本发明涉及塑胶跑道领域，更具体地说，它涉及一种环保型塑胶跑道。
背景技术：
塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，现有的塑胶跑道在铺设过程中，多用油性聚氨酯作为胶黏剂进而聚氨酯塑胶跑道，但是，油性聚氨酯塑胶跑道中所使用的tdi、氯化石蜡、有机溶剂以及重金属催化剂不仅会造成大气污染而且还会造成水污染。
现有申请公布号为cn107955125a的中国专利，公开了一种环保耐磨塑胶跑道材料，按质量份数，其组成成分如下：大豆多元醇10～30份、聚醚多元醇20～35份、mdi10～25份、阻燃改性聚丙烯10～16份、聚乙烯醇4～10份、硅酮粉4～8份、环氧大豆油2～5份、乙撑双硬脂酸酰胺3～9份、催化剂1～2份、防老剂0.5～1.0份、阻燃剂0.5～1份、填料10～15份、颜料0.5～2份。
本发明的目的也在于提供一种安全健康、回弹性、耐磨性等物理性能优越的环保型塑胶跑道。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环保型塑胶跑道，其在具有良好的回弹性、耐磨性等物理性能的同时，其安全无毒，对环境不产生污染。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，所述环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为(3-5)：(2-4)：(1-2)：(4-6)，所述环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为(2-4)：(1-2)：(4-6)：(1-2)；(3-5)。
通过采取上述技术方案，跑道稳定基底层作为塑胶跑道中的地基，为塑胶跑道整体的铺设提供稳定牢靠的基础，在跑道粘结层的连接下，在跑道稳定基层上铺设跑道过渡层可以增加塑胶跑道使用过程中，减小对跑道稳定基底层的直接冲击力，提高塑胶跑道的稳定性，同时，跑道粘结层的存在，跑道稳定基底层和跑道过渡层不会发生错位的现象，同时，环保塑胶层中，保护面层可以有效提高塑胶跑道的耐磨性，过渡缓冲层可以保证塑胶跑道具有适当的弹性和强度，提高塑胶跑道的使用舒适性，胶结上层和胶结下层的设置，可以有效避免环保塑胶层中的各层结构之间发生错位、剥离等现象，进而本发明在具有良好的回弹性、耐磨性等物理性能的同时，其安全无毒，对环境不产生污染。
本发明的进一步设置为，所述保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶25-36份，炭黑15-35份，聚丙烯酰胺12-20份。
通过采取上述技术方案，三元乙丙橡胶作为乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物，不仅具有良好的耐磨性，而且其具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀和耐水蒸气的能力，进而将其设置在塑胶跑道的最表层，不易发生老化现象；同时，本发明在三元乙丙橡胶混入炭黑，在利用炭黑对紫外线的屏蔽作用，进而增加保护面层的抗紫外能力的同时，利用炭黑易形成空间网络通道的性质，可以进一步提高保护面层的强度的耐磨性能；加入聚丙烯酰胺则利用其练好的吸附能力，加强三元乙丙橡胶和炭黑的均匀相容性，而且聚丙烯酰胺安全无毒，也不会对环境造成污染。
本发明的进一步设置为，所述胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂12-35份，羧甲基纤维素8-25份。
通过采取上述技术方案，水性聚氨酯胶黏剂其粘结强度大可以将非金属材料牢固地粘结在一起，同时，水性聚氨酯胶黏剂无毒不燃，无公害、无危险，气味小，不污染环境，而且水性聚氨酯胶黏剂具有良好的柔韧性和耐低温性，避免在塑胶跑道的使用过程中，因受到过多的间接冲击力而发生损坏；羧甲基纤维素在无毒害的同时，可以形成高粘度的胶体，可以进一步提高胶结上层的黏结性能，而且其具有很好的耐高温性能，可以在塑胶跑道的长期使用过程中不会发生老化。
本发明的进一步设置为，所述过渡缓冲层包括顺丁橡胶26-46份，丁晴橡胶23-34份，天然橡胶15-36份，水性聚氨酯胶黏剂10-20份，马来酸酐接枝相容剂8-15份。
通过采取上述技术方案，顺丁橡胶具有很好的耐寒性和耐老化性，而且其在动负荷下发热很少，复合塑胶跑道的使用环境要求；天然橡胶则具有优良的回弹性、绝缘性的隔水性，在起到缓冲作用的同时不易发生老化，同时丁晴橡胶虽然弹性较低，但是其强度较高，进而可以保证过渡缓冲层的抗冲击能力，而水性聚氨酯胶黏剂其良好的粘结强度将三种橡胶黏结在一起，同时，马来酸酐接枝相容剂通过引入强极性反应性基团，使材料具有高的极性，进而使三种橡胶和水性水性聚氨酯胶黏剂良好的融合在一起，避免发生剥离的现象，同时，马来酸酐接枝相容剂也具有很好的韧性，可以进一步提高过渡缓冲层的抗冲击能力。
本发明的进一步设置为，所述胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂12-35份，玻璃纤维7-14份。
通过采取上述技术方案，水性聚氨酯胶黏剂其粘结强度大，可以将非金属材料牢固地粘结在一起，同时，水性聚氨酯胶黏剂无毒不燃，无公害、无危险，气味小，不污染环境，而且水性聚氨酯胶黏剂具有良好的柔韧性和耐低温性，避免在塑胶跑道的使用过程中，因受到过多的间接冲击力而发生损坏；玻璃纤维则利用其良好的抗拉强度和耐热性，提高胶结下层的强度，进而，在间接冲击力达到胶结下层时，胶结下层不会发生破裂。
本发明的进一步设置为，所述塑胶基底层包括橡胶水泥26-36份，天然橡胶13-25份，水性聚氨酯胶黏剂10-20份。
通过采取上述技术方案，橡胶水泥结合了水泥良好的刚性和废旧橡胶的抗热性、抗机械性，使塑胶基底层为环保塑胶层提供稳固的铺设底层，同时，加入天然橡胶，可以提高塑胶基底层的回弹性，避免其长期受到冲击力而发生龟裂，加入水性聚氨酯胶黏剂在增加橡胶水泥和天然橡胶的粘结性的同时，可以增加了塑胶基底层与跑道过渡层的连接强度，进而避免环保塑胶层与跑道过渡层之间发生剥离。
