CN104927215A - 一种耐磨阻燃塑胶跑道 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨阻燃塑胶跑道，其材料包括氯化类聚乙烯材料、填料、稳定剂、增塑剂、防老剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂和染色剂，还包括填料改性剂，其氯化类聚乙烯材料包括氯化聚乙烯以及氯磺化聚乙烯，所述防老剂为抗紫外老化剂和抗氧剂并用。本发明提供的产品具备优异的阻燃性能，耐候性，着色性，在制备红色塑料跑道时，利用工业残渣赤泥，不仅作为填料，且不用再添加染料，符合国家可持续发展战略。

Description

一种耐磨阻燃塑胶跑道
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐磨阻燃塑胶跑道。
背景技术
塑胶跑道始于20世纪60年代美国3M公司用聚氨酯材料铺设的塑胶赛马跑道。塑胶跑道与煤渣、沙石场地相比，具有弹性好，吸震性能好，耐磨和抗老化等优点，不污染环境，易于清洁和维护管理。自第19届***之后，历届奥林匹克运动会的田径赛场主跑道与辅助区均采用塑胶铺装，塑胶跑道已被国际公认为最佳比赛跑道。
随着全民健身需要及塑胶铺装材料技术进展,现我国塑胶跑道逐渐向更高性能、更低成本、环保健康等方向发展，诸如纳米级和单晶纤维填充改性材料或其他弹性高分子橡胶颗粒引入改善跑道性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，本发明提供的跑道具有较好的阻燃性，耐候性，着色性。
一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，其材料包括氯化类聚乙烯材料、填料、稳定剂、增塑剂、改性剂、防老剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂和染色剂。所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯或氯磺化聚乙烯；填料为白炭黑、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙、赤泥中的一种或多种；稳定剂为硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸铅中的任一种；增塑剂为氯化石蜡油(CPO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中的一种或多种；防老剂为抗紫外老化剂UV-531和抗氧剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(RD)或2-巯基苯并咪唑(MB)并用；阻燃剂为三氧化二锑、硼酸锌、溴类阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵中的一种或多种；交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，双(叔丁过氧基)二异丙苯(BIBP)、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷(双二五)或季戊四醇(PER)中的任一种；交联助剂为氧化镁(MgO)，三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)，四甲基二硫代秋兰姆(TMTD)，四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)中的一种或多种。
其中，所述材料中改性剂为钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂中的一种或多种。
其中，所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯，填料为白炭黑、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种，其配方如下氯化聚乙烯100份，填料80-100份，稳定剂1-6份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份、交联剂4-6份，交联助剂6-10份，染色剂1-5份。
其中，所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯，填料为赤泥，其配方为氯化聚乙烯100份，赤泥80-150份，稳定剂1-4份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份，交联剂4-6份，交联助剂6-10份。
其中，所述氯化类聚乙烯材料为氯磺化聚乙烯，填料为赤泥，其配方为氯磺化聚乙烯100份，赤泥80-150份，稳定剂1-4份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份，交联剂8-20份，交联助剂3-6份。
其中，其步骤包括
1)按照配方的要求称取各种所需材料的重量；
2)将称量好的原料经粉碎后投入到密炼机，进行升温混炼；
3)10-15min中后将混炼后的原料投入至开炼机中，进行精炼制得混炼胶；
4)4-7min精炼后将混炼胶排胶，经挤出机挤出成片，将片材通过压延机压出花纹；
5)将挤出片材连续进入热空气通道进行硫化，成型后自然冷却。
其中，步骤2)中密炼机的温度为80-100℃。
其中，步骤4)中压延机温度为40-80℃。
其中，步骤5)中热空气通道配备有微波辐射硫化装置，温度为100-180℃，长度为40-70米。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)氯化聚乙烯本身具有较好的阻燃性，耐候性，着色性，使制得的塑胶跑道具备优异的阻燃性能。
(2)本发明中的氯化聚乙烯本身具有较好的阻燃性，耐候性，着色性；氯磺化聚乙烯本身具有较好的阻燃性，耐候性，着色性，使制得的塑胶跑道具备优异的阻燃性能。
(3)本发明以赤泥作为填料，制得红色塑胶跑道，不仅利用了工业残渣赤泥，而且不用再添加染料，符合国家可持续发展战略。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为：
氯化聚乙烯100份；
稳定剂3份；
填料：白炭黑20，煅烧高岭土60；
改性剂1.5份；
增塑剂：DOP 10份；
交联剂：DCP 3份；
交联助剂：MgO 10份，TAIC 2份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份；
阻燃剂：三氧化二锑10份；
染色剂2份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为80℃，混炼时间为15min，之后将其放入开炼机上精炼4min，制得混炼胶。之后将混炼胶在开炼机下片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为60℃，并通过导轮进入配有微波辐射硫化装置的热空气通道进行硫化，热空气通道长度为40米，温度按从入口到出口依次升高的方式设定温度为160℃，硫化时间为15分钟，硫化之后冷却卷得成品。
