CN111117175A - 一种预制型卷材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制型卷材及其制备方法。本发明的预制型卷材由以下质量份的组分组成:橡胶颗粒:10~60份;热塑性聚酯弹性体发泡颗粒:10~50份;聚氨酯胶粘剂:5~20份。本发明的预制型卷材的制备方法包括以下步骤:1)将橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合均匀,再加入聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;2)将混合料加入成型装置,进行压制成型,再升温进行固化成型,再冷却、裁剪。本发明的预制型卷材的比重轻、弹性大、拉伸强度高、厚度均匀,且无刺激气味,将其通过胶粘剂粘结在水泥基底上便可以得到运动地面,粘结牢靠,施工方便,且可以回收再利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种预制型卷材及其制备方法。
背景技术
随着人们物质生活水平的提高,越来越多的人热衷于参加各种体育运动,而运动地面的质量好坏对于人们的运动体验影响很大。现有的运动地面基本都是现场施工铺设,普遍存在以下问题:1)施工周期长,产品质量难以保证,易出现厚度不均匀的情况,且户外施工时易受雨雪天气的影响;2)主要原料为废旧轮胎再生橡胶、PU聚酯胶料等,废旧轮胎气味大、多环芳烃超标,PU聚酯胶料需要现场进行二次反应,会释放VOC,施工现场气味大,污染环境;3)施工完后需要较长时间才能使用;4)运动地面与基底的结合不够牢固,使用寿命较短。
因此,有必要通过新的途径来解决传统运动地面所存在的诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制型卷材及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种预制型卷材,由以下质量份的组分组成:橡胶颗粒:10~60份;热塑性聚酯弹性体发泡颗粒:10~50份;聚氨酯胶粘剂:5~20份。
优选的,一种预制型卷材,由以下质量份的组分组成:橡胶颗粒:20~40份;热塑性聚酯弹性体发泡颗粒:20~40份;聚氨酯胶粘剂:10~20份。
优选的,所述橡胶颗粒的粒径为1~4mm,所述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粒径为3~7mm。
优选的,所述橡胶颗粒由以下质量份的原料制备而成:母料:100份;沉淀法白炭黑:5~20份;活性碳酸钙:20~60份;防护体系:3~10份;颜料:1~10份;分散剂:1~5份。
进一步优选的,所述橡胶颗粒由以下质量份的原料制备而成:母料:100份;沉淀法白炭黑:5~15份;活性碳酸钙:35~45份;防护体系:3~5份;颜料:5~8份;分散剂:3~5份。
优选的,所述母料由以下质量份的组分组成:乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物:2~20份;三元乙丙橡胶:2~35份;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物:3~10份;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物:1~15份;聚丙烯:1~10份;聚乙烯:1~10份;橡胶软化油:2~20份;分散剂:2~5份。
进一步优选的,所述母料由以下质量份的组分组成:乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物:10~20份;三元乙丙橡胶:20~35份;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物:3~10份;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物:8~15份;聚丙烯:7~10份;聚乙烯:3~10份;橡胶软化油:15~20份;分散剂:2~5份。
优选的,所述沉淀法白炭黑的比表面积为300~400m2/g。
优选的,所述活性碳酸钙为硬脂酸或硅烷偶联剂活化处理过的碳酸钙。
优选的,所述活性碳酸钙的粒径为1000~1500目。
优选的,所述防护体系由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比(0.1~2):(0.2~3):(0.4~5):(2~8)组成。
上述橡胶颗粒的制备方法包括以下步骤:
1)将母料、沉淀法白炭黑、活性碳酸钙、防护体系、颜料和分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度100~120℃、压力1~8MPa的条件下密炼成团;
2)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;
3)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度50~80℃时挤出,
得到胶片;
4)将胶片置于180~250℃的热空气中,进行硫化和发泡;
5)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到橡胶颗粒。
优选的,所述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒由以下质量份的原料制备而成:聚酯多元醇或/和聚醚多元醇:100~200份;聚氨酯:50~100份;AC发泡剂:1~10份;白炭黑:10~50份;紫外线吸收剂:3~10份;色粉:2~10份;聚碳酸酯:5~30份。
进一步优选的,所述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒由以下质量份的原料制备而成:聚酯多元醇或/和聚醚多元醇:100~200份;聚氨酯:50~100份;AC发泡剂:3~10份;白炭黑:20~40份;紫外线吸收剂:3~7份;色粉:3~10份;聚碳酸酯:10~25份。
优选的,所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇中的至少一种。
优选的,所述聚酯多元醇的数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g。
优选的,所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氧呋喃二醇中的至少一种。
优选的,所述聚醚多元醇的数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g。
上述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备方法包括以下步骤:
1)将聚酯多元醇或/和聚醚多元醇、聚氨酯、AC发泡剂、白炭黑、紫外线吸收剂、色粉和聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;
2)将颗粒料加入反应釜,升温至200~220℃,进行化学发泡,得到热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
