CN115260737A - 一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺，涉及塑胶跑道材料技术领域，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯、废弃橡胶、颜料、滑石粉、抗菌组合物、耐候剂、聚酯多元醇、硅藻土、玻璃纤维、氯化石蜡、助剂，本设计的塑胶跑道材料不仅具备超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能，而且制备的跑道色泽光艳、伸长率大、拉伸强度高、耐磨性能良好，通过耐候剂的加入，可以吸收紫外线以及具备长效抗氧、抗黄变作用性能，同时在抗菌组合物的作用下，不仅具备超强的抑菌效果，而且配合硫磺粉、复合型杀菌剂以及纳米银的配合作用，可以实现超强杀菌功效，而且可以有效的清除异味以及有害物质，达到无菌的要求。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶跑道材料技术领域，具体为一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺。
背景技术
塑胶跑道拥有平整度高，硬度和弹性适宜的特点，人们在跑道上运动时，跑道可以有效的降低脚部受到的冲击力，降低运动摔倒时受到的伤害，塑胶跑道材料的应用直接影响到塑胶跑道的使用性能以及使用寿命，现有塑胶跑道的材质以溶剂型聚氨酯(如溶剂型TDI聚氨酯、溶剂型MDI聚氨酯)为主，虽然现在的塑胶跑道材料制备的塑胶跑道具有良好的性能，但是在长时间的使用以及自然环境下的风化，很容易降低塑胶跑道的使用质量，由此一来，塑胶跑道材料的耐候性应用也是至关重要，其次多数的塑胶跑道材料自身的抗菌抑菌能力较差，长时间的使用，很容易使其滋生细菌，不仅影响塑胶跑道的外观也会影响其使用寿命，因此，本发明提供了一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺，解决了上述背景技术提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯50-60份、废弃橡胶20-30份、颜料1-5份、滑石粉5-15份、抗菌组合物10-15份、耐候剂8-12份、聚酯多元醇10-20份、硅藻土5-10份、玻璃纤维5-8份、氯化石蜡5-10份、助剂4-8份；
所述抗菌组合物按重量份组分为：硫磺粉5-8份、复合型杀菌剂10-20份、长效抗菌生物碳材料15-25份、纳米银1-5份。
作为本发明进一步的技术方案，所述耐候剂的原料按照重量份组分为：光稳定剂1-5份、紫外线吸收剂2-4份、抗氧化剂1-3份、白炭黑4-8份、防老化剂1-3份。
作为本发明进一步的技术方案，所述耐候剂的制备步骤为：
①将一定份量的光稳定剂、抗氧化剂和防老化剂加入混合罐内，以1000-1500r/min的转速，均匀混合5-10min，均匀混合后，加入紫外线吸收剂，继续混合3-5min，得混合液；
②在上述混合液完全混合后，加入白炭黑，以1200-1600r/min转速，继续混合10-15min，即可制得耐候剂。
作为本发明进一步的技术方案，所述防老化剂采用疏基苯并咪唑。
作为本发明进一步的技术方案，所述助剂包括增塑剂、偶联剂和份散剂。
作为本发明进一步的技术方案，所述抗菌组合物的制备步骤为：
A、将硫磺粉过300目筛，然后放入搅拌罐内，再加入长效抗菌生物碳材料，以1600-1800r/min转速均匀混合，得混合物；
B、待上述混合完成后，将纳米银和复合型杀菌剂依次加入混合物内，充分混合10-20min，即可制得抗菌组合物。
作为本发明进一步的技术方案，所述废弃橡胶为废弃轮胎、废弃胶管以及橡胶制品生产过程中的废弃角料和残次品。
一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料的生产工艺，其生产工艺为以下步骤：
