本發(fā)明涉及塑膠材料，特別涉及一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料。
背景技術(shù)：
國內(nèi)市場(chǎng)上現(xiàn)有的塑膠跑道產(chǎn)品主要是pu塑膠跑道，其表面層(防滑層)主要采用三元乙丙橡膠顆粒，由于三元乙丙橡膠與聚氨酯材料粘接不良，因此，此種塑膠跑道成品表面通常會(huì)存在游離橡膠粒。運(yùn)動(dòng)員在塑膠跑道上面跑動(dòng)時(shí)，表面游動(dòng)顆粒由于受到運(yùn)動(dòng)員腳部力量的作用，容易飛濺起來，影響到運(yùn)動(dòng)員水平的正常發(fā)揮；也影響了體育場(chǎng)地的環(huán)境衛(wèi)生、外觀和正常使用；同時(shí)，由于橡膠顆粒生產(chǎn)要通過煉膠硫化破碎等耗能極大的工序，因此，采用橡膠顆粒做面層時(shí)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗較大。
無顆粒自結(jié)紋塑膠跑道改良過去用edpm或pu顆粒作為防滑面層的傳統(tǒng)工藝，解決了傳統(tǒng)配方工藝容易出現(xiàn)表層起泡的技術(shù)難題，同時(shí)克服了傳統(tǒng)跑道易掉顆粒的通病，通過特殊的工藝配方，使聚氨酯噴涂形成無顆粒的防滑層表面。無顆粒自結(jié)紋塑膠跑道面層具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績，提高舒適度，減少運(yùn)動(dòng)損傷；
2、易清潔、易維護(hù)，使用壽命長；
3、彈性好、吸震性能好；
4、耐磨、耐油、耐天候老化；
5、防滑、超強(qiáng)耐磨、面層不脫落、平整、色彩美觀。
無顆粒自結(jié)紋塑膠跑道采用聚氨酯自結(jié)紋技術(shù)替代三元乙丙橡膠顆粒，可以在塑膠面層新形成粘接牢靠、高強(qiáng)耐磨的摩擦面層，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)鋪裝材料整體的的節(jié)能降耗，新型自結(jié)紋材料的綜合成本與原面層材料相當(dāng)。因而，自結(jié)紋無橡膠顆粒的跑道是未來塑膠跑道發(fā)展的趨勢(shì)之一。
無顆粒自結(jié)紋塑膠跑道自身能夠自然形成純聚氨酯顆粒狀防滑面層，這種工藝不僅能克服聚氨酯材料自流平的特點(diǎn)，而且能保留聚氨酯材料的耐侯、耐老化性能，同時(shí)克服聚氨酯跑道易掉粒的通病，具有耐磨、表面顆粒均勻、受力均勻、劃線清晰飽滿、整潔美觀、環(huán)保等。
現(xiàn)有塑膠跑道在使用、施工過程中都會(huì)用到溶劑，隨著國家對(duì)環(huán)保要求的提高，對(duì)溶劑的排放量逐漸限制，溶劑型膠黏劑的使用量要逐步減少。無溶劑復(fù)合技術(shù)完全符合高效、環(huán)保、節(jié)能的要求，因此，研發(fā)一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地材料是跑道材料研發(fā)工作的重中之重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料，既具有一定的粘聚力，而在不添加溶劑的情況下又易于攪拌分散，噴涂后形成顆粒并且不會(huì)流平。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料，包括按以下重量份數(shù)計(jì)算的各組分原料：
通過采用上述技術(shù)方案，聚酰胺增稠劑具有優(yōu)異的增稠、防沉、防流掛效果，而且非常容易分散，尤其適用于聚氨酯材料；植物油增塑劑與傳統(tǒng)石油基增塑劑相比，具有原料可再生、生產(chǎn)成本低、低碳環(huán)保等多方面優(yōu)勢(shì)；白炭黑具有很大的極性和高吸附能力，在使用過程中會(huì)導(dǎo)致填料與膠體間的作用增大，混煉粘度提高，填料與填料之間的作用增大，滯后增大等后果，以聚酰胺增稠劑和低粘度植物油環(huán)保增塑劑取代現(xiàn)有技術(shù)中使用的氣相白炭黑和溶劑等材料，便可避免上述問題，在使材料既具有一定的粘聚力的前提下，而又可以在不添加溶劑的情況下易于攪拌分散，噴涂后形成顆粒并且不會(huì)流平。此外，添加植物油增塑劑的材料彈性和伸長率增大，使得合成面層的沖擊吸收性能得到顯著提升，更好的防止運(yùn)動(dòng)損傷。同時(shí)有些植物油增塑劑還具有一定的阻燃性，可提高了整個(gè)材料的阻燃性能。
優(yōu)選的，a組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚環(huán)氧丙烷二醇、聚環(huán)氧丙烷三醇、聚四氫呋喃醚二醇中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為聚醚多元醇的常用種類，來源廣，成本低。
優(yōu)選的，b組分的聚醚多元醇為聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為聚醚多元醇的常用種類，來源廣，成本低。