上述预制型卷材的制备方法包括以下步骤:
1)将橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入聚氨酯胶粘剂混合均匀,
得到混合料;
2)将混合料加入成型装置,进行压制成型,再升温进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
优选的,步骤2)所述压制成型在压力8~10MPa的条件下进行。
优选的,步骤2)所述固化成型在温度100~120℃的条件下进行。
本发明的有益效果是:本发明的预制型卷材的比重轻、弹性大、拉伸强度高、厚度均匀,且无刺激气味,将其通过胶粘剂粘结在水泥基底上便可以得到运动地面,粘结牢靠,施工方便,且可以回收再利用。
附图说明
图1为实施例1的预制型卷材的照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1:
一种预制型卷材,其制备方法包括以下步骤:
1)橡胶颗粒的制备:a)将15质量份的乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物、25质量份的三元乙丙橡胶、8质量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、15质量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、7质量份的聚丙烯、8质量份的聚乙烯、20质量份的橡胶软化油和5质量份的分散剂混合均匀,得到母料;b)将100质量份的母料、5质量份的沉淀法白炭黑(比表面积为300~400m2/g)、40质量份的硬脂酸活化处理过的碳酸钙(1000~1500目)、5质量份的防护体系(由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比1:1:2:4组成)、5质量份的颜料和4质量份的分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度100℃、压力2MPa的条件下密炼成团;c)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;d)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度50℃时挤出,得到胶片;e)将胶片置于230℃的热空气中,进行硫化和发泡;f)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到粒径1~4mm的橡胶颗粒;
2)热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备:a)将150质量份的聚己二酸乙二醇酯(数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g)、100质量份的聚氨酯、10质量份的AC发泡剂、40质量份的白炭黑、7质量份的紫外线吸收剂、5质量份的色粉和15质量份的聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;b)将颗粒料加入反应釜,升温至200℃,进行化学发泡,得到粒径3~5mm的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
3)橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粘合、成型、裁剪:a)将30质量份的橡胶颗粒和30质量份的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入15质量份的聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;b)将混合料加入成型装置,压力10MPa的条件下进行压制成型,再升温至100℃进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材(照片如图1所示)。
实施例2:
一种预制型卷材,其制备方法包括以下步骤:
1)橡胶颗粒的制备:a)将18质量份的乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物、20质量份的三元乙丙橡胶、5质量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、12质量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、8质量份的聚丙烯、10质量份的聚乙烯、20质量份的橡胶软化油和5质量份的分散剂混合均匀,得到母料;b)将100质量份的母料、13质量份的沉淀法白炭黑(比表面积为300~400m2/g)、44质量份的硬脂酸活化处理过的碳酸钙(1000~1500目)、3质量份的防护体系(由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比1:1:2:4组成)、7质量份的颜料和5质量份的分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度100℃、压力4MPa的条件下密炼成团;c)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;d)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度50℃时挤出,得到胶片;e)将胶片置于235℃的热空气中,进行硫化和发泡;f)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到粒径1~4mm的橡胶颗粒;
2)热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备:a)将150质量份的聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g)、60质量份的聚氨酯、5质量份的AC发泡剂、30质量份的白炭黑、5质量份的紫外线吸收剂、7质量份的色粉和10质量份的聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;b)将颗粒料加入反应釜,升温至200℃,进行化学发泡,得到粒径3~5mm的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
3)橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粘合、成型、裁剪:a)将35质量份的橡胶颗粒和20质量份的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入20质量份的聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;b)将混合料加入成型装置,压力10MPa的条件下进行压制成型,再升温至105℃进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
实施例3:
一种预制型卷材,其制备方法包括以下步骤:
