丁酯和乙基三甲氧基硅烷中的一种或二种以上。
所述硫化剂包括二甲基丙烯酸镁、TMTD、环氧树脂、氯化锌和氧化镁中的一种或二种以上。
所述促进剂包括促进剂TMTD和促进剂M中的至少一种。
上述高弹性层的制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
(2)将体系A、橡胶颗粒混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
(3)向混炼料a中加入剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
(4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
(5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到高弹性层；
(当原料中不包括其中某一种或多种时，在该步骤不加入该一种或多种原料即可)。
步骤(1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的70-80％。
步骤(2)所述混炼温度为125-135℃，混炼时间为3-5min，混炼后出料温度为110-120℃；
步骤(4)所述密炼，时间为12-15min。
步骤(5)所述薄通次数为2-4次。
步骤(5)所述硫化，温度为135-150℃，硫化压力为2.5-4MPa，硫化时间为35-45min，控制需要形状厚度，成为高弹性层。
所述基础功能层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300-500份、纳米二氧化钛10-15份、纳米纤维素17-23份、表面活化剂1-4份、硫化剂3-5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1-3份、氯化镁2-4份、促进剂3-7份。
所述表面活化剂包括硬脂酸、钛酸正丁酯和乙基三甲氧基硅烷中的一种或二种以上。
所述硫化剂包括二甲基丙烯酸镁、TMTD、环氧树脂、氯化锌和氧化镁中的一种或二种以上。
所述促进剂包括促进剂TMTD和促进剂M中的至少一种。
上述基础功能层的制备方法包括以下步骤：
1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
2)将体系A、橡胶颗粒、部分纳米二氧化钛混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
3)向混炼料a中加入剩余纳米二氧化钛、剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到基础功能层；
(当原料中不包括其中某一种或多种时，在该步骤不加入该一种或多种原料即可)。
步骤1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的70-80％。
步骤2)所述混炼温度为125-135℃，混炼时间为3-5min，混炼后出料温度为110-120℃；
步骤2)所述部分纳米二氧化钛占纳米二氧化钛总量的30-40％。
步骤4)所述密炼，时间为12-15min。
步骤5)所述薄通次数为2-4次。
步骤5)所述硫化，温度为135-150℃，硫化压力为2.5-4MPa，硫化时间为35-45min，控制需要的形状记厚度，得到基础功能层。
有益效果
本发明的有益效果在于：
本发明通过将橡胶地砖整体结构分层，通过控制每一层的组分不同以及组分比例关系不同，控制每一层兼顾不同的性能，再通过三层之间的特定组合方式(包括粘接方式、上下关系、厚度关系等)来实现功能橡胶地砖整体性能的协调最终得到了一种弹性和耐老化性能优异，同时其他性能也未明显下降的多层橡胶地砖。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
除非特别指出，以下实施例和对比例为平行试验，采用同样的处理步骤和参数。
制备例1-1耐老化层的制备：
耐老化层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒50份、增强纤维16份、碳酸钙1份、聚丙烯42份、聚醚多元醇55份、聚乙烯醇8份、硅烷偶联剂16份、1，4-环己二甲醇12份、功能助剂13份。
所述增强纤维为不锈钢纤维。
所述功能助剂包括抗氧剂(本领域常用抗氧剂)和硫化促进体系。
所述硫化促进体系包括硫磺和促进剂M(质量比1:1)。
上述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、1，4-环己二甲醇、得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
S1所述部分聚丙烯占聚丙烯总量的5％。
S1所述混炼温度为120℃，混炼时间为5min，混炼后出料温度为100℃；
S3所述密炼，时间为12min。
S4所述薄通次数为3次。
S4所述硫化，温度为135℃，硫化压力为3MPa，硫化时间为35min，控制需要的形状和厚度成为耐老化层。
制备例1-2耐老化层的制备：
耐老化层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒50份、增强纤维16份、碳酸钙1份、聚丙烯42份、聚醚多元醇55份、聚乙烯醇8份、硅烷偶联剂16份、1，4-环己二甲醇12份、功能助剂13份。
耐老化层中还包括多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁。
上述耐老化层中的组分，其中多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁的质量份数计为：多溴二苯醚5份、氧化锌17份、氧化镁8份。
所述增强纤维为不锈钢纤维。
所述功能助剂包括抗氧剂(本领域常用抗氧剂)和硫化促进体系。
所述硫化促进体系包括硫磺和促进剂M(质量比1:1)。
上述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、多溴二苯醚、1，4-环己二甲醇、氧化锌、氧化镁，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
S1所述部分聚丙烯占聚丙烯总量的5％。