S1、将废弃橡胶清洗干净晾干后，利用粉碎机粉碎成橡胶颗粒，然后通过筛分机筛处理，得废弃橡胶颗粒备用；
S2、再将聚氨酯、滑石粉、聚酯多元醇、硅藻土、玻璃纤维、氯化石蜡加入反应釜内进行搅拌分散，搅拌速度为1000-1200r/min，分散时间为30-60min，得混合物A；
S3、待分散结束反应釜内温度冷却至室温后，将所得混合物A加入混合罐内，再将抗菌组合物、耐候剂加入混合罐内，进行混合搅拌，待搅拌均匀后，再加入所得废弃橡胶颗粒、颜料和助剂，继续搅拌20-40min，得混合物B；
S4、将所得混合物B放入研磨机内进行研磨处理，研磨至0.1mm-0.3mm，研磨完成后，利用烘干设备对其进行烘干处理，烘干温度为100-110℃，烘干时间为60-90min，烘干完成后，即可制得塑胶跑道材料。
有益效果
本发明提供了一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：
本设计的环保型塑胶跑道材料，其不仅具备超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能，而且制备的跑道色泽光艳、伸长率大、拉伸强度高、耐磨性能良好，通过耐候剂的加入，可以吸收紫外线以及具备长效抗氧、抗黄变作用性能，同时在抗菌组合物的作用下，不仅具备超强的抑菌效果，而且配合硫磺粉、复合型杀菌剂以及纳米银的配合作用，可以实现超强杀菌功效，而且可以有效的清除异味以及有害物质，达到无菌的要求。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料以及生产工艺技术方案：
其中，一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料的生产工艺，其生产工艺为以下步骤：
S1、将废弃橡胶清洗干净晾干后，利用粉碎机粉碎成橡胶颗粒，然后通过筛分机筛处理，得废弃橡胶颗粒备用；
S2、再将聚氨酯、滑石粉、聚酯多元醇、硅藻土、玻璃纤维、氯化石蜡加入反应釜内进行搅拌分散，搅拌速度为1000-1200r/min，分散时间为30-60min，得混合物A；
S3、待分散结束反应釜内温度冷却至室温后，将所得混合物A加入混合罐内，再将抗菌组合物、耐候剂加入混合罐内，进行混合搅拌，待搅拌均匀后，再加入所得废弃橡胶颗粒、颜料和助剂，继续搅拌20-40min，得混合物B；
S4、将所得混合物B放入研磨机内进行研磨处理，研磨至0.1mm-0.3mm，研磨完成后，利用烘干设备对其进行烘干处理，烘干温度为100-110℃，烘干时间为60-90min，烘干完成后，即可制得塑胶跑道材料。
其中，废弃橡胶为废弃轮胎、废弃胶管以及橡胶制品生产过程中的废弃角料和残次品；助剂包括增塑剂、偶联剂和份散剂。
其次，本发明中所采取的复合型杀菌剂选购德国布迪希国际有限公司开发的一款新型的环保、无味、高效、广谱的复合型杀菌剂。
实施例1
一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯50份、废弃橡胶20份、颜料2份、滑石粉5份、抗菌组合物10份、耐候剂8份、聚酯多元醇10份、硅藻土5份、玻璃纤维5份、氯化石蜡5份、助剂4份；
抗菌组合物按重量份组分为：硫磺粉5份、复合型杀菌剂10份、长效抗菌生物碳材料15份、纳米银2份；
其中，抗菌组合物的制备步骤为：将硫磺粉过300目筛，然后放入搅拌罐内，再加入长效抗菌生物碳材料，以1600-1800r/min转速均匀混合，得混合物；待上述混合完成后，将纳米银和复合型杀菌剂依次加入混合物内，充分混合10-20min，即可制得抗菌组合物；
进一步的，耐候剂的原料按照重量份组分为：光稳定剂2份、紫外线吸收剂2份、抗氧化剂1份、白炭黑4份、防老化剂1份；
其中，耐候剂的制备步骤为：将一定份量的光稳定剂、抗氧化剂和防老化剂加入混合罐内，以1000-1500r/min的转速，均匀混合5-10min，均匀混合后，加入紫外线吸收剂，继续混合3-5min，得混合液；在上述混合液完全混合后，加入白炭黑，以1200-1600r/min转速，继续混合10-15min，即可制得耐候剂；
