本發(fā)明涉及塑膠跑道，具體為一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材。

背景技術(shù)：

1、合成材料跑道是廣泛應(yīng)用的跑道面層材料之一，它由特定的顆粒物質(zhì)與粘合劑復(fù)合而成。這些顆粒物質(zhì)賦予了跑道出色的彈性、耐久性和防滑特性，能有效吸收運(yùn)動中的沖擊力，為運(yùn)動員提供良好的緩沖，從而保護(hù)其關(guān)節(jié)與韌帶，降低運(yùn)動傷害風(fēng)險(xiǎn)。而粘合劑不僅將這些顆粒緊密結(jié)合成一個(gè)整體，還增強(qiáng)了跑道的耐磨性和環(huán)境適應(yīng)性，確保跑道能在不同天氣條件下維持穩(wěn)定的性能，延長其使用壽命。

2、但是由于跑道材料大量時(shí)間處于外部環(huán)境中，會導(dǎo)致聚合物老化降解，其性能也會隨之衰減；因此目前急需提供一種具備優(yōu)良抗老化性能的塑膠跑道發(fā)泡卷材。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，包括以下制備步驟：

4、s1、按照質(zhì)量比35~40：4.5~7.5：2.5~3：2.2~2.5：1.2~1.8稱取蓖麻油、聚醚二醇、3，3'-二氯-4，4'-二氨基二苯基甲烷、納米粒子和改性阻燃劑，并攪拌混合均勻，攪拌完畢后在溫度為90~100℃，壓力為-0.1mpa下，攪拌35~45min，之后降溫至45~55℃，制備成組分a，密閉保存?zhèn)溆茫?/p>

5、s2、按照質(zhì)量比5.5~6：1稱取聚醚三醇和二苯基甲烷二異氰酸酯，攪拌均勻加熱至80~85℃，保溫反應(yīng)85~95min，之后加入二苯基甲烷二異氰酸酯質(zhì)量0.015%~0.02%倍的二月桂酸二丁基錫，攪拌20~25min后，制備成組分b，密閉保存?zhèn)溆茫?/p>

6、s3、將組分a和組分b以質(zhì)量比1：1~1.2混合攪拌均勻，并加入組分a質(zhì)量1.8~2.2倍的廢舊橡膠顆粒，攪拌均勻后壓板固化，制備成發(fā)泡前驅(qū)體，將發(fā)泡前驅(qū)體進(jìn)行模壓發(fā)泡，制備成發(fā)泡卷材；

7、作為優(yōu)選，所述改性阻燃劑包括以下制備步驟：將接枝阻燃劑加入至接枝阻燃劑質(zhì)量20~22倍的三氯甲烷中，攪拌均勻，制備成接枝阻燃劑溶液；之后在溫度為0~5℃條件下，分別以0.5ml/min的速度將3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液滴加至3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液質(zhì)量0.85~0.9倍的接枝阻燃劑溶液中，在滴加3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液時(shí)同步以0.3ml/min的速度將三乙胺溶液滴加至三乙胺溶液質(zhì)量2~2.2倍的接枝阻燃劑溶液，滴加完畢后攪拌30~35min，攪拌完畢升溫至35~45℃，之后反應(yīng)22~26h，反應(yīng)結(jié)束后，在溫度為55~65℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸除去溶劑，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)完畢后加入接枝阻燃劑質(zhì)量40~45倍的冰乙醚，攪拌析出白色沉淀，靜置待沉淀完全后，減壓抽濾，并將抽濾產(chǎn)物用冰乙醚洗滌3~5次，洗滌完畢后置于25~30℃條件下，真空干燥12~14h，制得改性阻燃劑。

8、作為優(yōu)選，所述模壓發(fā)泡包括以下制備步驟：將發(fā)泡前驅(qū)體放入模壓發(fā)泡腔體中，控制模壓機(jī)模具內(nèi)溫度在130~140℃，超臨界流體的壓力為10~12mpa，之后恒溫恒壓發(fā)泡3~3.5h，發(fā)泡完畢后泄壓至常壓。

9、作為優(yōu)選，所述超臨界流體為二氧化碳。

10、作為優(yōu)選，所述3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液包括以下制備步驟：將3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯加入至3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯質(zhì)量30~32倍的三氯甲烷中，攪拌均勻，制備成3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液備用。

11、作為優(yōu)選，所述三乙胺溶液包括以下制備步驟：將三乙胺加入三乙胺質(zhì)量10~12倍的三氯甲烷中，攪拌均勻，制備成三乙胺溶液備用。

12、作為優(yōu)選，所述接枝阻燃劑包括以下制備步驟：將對羥基苯甲醛加入至對羥基苯甲醛質(zhì)量14~15倍的無水乙醇中，攪拌均勻，制備成對羥基苯甲醛溶液；之后以0.4ml/min的速度將4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液勻速滴加至4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液質(zhì)量1.8~2倍的對羥基苯甲醛溶液中，滴加完畢后，升溫至45~55℃并攪拌2~2.5h，攪拌完畢后加入對羥基苯甲醛質(zhì)量1.5~1.8倍的9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，加入完畢后升溫至75~85℃，攪拌8~8.5h，攪拌完畢后冷卻至25~30℃，過濾并將過濾產(chǎn)物用無水乙醇和去離子水分別清洗2~3次，清洗完畢后在溫度為55~65℃條件下，真空干燥24~30h，制得接枝阻燃劑。