S1所述混炼温度为120℃，混炼时间为5min，混炼后出料温度为100℃；
S3所述密炼，时间为12min。
S4所述薄通次数为3次。
S4所述硫化，温度为135℃，硫化压力为3MPa，硫化时间为35min，控制需要的形状和厚度成为耐老化层。
制备例1-3耐老化层的制备：
耐老化层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒50份、增强纤维16份、碳酸钙1份、聚丙烯42份、聚醚多元醇55份、聚乙烯醇8份、硅烷偶联剂16份、1，4-环己二甲醇12份、功能助剂13份。
耐老化层中还包括多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁。
上述耐老化层中的组分，其中多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁的质量份数计为：多溴二苯醚5份、氧化锌17份、氧化镁8份。
所述耐老化层中还包括填料、聚乙烯蜡。
上述耐老化层中的组分，其中填料、聚乙烯蜡的质量份数计为：填料20份、聚乙烯蜡9份。
所述增强纤维为不锈钢纤维。
所述填料为碳酸钙、气相法白炭黑和硅灰石以质量比1:1:1混合所得。
所述功能助剂包括抗氧剂(本领域常用抗氧剂)和硫化促进体系。
所述硫化促进体系包括硫磺和促进剂M(质量比1:1)。
上述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、填料、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、聚乙烯蜡、多溴二苯醚、1，4-环己二甲醇、氧化锌、氧化镁，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
S1所述部分聚丙烯占聚丙烯总量的5％。
S1所述混炼温度为120℃，混炼时间为5min，混炼后出料温度为100℃；
S3所述密炼，时间为12min。
S4所述薄通次数为3次。
S4所述硫化，温度为135℃，硫化压力为3MPa，硫化时间为35min，控制需要的形状和厚度成为耐老化层。
制备例2-1高弹性层的制备：
所述高弹性层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。
所述表面活化剂包括乙基三甲氧基硅烷。
所述硫化剂包括氯化锌和氧化镁，二者质量比为1:1，预先混合均匀。
所述促进剂包括促进剂TMTD。
以上各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300份、纳米纤维素17份、表面活化剂1份、硫化剂3份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1份、氯化镁2份、促进剂3份。
上述高弹性层的制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
(2)将体系A、橡胶颗粒混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
(3)向混炼料a中加入剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
(4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
(5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到高弹性层。
步骤(1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的70％。
步骤(2)所述混炼温度为125℃，混炼时间为3min，混炼后出料温度为110℃；
步骤(4)所述密炼，时间为12min。
步骤(5)所述薄通次数为2次。
步骤(5)所述硫化，温度为135℃，硫化压力为2.5MPa，硫化时间为35min，控制需要形状厚度，成为高弹性层。
制备例2-2高弹性层的制备：
所述高弹性层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。
所述表面活化剂包括钛酸正丁酯。
所述硫化剂包括二甲基丙烯酸镁。
所述促进剂包括促进剂M。
以上各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒500份、纳米纤维素23份、表面活化剂4份、硫化剂5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷3份、氯化镁4份、促进剂7份。
上述高弹性层的制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
(2)将体系A、橡胶颗粒混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
(3)向混炼料a中加入剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
(4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
(5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到高弹性层。
步骤(1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的80％。
步骤(2)所述混炼温度为135℃，混炼时间为5min，混炼后出料温度为120℃；
步骤(4)所述密炼，时间为15min。
步骤(5)所述薄通次数为4次。
步骤(5)所述硫化，温度为150℃，硫化压力为4MPa，硫化时间为45min，控制需要形状厚度，成为高弹性层。
制备例3-1基础功能层的制备：
所述基础功能层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300份、纳米二氧化钛10份、纳米纤维素17份、表面活化剂1份、硫化剂3份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1份、氯化镁2份、促进剂3份。
所述表面活化剂包括钛酸正丁酯。
所述硫化剂包括二甲基丙烯酸镁。
所述促进剂包括促进剂TMTD。
上述基础功能层的制备方法包括以下步骤：
