CN1394904A - 纳米材料改性橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种纳米材料改性橡胶弹性体制作塑胶场地的方法，采用纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、纳米二氧化硅等新型的纳米材料，按制定的配比和工艺流程与其它材料加入橡胶混合体中，制成本发明产品。采用本发明，可以使成本降低10～30％，节约弹性体用量10～25％，提高了该弹性体的物理机械性能，使用期限增加2～3倍，塑胶跑道场地寿命延长超过20年。
Description
本发明涉及橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的方法，特别是采用纳米材料改性橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的方法。
国内外采用橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的缺点是：造价高，物理机械性能低，不耐老化，抗紫外线差，不阻燃，耐磨耗差，同时加工工艺复杂，使用寿命短。
本发明的目的是针对上述的缺点，提供一种采用纳米材料改性橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的方法，可以使成本降低10～30％，节约弹性体用量10～25％，提高了该弹性体的物理机械性能，提高了使用寿命2～3倍，使塑胶跑道寿命达到20年。
本发明的目的是这样实现的：
1、本发明的材料配比(按重量份百分比计)如下：
称取10～50％三元乙丙橡胶或顺丁橡胶、氯丁橡胶、天然胶、丁晴橡胶、丁苯橡胶，上述的橡胶可以是1-3种与三元乙丙橡胶进行混合，然后加入1～3％的橡胶促进剂：环己基苯并噻唑次黄酰胺(CZ)、二硫化二苯并噻唑(DM)、六四甲基四胺(H)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)，0.01～0.4％紫外线吸收剂：二苯甲酮类(UV-9)、0.1～0.5％的抗氧剂：4羟基-3.5叔丁基苯基丙酸四季戊四醇酯，2～26％的软化剂：白油膏、氯化石腊、芳烃油、机油20#，0.1～25％的纳米材料：纳米碳酸钙(CCR、NCR)、纳米碳酸钡、纳米二氧化硅，0.01～5％粘合材料：石油树脂，萜烯树脂，橡胶助剂：0.01～10％氧化锌、0.1～6％的硫磺、0.01～5％的硬酯酸，5～20％的添加剂：滑石粉。同时，另外配制0.1～5％的颜料母胶：氧化铁红、橡胶大红、汉沙黄、酞青绿、酞青篮、海品篮、络绿、永固黄、永固桔红、永固桔黄的一种或几种的混合物。
2、将上述颜料首先通过轧炼制成各种颜料的母胶，然后再与主体材料进行混合轧炼，经过粗炼、细炼制成半成品胶片，胶片材料经加热硫化成为弹性体，经过粉碎机切成1～8毫米的纳米改性三元乙丙为主体的与其它橡胶混合的阻燃防滑胶粒，用于浇注型塑胶跑道。同时通过鼓式硫化机制成各种带花纹的胶板，直接粘合在水泥基础上或沥青砼基础上制成无颗粒塑胶跑道，篮、排球场、网球场、羽毛球场等的铺装材料用粘合剂即可，粘合剂是纳米材料改性聚氨酯粘合剂。
采用本发明制作的产品与普通方法制作的产品性能比较如下：
| 项目 | 国家指标 | 普通产品 | 本发明产品 |
| 硬度 | 45～60 | 52 | 58 |
| 扯断强度MPA | 0.7 | 1.0 | 3.6 |
| 拉伸长率％ | 90 | 120 | 450 |
| 回弹值％ | 20 | 30 | 36～40 |
| 阻燃等级 | 1 | 1 | 1 |
| 无毒无害级(TDI含量标准) | ＞0.5 | ＞0.8 | ≤0 |
| 压缩复员率 | ≤95 | ≤95 | ≥99 |
| 70℃×168h系数 | ≤0.8 | ≤0.83 | ≥0.98 |
由于采用本发明，不仅降低产品成本、简化操作工艺，各项技术指标都达到或超过国家标准。
结合实施例，进一步描述本发明的配方和工艺流程：
实施例1：制作无颗粒预制型塑胶跑道
1、称取2.5公斤的三元乙丙橡胶、2公斤丁苯胶、0.15公斤促进剂、0.1公斤抗氧剂、0.4公斤氯化石蜡、0.6公斤芳烃油、3公斤纳米碳酸钙、2公斤滑石粉、0.1公斤硫磺、0.05公斤硬脂酸、0.15公斤防老剂、0.05公斤二苯甲酮、0.05公斤萜烯树脂、3公斤氧化铁红。
2、把上述的三元乙丙胶和丁苯胶切成块，经过混炼均匀后成母料，待母料温度降至常温后，将上述称取的其它料剂一同放入混炼机进行混炼至均匀。