再进一步的，防老化剂采用疏基苯并咪唑。
实施例2
一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯60份、废弃橡胶30份、颜料5份、滑石粉15份、抗菌组合物15份、耐候剂12份、聚酯多元醇20份、硅藻土10份、玻璃纤维8份、氯化石蜡10份、助剂8份；
抗菌组合物按重量份组分为：硫磺粉8份、复合型杀菌剂20份、长效抗菌生物碳材料25份、纳米银5份；
其中，抗菌组合物的制备步骤为：将硫磺粉过300目筛，然后放入搅拌罐内，再加入长效抗菌生物碳材料，以1600-1800r/min转速均匀混合，得混合物；待上述混合完成后，将纳米银和复合型杀菌剂依次加入混合物内，充分混合10-20min，即可制得抗菌组合物；
进一步的，耐候剂的原料按照重量份组分为：光稳定剂5份、紫外线吸收剂4份、抗氧化剂3份、白炭黑8份、防老化剂3份；
其中，耐候剂的制备步骤为：将一定份量的光稳定剂、抗氧化剂和防老化剂加入混合罐内，以1000-1500r/min的转速，均匀混合5-10min，均匀混合后，加入紫外线吸收剂，继续混合3-5min，得混合液；在上述混合液完全混合后，加入白炭黑，以1200-1600r/min转速，继续混合10-15min，即可制得耐候剂；
再进一步的，防老化剂采用疏基苯并咪唑。
实施例3
一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯55份、废弃橡胶25份、颜料3份、滑石粉10份、抗菌组合物12份、耐候剂10份、聚酯多元醇15份、硅藻土8份、玻璃纤维7份、氯化石蜡7份、助剂6份；
抗菌组合物按重量份组分为：硫磺粉6份、复合型杀菌剂15份、长效抗菌生物碳材料20份、纳米银4份；
其中，抗菌组合物的制备步骤为：将硫磺粉过300目筛，然后放入搅拌罐内，再加入长效抗菌生物碳材料，以1600-1800r/min转速均匀混合，得混合物；待上述混合完成后，将纳米银和复合型杀菌剂依次加入混合物内，充分混合10-20min，即可制得抗菌组合物；
进一步的，耐候剂的原料按照重量份组分为：光稳定剂3份、紫外线吸收剂3份、抗氧化剂2份、白炭黑6份、防老化剂2份；
其中，耐候剂的制备步骤为：将一定份量的光稳定剂、抗氧化剂和防老化剂加入混合罐内，以1000-1500r/min的转速，均匀混合5-10min，均匀混合后，加入紫外线吸收剂，继续混合3-5min，得混合液；在上述混合液完全混合后，加入白炭黑，以1200-1600r/min转速，继续混合10-15min，即可制得耐候剂；
再进一步的，防老化剂采用疏基苯并咪唑。
对比实施例1
选取市面上出售的环保塑胶跑道材料。
实验测试：
①对实施例1-3和对比实施例1的环保塑胶跑道材料进行测试，测试范围包括抗拉伸强度、耐水性、低温弯折性、回弹性和耐磨性；
其中，回弹性，参照GB/T 1681-2009标准进行回弹性测试，测试设备采取回弹性试验机，抗拉伸强度、耐水性、低温弯折性和耐磨性采取常规跑道测试方式即可，具体测试结果如下表所示：
通过上述表格可知，相较于对比文件1所制备的塑胶跑道，本发明所采取的塑胶跑道材料制备的塑胶跑道不仅耐磨性好，而且耐低温和耐高温性能强，同时粘结性能优越，耐水性能非常突出。
②抗菌性测试；
测试方法：ASTM E 2149-2013a在动态接触条件下抗菌剂抗菌或许测定的标准实验方法；
实验菌种：大肠杆菌ATCC 25922，金黄色葡萄球菌ATCC 6538，白色念珠菌ATCC10231；
选取实施例1-3所应用的塑胶跑道材料，粉末状10g/袋，测试结果如下表所示：
采取相同方式对对比实施了1进行测试时，其细菌减少率为0，因此，相对于传统塑胶跑道材料制备的塑胶跑道与本发明制备的塑胶跑道，在应用过程中，具有良好的抗菌效果，其抑菌率可以达到99％；