1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
2)将体系A、橡胶颗粒、部分纳米二氧化钛混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
3)向混炼料a中加入剩余纳米二氧化钛、剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到基础功能层。
步骤1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的70％。
步骤2)所述混炼温度为125℃，混炼时间为3min，混炼后出料温度为110℃；
步骤2)所述部分纳米二氧化钛占纳米二氧化钛总量的30％。
步骤4)所述密炼，时间为12min。
步骤5)所述薄通次数为2次。
步骤5)所述硫化，温度为135℃，硫化压力为2.5MPa，硫化时间为35min，控制需要的形状记厚度，得到基础功能层。
制备例3-2基础功能层的制备：
所述基础功能层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒500份、纳米二氧化钛15份、纳米纤维素23份、表面活化剂4份、硫化剂5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷3份、氯化镁4份、促进剂7份。
所述表面活化剂包括乙基三甲氧基硅烷。
所述硫化剂包括环氧树脂。
所述促进剂包括促进剂M。
上述基础功能层的制备方法包括以下步骤：
1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
2)将体系A、橡胶颗粒、部分纳米二氧化钛混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
3)向混炼料a中加入剩余纳米二氧化钛、剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到基础功能层。
步骤1)所述部分表面活化剂占表面活化剂总量的80％。
步骤2)所述混炼温度为135℃，混炼时间为5min，混炼后出料温度为120℃；
步骤2)所述部分纳米二氧化钛占纳米二氧化钛总量的40％。
步骤4)所述密炼，时间为15min。
步骤5)所述薄通次数为4次。
步骤5)所述硫化，温度为150℃，硫化压力为4MPa，硫化时间为45min，控制需要的形状记厚度，得到基础功能层。
实施例1高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-1制备所得，高弹性层为制备例2-1制备所得，基础功能层为制备例3-1制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度均为0.5cm，三者厚度比例为：1:1:1(4:4:4)。
实施例2高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-1制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度均为0.5cm，三者厚度比例为：1:1:1(4:4:4)。
实施例3高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-2制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度均为0.5cm，三者厚度比例为：1:1:1(4:4:4)。
实施例4高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-3制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度均为0.5cm，三者厚度比例为：1:1:1(4:4:4)。
实施例5高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-3制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
设所述耐老化层、高弹性层、基础功能层的厚度分别为m、n、l，优选三者之间的关系为：(n+l)＝μ(m+n)，其中，μ为常数，取值范围在1.9-2.2；n的单位为cm，取值范围在0.3-6；m、l的单位为cm，取值为正数。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度分别为：0.1cm、0.3cm、0.5cm，三者厚度比例为：1:3:5(μ取值2)。
实施例6高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-3制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度分别为：0.2cm、0.3cm、0.5cm，三者厚度比例为：2:3:5(与实施例5的主要区别：μ取值1.6)。
对比例1三层橡胶地砖的制备：
本对比例三层橡胶地砖，包括：三层基础功能层；相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述三层基础功能层从上到下的厚度分别为：0.2cm、0.3cm、0.5cm，三者厚度比例为：2:3:5。
对比例2三层橡胶地砖的制备：
本实施例高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂。
所述耐老化层为制备例1-3制备所得，高弹性层为制备例2-2制备所得，基础功能层为制备例3-2制备所得。
所述耐老化层、高弹性层、基础功能层厚度分别为0.6cm、0.1cm、0.5cm，，三者厚度比例为6:1:5。
分别检测上述全部实施例及对比例制备的三层橡胶地砖的耐老化性能(样品厚度为实施例/对比例制备的样品自身厚度，面积为3cm×3cm)：
(1)热老化过程(取常见室外夏季地表温度较高值40℃)：样品在40℃的热老化试验箱中老化72h，然后测定老化前后材料的拉伸强度，计算老化前后橡胶材料的拉伸强度保留率，测定结果如下表所示；
(2)紫外光老化过程：在紫外光老化实验箱中，其中紫外光照强度为1100μm/cm2，照射时间为1000h，然后测定老化前后材料的拉伸强度，计算老化前后橡胶材料的拉伸强度保留率，测定结果如下表所示；