实施例2
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯化聚乙烯100份；
稳定剂3份；
填料：白炭黑25份，碳酸钙75份；
改性剂2份；
增塑剂：DOP 20份，
防老剂：UV-531 0.5份，MB 1.5份；
阻燃剂：三氧化二锑8份；
交联剂：BIBP 2份；
交联助剂：MgO 10份，TAIC 2份；
染色剂3份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为100℃，混炼时间为15min，之后将其放入开炼机上精炼7min，制得混炼胶。之后将混炼胶在开炼机下片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为60℃，并通过导轮进入配有微波辐射硫化装置的热空气通道进行硫化，热空气通道长度为70米，温度按从入口到出口依次升高的方式设定温度为180℃，硫化时间为8分钟，硫化之后冷却卷得成品。
实施例3
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯化聚乙烯100份；
稳定剂3份；
填料：白炭黑30份，滑石粉60份；
增塑剂：DOP 20份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份；
阻燃剂：三氧化二锑5份，硼酸锌8份；
交联剂：双二五1份；
交联助剂：MgO 6份，HVA-21份；
染色剂3份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为90℃，混炼时间为15min，之后将其放入开炼机上精炼6min，制得混炼胶。之后将混炼胶在开炼机下片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为60℃，并通过导轮进入配有微波辐射硫化装置的热空气通道进行硫化，热空气通道长度为55米，温度按从入口到出口依次升高的方式设定温度为170℃，硫化时间为10分钟，硫化之后冷却卷得成品。
实施例4
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯化聚乙烯100份；
稳定剂2份；
赤泥80份；
改性剂1.5份；
增塑剂：DOP 10份；
阻燃剂：三氧化二锑5份，硼酸锌8份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份；
交联剂：DCP 1.5份；
交联助剂：MgO 10份，TAIC 2份；
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为80℃，混炼时间为10min，之后将其放入开炼机上精炼4min，制得混炼胶。之后将混炼胶排胶压片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为60℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为170℃，成型之后冷却卷得成品。
实施例5
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯化聚乙烯100份；
稳定剂2份；
赤泥140份，
改性剂3份；
增塑剂25份；
防老剂UV-531 0.5份，RD 1.5份；
阻燃剂：三氧化二锑5份，硼酸锌15份；
交联剂：DCP 3份；
交联助剂：MgO 6份，TAIC 2份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为90℃，混炼时间为12min，之后将其放入开炼机上精炼7min，制得混炼胶。之后将混炼胶排胶压片，制得片材，将片材通过压延机压出花纹，压延机温度为80℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为180℃，成型之后冷却卷得成品。
实施例6
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯化聚乙烯100份；
稳定剂2份；
赤泥115份；
改性剂1.5份；
增塑剂：DOP 15份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份；
阻燃剂：三氧化二锑10份，硼酸锌10份；
交联剂：DCP 3份；
交联助剂：MgO 6份，TAIC 2份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为90℃，混炼时间为12min，之后将其放入开炼机上精炼6min，制得混炼胶。然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为70℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为170℃，成型之后冷却卷得成品。
实施例7
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯磺化聚乙烯100份；
稳定剂1份；
赤泥80份；
改性剂1份；
增塑剂：DOP 10份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 0.5份；
阻燃剂：三氧化二锑10份，硼酸锌10份；
交联剂：DCP 2份，MgO 15份；
交联助剂：TAIC 3份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为80℃，混炼时间为10min，之后将其放入开炼机上精炼6min，制得混炼胶。之后将混炼胶排胶压片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为70℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为170℃，成型之后冷却卷得成品。
实施例8
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯磺化聚乙烯100份；
稳定剂1份；
赤泥120份；
改性剂1.5份；
增塑剂：DOP 5份，CPO 10份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份，
阻燃剂：三氧化二锑15份，硼酸锌10份；
交联剂：PER 3份，MgO 8份；
交联助剂：DPTT 3份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为100℃，混炼时间为15min，之后将其放入开炼机上精炼7min，制得混炼胶。之后将混炼胶排胶压片，然后将混炼胶通过挤出机挤出得到橡胶片材，并通过双辊压延机压出花纹，压延机温度为70℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为170℃，成型之后冷却卷得成品。
实施例9
本发明提供一种耐磨阻燃塑胶跑道，其主要配方为