3、将均匀的材料直接由混炼机出成片材，经过鼓式硫化机进行硫化，预成塑胶跑道半成品。
4、将预制的半成品用纳米材料改性聚氨酯粘合剂粘结在沥青砼基础上，划上规格线，制成纳米改性三元乙丙橡胶弹性体复合材料的塑胶跑道。
实施例2：制作不脱粒塑胶跑道
1、称取1公斤的三元乙丙橡胶、2公斤丁苯胶、1公斤天然橡胶、0.15公斤促进剂、0.1公斤抗氧剂、0.15紫外线吸收剂、0.6公斤氯化石蜡、0.6公斤白油膏、0.6公斤烃油、4公斤滑石粉、1公斤纳米碳酸钙、0.2公斤硫磺、0.07硬脂酸、0.1公斤氧化锌、0.3公斤二甲基二硫代氨基甲酸锌、1公斤氧化铁红。
2、把上述的三元乙丙胶和丁苯胶切成块，经过混炼均匀后成母料，待母料温度降至常温后，再将上述称取的其它料剂一同放入混炼机进行混炼均匀，制成胶片。
3、将胶片放入硫化罐高温硫化15分钟后取出片材，把片材用粉碎机粉碎成2～6毫米粒径的无规则颗粒。
4、在已铺设好的10毫米厚的浇注型塑胶跑道底胶上，刮涂一层0.5～2毫米的纳米材料改性聚氨酯粘合剂，将上述的颗粒撒在粘合剂上面自然固化。刮掉浮着多余的颗粒，再在上面涂敷一层0.1～1毫米的纳米材料改性聚氨酯粘合剂，粘合剂自然固化后，在跑道上面划上规格线，即制成纳米改性三元乙丙橡胶弹性防滑颗粒浇注型塑胶跑道。
Claims (11)
1、纳米材料改性橡胶弹性体制作塑胶跑道场地的方法，其特征在于：
A、本发明的材料配比(按重量份百分比计)如下：
称取10～50％三元乙丙橡胶或顺丁橡胶、氯丁橡胶、天然胶、丁晴橡胶、丁苯橡胶，上述的橡胶可以是1-3种与三元乙丙橡胶进行混合，然后加入1～3％的橡胶促进剂、0.1～0.5％的抗氧剂、2～26％的软化剂、0.1～25％的纳米材料、0.01～5％粘合材料、0.1～6％的橡胶助剂、5～20％的添加剂；
B、另外配制0.1～5％的颜料母胶；
C、将上述颜料首先通过轧炼制成各种颜料的母胶，然后再与主体材料进行混合轧炼，经过粗炼、细炼制成半成品胶片；
D、将上述混炼机轧成的胶片放入硫化罐高温硫化15分钟后取出片材，把片材用粉碎机粉碎成2～6毫米粒径的无规则颗粒；
E、在已铺设好的3～30毫米厚的浇注型塑胶跑道底胶上，刮涂一层0.1～5毫米的纳米材料改性聚氨酯粘合剂，将上述的颗粒撒在粘合剂上面自然固化，刮掉浮着多余的颗粒，再在上面涂敷一层0.1～1.5毫米的粘合剂，自然固化后，在跑道上面划上规格线，即制成纳米改性三元乙丙橡胶弹性防滑颗粒浇注型塑胶跑道；
F、将上述由混炼机制成片材，经过鼓式硫化机进行硫化，预制成塑胶跑道半成品；
G、将上述预制的半成品用粘合剂粘结在沥青砼基础上，划上规格线，制成纳米改性三元乙丙橡胶弹性体复合材料的塑胶跑道。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的促进剂是环己基苯并噻唑次黄酰胺(CZ)、二硫化二苯并噻唑(DM)、六四甲基四胺(H)、二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的紫外线吸收剂是二苯甲酮类(UV-9)。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的抗氧剂是4羟基-3.5叔丁基苯基丙酸四季戊四醇酯。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的软化剂是白油膏、氯化石腊、芳烃油、机油20#。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的纳米材料是纳米碳酸钙(CCR、NCR)、纳米碳酸钡、纳米二氧化硅。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的粘合材料是石油树脂、萜烯树脂。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的橡胶助剂是：氧化锌、硫磺、硬酯酸。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的颜料是氧化铁红、橡胶大红、汉沙黄、酞青绿、酞青篮、海品篮、络绿、永固黄、永固桔红、永固桔黄。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的添加剂是：滑石粉。
11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：上述的粘合剂是：纳米材料改性聚氨酯粘合剂。
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