(3)臭氧老化过程：按照ASTMD1171标准测定橡胶材料的耐臭氧性能，测定结果如下表所示；
Figure BDA0003343024460000191
可见耐老化层中多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁的添加，填料、聚乙烯蜡的添加，三层之间的厚度比例关系，以及三层之间厚度的特定数学关系，均对最终成品的耐老化性能起到了正面的影响且效果显著，且对断裂伸长率的贡献也是非常可观的。
以上对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：橡胶地砖包括：耐老化层，高弹性层，基础功能层；高弹性层位于耐老化层与基础功能层中间，相邻的两层之间用环保胶粘接；耐老化层包括橡胶颗粒、增强纤维、碳酸钙、聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、硅烷偶联剂、1，4-环己二甲醇、功能助剂；高弹性层包括橡胶颗粒、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂；基础功能层包括橡胶颗粒、纳米二氧化钛、纳米纤维素、表面活化剂、硫化剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁、促进剂。
2.根据权利要求1所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述环保胶包括丙烯酸胶粘剂；所述耐老化层、高弹性层、基础功能层之间的厚度比为(1-4):(3-4):(4-7)。
3.根据权利要求1所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述耐老化层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒50-80份、增强纤维16-33份、碳酸钙1-2份、聚丙烯42-60份、聚醚多元醇55-70份、聚乙烯醇8-16份、硅烷偶联剂16-34份、1，4-环己二甲醇12-19份、功能助剂13-60份。
4.根据权利要求3所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、1，4-环己二甲醇，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
5.根据权利要求3所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述耐老化层中还包括多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁；其中多溴二苯醚、氧化锌、氧化镁的质量份数计为：多溴二苯醚5-10份、氧化锌17-27份、氧化镁8-15份；所述耐老化层中还包括填料、聚乙烯蜡；其中填料、聚乙烯蜡的质量份数计为：填料20-40份、聚乙烯蜡9-16份。
6.根据权利要求5所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述耐老化层的制备方法包括：
S1、橡胶颗粒、增强纤维、填料、部分聚丙烯加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
S2、搅拌下向混炼料a中依次加入剩余聚丙烯、聚醚多元醇、聚乙烯醇、聚乙烯蜡、多溴二苯醚、1，4-环己二甲醇、氧化锌、氧化镁，得到混料b；
S3，混料b加入密炼机中密炼后加入硅烷偶联剂、功能助剂，高速捏合后输送至开炼机；
S4、薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到耐老化层。
7.根据权利要求1所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述高弹性层中各组分按质量份数计包括：以上各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300-500份、纳米纤维素17-23份、表面活化剂1-4份、硫化剂3-5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1-3份、氯化镁2-4份、促进剂3-7份。
8.根据权利要求7所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：上述高弹性层的制备方法包括以下步骤：
(1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
(2)将体系A、橡胶颗粒混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
(3)向混炼料a中加入剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
(4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
(5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到高弹性层。
9.根据权利要求1所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：所述基础功能层中各组分按质量份数计包括：橡胶颗粒300-500份、纳米二氧化钛10-15份、纳米纤维素17-23份、表面活化剂1-4份、硫化剂3-5份、N，N’-双四苯基环二硅氮烷1-3份、氯化镁2-4份、促进剂3-7份。
10.根据权利要求9所述的高弹性高耐老化性的三层橡胶地砖，其特征在于：上述基础功能层的制备方法包括以下步骤：
1)将纳米纤维素与部分表面活化剂混合，得到体系A；
2)将体系A、橡胶颗粒、部分纳米二氧化钛混合，加入到混炼机中进行混炼，得到混炼料a；
3)向混炼料a中加入剩余纳米二氧化钛、剩余表面活化剂，再在搅拌条件下依次加入促进剂、N，N’-双四苯基环二硅氮烷、氯化镁，得到体系B；
4)体系B加入密炼机中密炼后加入硫化剂，高速捏合后输送至开炼机；
5)薄通后经螺杆挤出机挤出，硫化得到基础功能层。
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