氯磺化聚乙烯100份；
稳定剂1份；
赤泥150份；
改性剂3份；
增塑剂：DOP 20份，CPO 10份；
防老剂：UV-531 0.5份，RD 1份；
阻燃剂：三氧化二锑15份，硼酸锌10份；
交联剂：PER 3份，MgO 4份；
交联助剂：TMTD 2份。
将配方中各种原料按所需重量份称好后投入密炼机中，密炼机温度为90℃，混炼时间为12min，之后将其放入开炼机上精炼5min，制得混炼胶。之后将混炼胶排胶压片，制得片材，将片材通过压延机压出花纹，压延机温度为90℃，再连续进入热空气通道进行硫化，热空气通道为170℃，成型之后冷却卷得成品。
按常规方法对上述实施例所制得的塑胶跑道的各项性能指标进行试验检测，实施例1-3检测结果见表1
检测项目 技术要求 实施例1 实施例2 实施例3 判定结果
硬度(邵A)度 45-60 54 56 55 合格
回弹值％ ≥20 45％ 40％ 43％ 合格
压缩复原率 ≥95 97 97 97 合格
抗拉强度MPa ≥0.7 6.86 6.12 6.35 合格
扯断伸长率 ≥90 325％ 287％ 304％ 合格
阻燃 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 合格
实施例4-6检测结果见表2
检测项目 技术要求 实施例4 实施例5 实施例6 判定结果
硬度(邵A)度 45-60 55 58 56 合格
回弹值％ ≥20 45％ 36％ 38％ 合格
压缩复原率 ≥95 97 98 97 合格
抗拉强度MPa ≥0.7 6.53 5.32 4.32 合格
扯断伸长率 ≥90 287％ 234％ 179％ 合格
阻燃 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 合格
实施例7-9检测结果见表3
检测项目 技术要求 实施例7 实施例8 实施例9 判定结果
硬度(邵A)度 45-60 54 55 58 合格
回弹值％ ≥20 45％ 38％ 35％ 合格
压缩复原率 ≥95 97 97 98 合格
抗拉强度MPa ≥0.7 7.14 5.46 4.06 合格
扯断伸长率 ≥90 317％ 282％ 169％ 合格
阻燃 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 合格
以上所述仅为本发明的实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，其材料包括氯化类聚乙烯材料、填料、稳定剂、增塑剂、改性剂、防老剂、阻燃剂、交联剂、交联助剂和染色剂。所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯或氯磺化聚乙烯；填料为白炭黑、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙、赤泥中的一种或多种；稳定剂为硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙，硬脂酸铅中的任一种；增塑剂为氯化石蜡油(CPO)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)中的一种或多种；防老剂为抗紫外老化剂UV-531和抗氧剂2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(RD)或2-巯基苯并咪唑(MB)并用；阻燃剂为三氧化二锑、硼酸锌、溴类阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁、聚磷酸铵中的一种或多种；交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)，双(叔丁过氧基)二异丙苯(BIBP)、2,5-二甲基2,5-双(叔丁过氧基)己烷(双二五)或季戊四醇(PER)中的任一种；交联助剂为氧化镁(MgO)，三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)，N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)，四甲基二硫代秋兰姆(TMTD)，四硫化双五亚甲基秋兰姆(DPTT)中的一种或多种。
2.根据权利要求书1所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，所述改性剂为钛酸酯、铝酸酯、硅烷偶联剂中的一种或多种，用于填料改性。
3.根据权利要求书1所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯，填料为白炭黑、煅烧高岭土、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种，其配方如下氯化聚乙烯100份，填料80-100份，稳定剂1-6份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份，交联剂2-5份，交联助剂6-18份，染色剂1-5份。
4.根据权利要求书1所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，所述氯化类聚乙烯材料为氯化聚乙烯，填料为赤泥，其配方为氯化聚乙烯100份，赤泥80-150份，稳定剂1-3份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份，交联剂4-6份，交联助剂6-10份。
5.根据权利要求书1所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，所述氯化类聚乙烯材料为氯磺化聚乙烯，填料为赤泥，其配方为氯磺化聚乙烯100份，赤泥80-150份，稳定剂1-3份，增塑剂10-30份，防老剂1-3份，改性剂1-4份，阻燃剂2-50份，交联剂8-20份，交联助剂3-6份。
6.根据权利要求书1所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，其步骤包括
1)按照配方的要求称取各种所需材料的重量；
2)将称量好的原料经粉碎后投入到密炼机，进行升温混炼；
3)10-15min中后将混炼后的原料投入至开炼机中，进行精炼制得混炼胶；
4)4-7min精炼后将混炼胶排胶，经挤出机挤出成片，将片材通过压延机压出花纹；
5)将挤出片材连续进入热空气通道进行硫化，成型后自然冷却。
7.根据权利要求书6所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，步骤2)中密炼机的温度为80-100℃。
8.根据权利要求书6所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，步骤4)中压延机温度为40-80℃。
9.根据权利要求书6所述的一种耐磨阻燃塑胶跑道，其特征在于，步骤5)中热空气通道配备有微波辐射硫化装置，温度为100-180℃，长度为40-70米。
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