综上所述，本设计的环保型塑胶跑道材料，不仅具备超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能，而且制备的跑道色泽光艳、伸长率大、拉伸强度高、耐磨性能良好，同时在抗菌组合物的作用下，不仅具备超强的抑菌效果，而且配合硫磺粉、复合型杀菌剂以及纳米银的作用，可以实现超强杀菌功效，而且可以有效的清除甲醛、苯和异味等有害物质，达到无菌的要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区份开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，该塑胶跑道材料的原料按重量份组分为：聚氨酯50-60份、废弃橡胶20-30份、颜料1-5份、滑石粉5-15份、抗菌组合物10-15份、耐候剂8-12份、聚酯多元醇10-20份、硅藻土5-10份、玻璃纤维5-8份、氯化石蜡5-10份、助剂4-8份；
所述抗菌组合物按重量份组分为：硫磺粉5-8份、复合型杀菌剂10-20份、长效抗菌生物碳材料15-25份、纳米银1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，所述耐候剂的原料按照重量份组分为：光稳定剂1-5份、紫外线吸收剂2-4份、抗氧化剂1-3份、白炭黑4-8份、防老化剂1-3份。
3.根据权利要求2所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于：所述耐候剂的制备步骤为：
①将一定份量的光稳定剂、抗氧化剂和防老化剂加入混合罐内，以1000-1500r/min的转速，均匀混合5-10min，均匀混合后，加入紫外线吸收剂，继续混合3-5min，得混合液；
②在上述混合液完全混合后，加入白炭黑，以1200-1600r/min转速，继续混合10-15min，即可制得耐候剂。
4.根据权利要求2所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，所述防老化剂采用疏基苯并咪唑。
5.根据权利要求1所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，所述助剂包括增塑剂、偶联剂和份散剂。
6.根据权利要求1所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，所述抗菌组合物的制备步骤为：
A、将硫磺粉过300目筛，然后放入搅拌罐内，再加入长效抗菌生物碳材料，以1600-1800r/min转速均匀混合，得混合物；
B、待上述混合完成后，将纳米银和复合型杀菌剂依次加入混合物内，充分混合10-20min，即可制得抗菌组合物。
7.根据权利要求1所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，所述废弃橡胶为废弃轮胎、废弃胶管以及橡胶制品生产过程中的废弃角料和残次品。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种水性抗菌无菌的环保型塑胶跑道材料，其特征在于，其生产工艺为以下步骤：
S1、将废弃橡胶清洗干净晾干后，利用粉碎机粉碎成橡胶颗粒，然后通过筛分机筛处理，得废弃橡胶颗粒备用；
S2、再将聚氨酯、滑石粉、聚酯多元醇、硅藻土、玻璃纤维、氯化石蜡加入反应釜内进行搅拌分散，搅拌速度为1000-1200r/min，分散时间为30-60min，得混合物A；
S3、待分散结束反应釜内温度冷却至室温后，将所得混合物A加入混合罐内，再将抗菌组合物、耐候剂加入混合罐内，进行混合搅拌，待搅拌均匀后，再加入所得废弃橡胶颗粒、颜料和助剂，继续搅拌20-40min，得混合物B；
S4、将所得混合物B放入研磨机内进行研磨处理，研磨至0.1mm-0.3mm，研磨完成后，利用烘干设备对其进行烘干处理，烘干温度为100-110℃，烘干时间为60-90min，烘干完成后，即可制得塑胶跑道材料。
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