13、作為優(yōu)選，所述4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液包括以下制備步驟：將4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶加入至4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶質(zhì)量4~5倍的無水乙醇中，攪拌均勻，制備成4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液備用。

14、作為優(yōu)選，所述納米粒子為納米二氧化鈦。

15、作為優(yōu)選，所述納米粒子的平均粒徑在100~200nm。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

17、本申請塑膠跑道主要采用廢舊橡膠顆粒和聚氨酯開發(fā)而成，雖然聚氨酯材料本身作為一種的已加工且綜合性能好的高分子材料，在作為跑道材料時(shí)具有大量優(yōu)點(diǎn)，但是由于跑道材料大量時(shí)間處于外部環(huán)境中，會導(dǎo)致聚合物老化降解，其性能也會隨之衰減，因此本申請采用受阻胺4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶與對羥基苯甲醛的醛基進(jìn)行反應(yīng)生成含哌啶環(huán)的席夫堿，并與9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物進(jìn)行接枝，之后再通過受阻酚3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯與對羥基苯甲醛的羥基反應(yīng)，生成了同時(shí)含有受阻酚和受阻胺的阻燃劑，通過將該阻燃劑加入至聚氨酯中一方面提高了塑膠跑道的阻燃性能，另一方面也提高了塑膠跑道的抗老化性能；

18、一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的受阻酚類抗老化劑憑其顏色淺、毒性低以及較高的抗老化性，使其應(yīng)用廣泛，但是通常都為低分子量，導(dǎo)致其存在熱穩(wěn)定性差、易揮發(fā)且不耐遷移等缺點(diǎn)，因此通過將其與阻燃劑進(jìn)行接枝大大提高了其熱穩(wěn)定性且由于分子量的提升使其不易析出，同時(shí)接枝的受阻胺可以通過捕獲自由基、分解氫過氧化物和傳遞激發(fā)態(tài)分子的能量等多種途徑來抑制光氧降解反應(yīng)，還可以與受阻酚形成分子內(nèi)協(xié)同效應(yīng)，大大提升了塑膠跑道的抗老化性能；

19、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物作為磷系阻燃劑，具有較好的阻燃性能與耐熱性能，在阻燃過程中接枝的受阻胺，還能夠發(fā)揮受阻胺的自由基淬滅效應(yīng)，抑制可燃?xì)怏w的持續(xù)燃燒，磷系阻燃劑通過與受阻胺中的n元素協(xié)同配合可以有效提升塑膠跑道的阻燃性能。

技術(shù)特征：

1.一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，包括以下制備步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述模壓發(fā)泡包括以下制備步驟：將發(fā)泡前驅(qū)體放入模壓發(fā)泡腔體中，控制模壓機(jī)模具內(nèi)溫度在130~140℃，超臨界流體的壓力為10~12mpa，之后恒溫恒壓發(fā)泡3~3.5h，發(fā)泡完畢后泄壓至常壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述超臨界流體為二氧化碳。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液包括以下制備步驟：將3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯加入至3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯質(zhì)量30~32倍的三氯甲烷中，攪拌均勻，制備成3，5-雙（叔丁基）-4-羥基苯丙酰氯溶液備用。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述三乙胺溶液包括以下制備步驟：將三乙胺加入三乙胺質(zhì)量10~12倍的三氯甲烷中，攪拌均勻，制備成三乙胺溶液備用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述接枝阻燃劑包括以下制備步驟：將對羥基苯甲醛加入至對羥基苯甲醛質(zhì)量14~15倍的無水乙醇中，攪拌均勻，制備成對羥基苯甲醛溶液；之后以0.4ml/min的速度將4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液勻速滴加至4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液質(zhì)量1.8~2倍的對羥基苯甲醛溶液中，滴加完畢后，升溫至45~55℃并攪拌2~2.5h，攪拌完畢后加入對羥基苯甲醛質(zhì)量1.5~1.8倍的9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物，加入完畢后升溫至75~85℃，攪拌8~8.5h，攪拌完畢后冷卻至25~30℃，過濾并將過濾產(chǎn)物用無水乙醇和去離子水分別清洗2~3次，清洗完畢后在溫度為55~65℃條件下，真空干燥24~30h，制得接枝阻燃劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液包括以下制備步驟：將4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶加入至4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶質(zhì)量4~5倍的無水乙醇中，攪拌均勻，制備成4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶溶液備用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述納米粒子為納米二氧化鈦。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，其特征在于，所述納米粒子的平均粒徑在100~200nm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種半預(yù)制型塑膠跑道發(fā)泡卷材，涉及塑膠跑道技術(shù)領(lǐng)域。本申請采用受阻胺4?氨基?2，2，6，6?四甲基哌啶與對羥基苯甲醛的醛基進(jìn)行反應(yīng)生成含哌啶環(huán)的席夫堿，并與9，10?二氫?9?氧雜?10?磷雜菲?10?氧化物進(jìn)行接枝，之后再通過受阻酚3，5?雙（叔丁基）?4?羥基苯丙酰氯與對羥基苯甲醛的羥基反應(yīng)，生成了同時(shí)含有受阻酚和受阻胺的阻燃劑，通過將該阻燃劑加入至聚氨酯中一方面提高了塑膠跑道的阻燃性能，另一方面也提高了塑膠跑道的抗老化性能。

技術(shù)研發(fā)人員：吳春林,鐘高明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南優(yōu)冠體育材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6