優(yōu)選的，填料為300～500目的石英粉、300～500目的鈦白粉、300～500目的碳酸鈣、300～500目的碳酸鎂、300～500目的滑石粉的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，填料是用量很大的添加劑，由于其具有較大的比表面積，能夠使液體在其表面有較好的均勻分布性，加入后不僅能降低收縮率，提高彈性模量、沖擊強(qiáng)度，增加硬度、改善耐磨性能，改善自結(jié)紋材料的力學(xué)性能，還可降低成本。
優(yōu)選的，抗氧劑為抗氧劑264、抗氧劑1010、抗氧劑4010na中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為常用的抗氧化劑，且用量少、成本低。
優(yōu)選的，抗紫外線吸收劑為抗紫外線劑uv-81、抗紫外線劑uv-9、抗紫外線劑uv-p中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，上述種類均為常用抗紫外線吸收劑，且所需用量少、成本低。
優(yōu)選的，催化劑為環(huán)烷酸稀土、異辛酸稀土、脂肪酸稀土、異辛酸鉍中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，稀土元素及其氧化物具有較高的催化活性，不僅本身具有催化活性，還可以作為添加劑或助催化劑，以提高催化劑的催化性能，尤其是抗老化能力和抗中毒能力。上述催化劑均為環(huán)保型的原料，提高了自結(jié)紋材料的環(huán)保性。
優(yōu)選的，植物油增塑劑為環(huán)氧大豆油、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、環(huán)氧糠油酸丁酯、氯代棕櫚油甲酯、氯代棕櫚油合成酯、環(huán)氧蠶蛹油酸丁酯、環(huán)氧大豆油酸辛酯中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，加入增塑劑的主要目的是改善膠料加工性能，提高產(chǎn)品的屈撓性，提高材料的沖擊吸收性能，防止運(yùn)動(dòng)損傷。鄰苯二甲酸酯增塑劑是常用的一類增塑劑，但其對(duì)人類存在著很大的風(fēng)險(xiǎn)，因此用植物油增塑劑代替鄰苯二甲酸酯后，既能保證自結(jié)紋材料的力學(xué)性能，又降低了危害。
優(yōu)選的，顏料為無機(jī)染料與有機(jī)染料的組合，無機(jī)染料選自氧化鐵紅、氧化鐵綠、鈦白粉、氧化鐵黃，有機(jī)染料包括永固橙、永固紅、永固黃、酞菁綠。
通過采用上述技術(shù)方案，上述均為常用顏料和常用顏色，顏料的選擇根據(jù)具體使用需求而定。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料的制備方法。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：包括以下步驟：
a、計(jì)量的mdi與分子量2000的聚醚多元醇加入反應(yīng)釜，升溫至70～75℃，攪拌反應(yīng)2～3h，得到a組分；
b、計(jì)量的分子量4900的聚醚多元醇、分子量3000的聚醚多元醇、填料、抗氧劑、抗紫外線吸收劑、催化劑、植物油增塑劑、顏料加入反應(yīng)釜，升溫至110～120℃，攪拌混合1～2h，真空下脫水1～1.5h，再降溫至70～80℃，加入聚酰胺增稠劑，高速分散攪拌混合0.5～1h，得到b組分；
c、將a組分與b組分分開儲(chǔ)存，使用時(shí)a組分與b組分按比例1:2～3現(xiàn)場(chǎng)混合，噴涂形成運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層材料。
綜上，本發(fā)明所述的一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、作為跑道材料，面層不易脫落、不易掉顆粒，能夠提高運(yùn)動(dòng)員的成績；
2、防滑、彈性好、減震性能好，能減少運(yùn)動(dòng)員損傷，提高舒適度，減輕疲勞程度；
3、超強(qiáng)耐磨、耐油、耐老化，易清潔、易維護(hù)，使用壽命長；
4、表面平整、色彩美觀，減少耗材、環(huán)保。
附圖說明
圖1為無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料的生產(chǎn)工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
如圖1所示，一種無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料的制備方法，按照如下質(zhì)量配比制備：
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)80kg
mdi30kg
將計(jì)量的a組分加入反應(yīng)釜，升溫至75℃，攪拌反應(yīng)2h，得到a組分。
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)25kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)30kg