1)橡胶颗粒的制备:a)将10质量份的乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物、30质量份的三元乙丙橡胶、10质量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、15质量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、7质量份的聚丙烯、7质量份的聚乙烯、20质量份的橡胶软化油和5质量份的分散剂混合均匀,得到母料;b)将100质量份的母料、13质量份的沉淀法白炭黑(比表面积为300~400m2/g)、42质量份的硬脂酸活化处理过的碳酸钙(1000~1500目)、5质量份的防护体系(由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比0.5:1:3:5组成)、8质量份的颜料和3质量份的分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度110℃、压力2MPa的条件下密炼成团;c)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;d)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度70℃时挤出,得到胶片;e)将胶片置于240℃的热空气中,进行硫化和发泡;f)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到粒径1~3.5mm的橡胶颗粒;
2)热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备:a)将100质量份的聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇(数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g)、50质量份的聚氨酯、3质量份的AC发泡剂、20质量份的白炭黑、5质量份的紫外线吸收剂、5质量份的色粉和20质量份的聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;b)将颗粒料加入反应釜,升温至210℃,进行化学发泡,得到粒径4~7mm的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
3)橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粘合、成型、裁剪:a)将25质量份的橡胶颗粒和40质量份的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入10质量份的聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;b)将混合料加入成型装置,压力8MPa的条件下进行压制成型,再升温至108℃进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
实施例4:
一种预制型卷材,其制备方法包括以下步骤:
1)橡胶颗粒的制备:a)将10质量份的乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物、35质量份的三元乙丙橡胶、3质量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、8质量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、10质量份的聚丙烯、3质量份的聚乙烯、20质量份的橡胶软化油和5质量份的分散剂混合均匀,得到母料;b)将100质量份的母料、15质量份的沉淀法白炭黑(比表面积为300~400m2/g)、35质量份的硬脂酸活化处理过的碳酸钙(1000~1500目)、5质量份的防护体系(由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比2:2:1:5组成)、5质量份的颜料和4质量份的分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度120℃、压力5MPa的条件下密炼成团;c)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;d)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度60℃时挤出,得到胶片;e)将胶片置于245℃的热空气中,进行硫化和发泡;f)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到粒径1~3.5mm的橡胶颗粒;
2)热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备:a)将200质量份的聚氧化丙烯二醇(数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g)、80质量份的聚氨酯、7质量份的AC发泡剂、35质量份的白炭黑、7质量份的紫外线吸收剂、10质量份的色粉和20质量份的聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;b)将颗粒料加入反应釜,升温至210℃,进行化学发泡,得到粒径4~7mm的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
3)橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粘合、成型、裁剪:a)将25质量份的橡胶颗粒和40质量份的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入15质量份的聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;b)将混合料加入成型装置,压力8MPa的条件下进行压制成型,再升温至100℃进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
实施例5:
一种预制型卷材,其制备方法包括以下步骤:
1)橡胶颗粒的制备:a)将20质量份的乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物、25质量份的三元乙丙橡胶、8质量份的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、10质量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、7质量份的聚丙烯、7质量份的聚乙烯、15质量份的橡胶软化油和5质量份的分散剂混合均匀,得到母料;b)将100质量份的母料、10质量份的沉淀法白炭黑(比表面积为300~400m2/g)、40质量份的硬脂酸活化处理过的碳酸钙(1000~1500目)、5质量份的防护体系(由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比0.5:3:4:3组成)、5质量份的颜料和3质量份的分散剂加入密炼机,进行升温加压,密炼机内温度120℃、压力2MPa的条件下密炼成团;c)将密炼机中的原料转入开炼机,进行开练薄通;d)将开炼机中的原料转入单螺杆挤出机,进行混炼,挤出机内温度80℃时挤出,得到胶片;e)将胶片置于248℃的热空气中,进行硫化和发泡;f)将胶片破碎成颗粒,再进行筛分,得到粒径1~4mm的橡胶颗粒;
2)热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的制备:a)将180质量份的聚四氧呋喃二醇(数均分子量为1500~2500g/mol,羟值为52~58mgKOH/g)、70质量份的聚氨酯、5质量份的AC发泡剂、30质量份的白炭黑、3质量份的紫外线吸收剂、3质量份的色粉和25质量份的聚碳酸酯加入单螺杆挤出机,挤出、造粒,得到颗粒料;b)将颗粒料加入反应釜,升温至200℃,进行化学发泡,得到粒径4~7mm的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒。
3)橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粘合、成型、裁剪:a)将40质量份的橡胶颗粒和30质量份的热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入20质量份的聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;b)将混合料加入成型装置,压力10MPa的条件下进行压制成型,再升温至115℃进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
测试例:
对实施例1~5的预制型卷材进行性能测试,测试结果如下表所示:
表1实施例1~5的预制型卷材的性能测试结果
性能指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
外观 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
厚度(mm) | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
密度(g/cm<sup>3</sup>) | 1.10 | 1.05 | 1.00 | 1.00 | 0.95 |
邵氏硬度A(°) | 55 | 53 | 51 | 50 | 48 |
冲击吸收值(%) | 38.0 | 39.0 | 41.3 | 42.5 | 43.2 |
垂直变形(mm) | 0.90 | 1.10 | 1.30 | 1.35 | 1.55 |
阻燃等级 | Ⅰ | Ⅰ | Ⅰ | Ⅰ | Ⅰ |
拉伸强度(MPa) | 5.60 | 5.75 | 6.03 | 6.12 | 6.30 |
断裂伸长率(%) | 560 | 575 | 583 | 594 | 607 |
注:
表中各性能指标的测试标准如下:
厚度:GB 36246-2018;
密度:GB/T 533-2008;
邵氏硬度A:GB/T 531.1-2008;
冲击吸收值:GB 36246-2018;
垂直变形:GB 36246-2018;
阻燃等级:GB 36246-2018;
拉伸强度:GB 36246-2018;
断裂伸长率:GB 36246-2018。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预制型卷材,其特征在于:由以下质量份的组分组成:橡胶颗粒:10~60份;热塑性聚酯弹性体发泡颗粒:10~50份;聚氨酯胶粘剂:5~20份。
2.根据权利要求1所述的预制型卷材,其特征在于:所述橡胶颗粒的粒径为1~4mm;所述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒的粒径为3~7mm。
3.根据权利要求1或2所述的预制型卷材,其特征在于:所述橡胶颗粒由以下质量份的原料制备而成:母料:100份;沉淀法白炭黑:5~20份;活性碳酸钙:20~60份;防护体系:3~10份;颜料:1~10份;分散剂:1~5份;所述母料由以下质量份的组分组成:乙烯-丙烯-丁二烯嵌段共聚物:2~20份;三元乙丙橡胶:2~35份;苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物:3~10份;苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物:1~15份;聚丙烯:1~10份;聚乙烯:1~10份;橡胶软化油:2~20份;分散剂:2~5份。
4.根据权利要求3所述的预制型卷材,其特征在于:所述沉淀法白炭黑的比表面积为300~400m2/g。
5.根据权利要求3所述的预制型卷材,其特征在于:所述活性碳酸钙为硬脂酸或硅烷偶联剂活化处理过的碳酸钙。
6.根据权利要求3所述的预制型卷材,其特征在于:所述防护体系由抗氧化剂TH-CPL、抗氧剂1010、紫外线吸收剂UV-531和微晶石蜡按照质量比(0.1~2):(0.2~3):(0.4~5):(2~8)组成。
7.根据权利要求1或2所述的预制型卷材,其特征在于:所述热塑性聚酯弹性体发泡颗粒由以下质量份的原料制备而成:聚酯多元醇或/和聚醚多元醇:100~200份;聚氨酯:50~100份;AC发泡剂:1~10份;白炭黑:10~50份;紫外线吸收剂:3~10份;色粉:2~10份;聚碳酸酯:5~30份。
8.根据权利要求7所述的预制型卷材,其特征在于:所述聚酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇-1,4-丁二醇酯二醇中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的预制型卷材,其特征在于:所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氧呋喃二醇中的至少一种。
10.权利要求1~9中任意一项所述预制型卷材的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将橡胶颗粒和热塑性聚酯弹性体发泡颗粒混合圴匀,再加入聚氨酯胶粘剂混合均匀,得到混合料;
2)将混合料加入成型装置,进行压制成型,再升温进行固化成型,再冷却、裁剪,得到预制型卷材。
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Denomination of invention: Prefabricated coiled material and its preparation method Effective date of registration: 20221226 Granted publication date: 20220408 Pledgee: Qingyuan Branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd. Pledgor: GUANGDONG CHUANAO HIGH-TECH CO.,LTD. Registration number: Y2022980029136 |
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