400目滑石粉30kg
聚酰胺增稠劑3kg
抗氧劑2640.5kg
抗紫外線吸收劑uv-810.5kg
環(huán)烷酸稀土0.1kg
異辛酸鉍催化劑0.1kg
氯代棕櫚油甲酯10kg
氧化鐵紅5kg。
將除聚氨酯增稠劑以外的計(jì)量的b組分加入反應(yīng)釜，升溫至110℃，攪拌混合2h，真空下脫水1.5h，再降溫至70℃，加入聚酰胺增稠劑，高速分散攪拌混合0.5h，得到b組分。
使用時(shí)a組分與b組分按比例1:2現(xiàn)場(chǎng)混合，噴涂形成運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層材料，厚度為10mm。
實(shí)施例2
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)90kg
mdi32kg
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)27kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)32kg
400目滑石粉33kg
聚酰胺增稠劑4kg
抗氧劑2640.6kg
抗紫外線吸收劑uv-810.6kg
環(huán)烷酸稀土0.2kg
異辛酸鉍催化劑0.1kg
氯代棕櫚油甲酯10kg
氧化鐵紅6kg。
實(shí)施例3
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)100kg
mdi34kg
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)29kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)34kg
400目滑石粉36kg
聚酰胺增稠劑5kg
抗氧劑2640.7kg
抗紫外線吸收劑uv-810.7kg
環(huán)烷酸稀土0.1kg
異辛酸鉍催化劑0.2kg
氯代棕櫚油甲酯11kg
氧化鐵紅6kg。
實(shí)施例4
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)110kg
mdi36kg
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)31kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)36kg
400目滑石粉39kg
聚酰胺增稠劑5kg
抗氧劑2640.8kg
抗紫外線吸收劑uv-810.8kg
環(huán)烷酸稀土0.2kg
異辛酸鉍催化劑0.2kg
氯代棕櫚油甲酯12kg
氧化鐵紅7kg。
實(shí)施例5
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)115kg
mdi38kg
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)33kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)38kg
400目滑石粉42kg
聚酰胺增稠劑6kg
抗氧劑2640.9kg
抗紫外線吸收劑uv-810.9kg
環(huán)烷酸稀土0.3kg
異辛酸鉍催化劑0.2kg
氯代棕櫚油甲酯13kg
氧化鐵紅8kg。
實(shí)施例6
a組分：
聚四氫呋喃醚二醇(分子量2000)120kg
mdi40kg
b組分：
聚氧化丙烯二醇(分子量4900)35kg
聚氧化丙烯三醇(分子量3000)40kg
400目滑石粉45kg
聚酰胺增稠劑6kg
抗氧劑2641kg
抗紫外線吸收劑uv-811kg
環(huán)烷酸稀土0.2kg
異辛酸鉍催化劑0.3kg
氯代棕櫚油甲酯14kg
氧化鐵紅8kg。
對(duì)比例：廣州市盛邦康體場(chǎng)地材料有限公司的塑膠跑道鋪裝材料，攤鋪厚度同樣為10mm。
表1各實(shí)施例和對(duì)比例的性能參數(shù)
表1中的國標(biāo)為《合成材料跑道面層》gb/t14833-2011。由表1可知，本發(fā)明所制備的無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料，不論在沖擊吸收、拉伸強(qiáng)度、拉斷伸長率、抗滑值方面，還是在垂直變形方面，性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市售普通球場(chǎng)用面層材料，而阻燃性也都能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，本發(fā)明所制備的無溶劑型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地防滑層自結(jié)紋材料，使用聚酰胺增稠劑和植物油增塑劑代替氣相白炭黑和溶劑，具有很好的粘聚力，又易于分散攪拌且不會(huì)流平，原料更加環(huán)保，適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。