本发明的进一步设置为，所述跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石20-46份，砂石34-56份，水泥石粉28-38份，水泥消泡剂1-2份；水泥减水剂1-2份；
所述碎石的粒径为100-300mm；
所述砂石包括规格为(20-35)目的细砂和规格为(40-50)目的粗砂，所述细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)。
通过采取上述技术方案，可以将碎石和砂石牢固地粘结在一起，形成坚硬的结构，在塑胶跑道的使用过程中，可以对其提供良好的基底支撑，同时，加入水泥消泡剂可以避免在制备浆料的过程中，浆料中产生大量的气泡，使跑道稳定基底层中存在空气腔，降低跑道稳定基底层的强度，同时加入水泥减水剂，减少单位用水量，改善混凝拌合物的流动性，加入不同规格的砂石则可以增加跑道稳定基底层浆料搅拌过程中的吸水性以及跑道稳定基底层的强度。
本发明的进一步设置为，所述跑道粘结层包括有机膨润土25-40份，极性溶剂35-45份，聚二甲基硅氧烷10-25份，所述极性溶剂为乙醇或甲醇。
通过采取上述技术方案，有机膨润土溶于极性溶液中可以形成粘性很强的胶体，可以有效将跑道粘结层和跑道稳定基底层连接在一起，同时，加入聚二甲基硅氧烷，利用其极强的疏水性能，可以避免有机膨润土吸收水汽，体积发生膨胀，造成塑胶跑道平整性的降低。
本发明的进一步设置为，所述跑道过渡层包括sbs改性沥青24-56份，硬脂酸钙11-24份，羧甲基纤维素钠8-12份。
通过采取上述技术方案，sbs改性沥青通过在沥青中加入sbs改性剂，使其不仅具有良好的耐高温性能和耐低温性能，而且使其具有良好的耐撕裂能力，可以有效避免在长期冲击力的作用下发生龟裂的现象，而且硬脂酸钙作为良好的润滑剂，可以加强跑道过渡层与环保塑胶层的连接强度，同时，加入羧甲基纤维素钠，凭借其网状结构，进而避免sbs改性沥青在使用过程中因受高温或外部冲击力的影响而发生蠕变和开裂的问题。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.本发明中的塑胶跑道中，跑道稳定基底层作为塑胶跑道中的地基，为塑胶跑道整体的铺设提供稳定牢靠的基础，在跑道粘结层的连接下，在跑道稳定基层上铺设跑道过渡层可以增加塑胶跑道使用过程中，减小对跑道稳定基底层的直接冲击力，提高塑胶跑道的稳定性，同时，跑道粘结层的存在，跑道稳定基底层和跑道过渡层不会发生错位的现象，同时，环保塑胶层中安全无毒，对环境不产生污染；
2.本发明中的环保塑胶层中，保护面层可以有效提高塑胶跑道的耐磨性，过渡缓冲层可以保证塑胶跑道具有适当的弹性和强度，提高塑胶跑道的使用舒适性，胶结上层和胶结下层的设置，可以有效避免环保塑胶层中的各层结构之间发生错位、剥离等现象，进而本发明在具有良好的回弹性、耐磨性等物理性能的同时，其安全无毒，对环境不产生污染。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为3：2：1：4；
环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为2：1：4：1；3。
保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶25份，炭黑15份，聚丙烯酰胺12份；
胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)12份，羧甲基纤维素8份；
过渡缓冲层包括顺丁橡胶26份，丁晴橡胶23份，天然橡胶15份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)10份，马来酸酐接枝相容剂(市售南京塑泰g-4系列)8份；
胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)12份，玻璃纤维7份；
塑胶基底层包括橡胶水泥26份，天然橡胶13份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)10份；
跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石20份，砂石34份，水泥石粉28份，水泥消泡剂(市售德丰消泡剂df-179/8868/176)1份；水泥减水剂(市售马可波罗xt—02型)1份；
碎石的粒径为100mm；
砂石包括规格为20目的细砂和规格为40目的粗砂，细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)；
跑道粘结层包括有机膨润土(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)25份，极性溶剂甲醇35份，聚二甲基硅氧烷10份；
跑道过渡层包括sbs改性沥青(市售衡水泽浩化工，型号10#)24份，硬脂酸钙11份，羧甲基纤维素钠8份。
实施例二：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为4：3：2：5；
环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为3：2：5：2；4。
保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶28份，炭黑20份，聚丙烯酰胺15份；
胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)15份，羧甲基纤维素10份；
过渡缓冲层包括顺丁橡胶30份，丁晴橡胶25份，天然橡胶20份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)12份，马来酸酐接枝相容剂(市售南京塑泰g-4系列)10份；
胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)15份，玻璃纤维9份；
塑胶基底层包括橡胶水泥28份，天然橡胶15份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)12份；
跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石25份，砂石36份，水泥石粉30份，水泥消泡剂(市售德丰消泡剂df-179/8868/176)1.2份；水泥减水剂(市售马可波罗xt—02型)1.2份；
碎石的粒径为150mm；
砂石包括规格为25目的细砂和规格为42目的粗砂，所述细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)；
跑道粘结层包括有机膨润土(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)30份，极性溶剂乙醇36份，聚二甲基硅氧烷15份；
跑道过渡层包括sbs改性沥青(市售衡水泽浩化工，型号10#)30份，硬脂酸钙15份，羧甲基纤维素钠9份。
实施例三：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为5：4：2：6；
环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为4：2：6：2；5。
保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶32份，炭黑25份，聚丙烯酰胺16份；
胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)20份，羧甲基纤维素15份；
过渡缓冲层包括顺丁橡胶35份，丁晴橡胶28份，天然橡胶22份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)15份，马来酸酐接枝相容剂(市售南京塑泰g-4系列)12份；
胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)20份，玻璃纤维10份；
塑胶基底层包括橡胶水泥32份，天然橡胶20份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)15份；
跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石35份，砂石40份，水泥石粉30份，水泥消泡剂(市售德丰消泡剂df-179/8868/176)1.4份；水泥减水剂(市售马可波罗xt—02型)1.4份；
碎石的粒径为200mm；
砂石包括规格为32目的细砂和规格为46目的粗砂，所述细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)；
跑道粘结层包括有机膨润土(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)35份，极性溶剂乙醇40份，聚二甲基硅氧烷18份；
跑道过渡层包括sbs改性沥青(市售衡水泽浩化工，型号10#)40份，硬脂酸钙20份，羧甲基纤维素钠10份。
实施例四：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为3：1：2：5；
环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为3：2：5：2；5。
保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶33份，炭黑33份，聚丙烯酰胺18份；
胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)30份，羧甲基纤维素20份；
过渡缓冲层包括顺丁橡胶42份，丁晴橡胶30份，天然橡胶32份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)18份，马来酸酐接枝相容剂(市售南京塑泰g-4系列)12份；
胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)30份，玻璃纤维12份；
塑胶基底层包括橡胶水泥33份，天然橡胶22份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)16份；
跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石42份，砂石50份，水泥石30份，水泥消泡剂(市售德丰消泡剂df-179/8868/176)1.6份；水泥减水剂(市售马可波罗xt—02型)1.6份；
碎石的粒径为250mm；
砂石包括规格为32目的细砂和规格为48目的粗砂，所述细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)；
跑道粘结层包括有机膨润土(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)36份，极性溶剂甲醇40份，聚二甲基硅氧烷20份；
跑道过渡层包括sbs改性沥青(市售衡水泽浩化工，型号10#)50份，硬脂酸钙20份，羧甲基纤维素钠11份。
实施例五：
一种环保型塑胶跑道，包括自上而下依次设置的环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层，环保塑胶层、跑道过渡层、跑道粘结层和跑道稳定基底层的厚度比为3：4：2：6；
环保塑胶层自上而下包括保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层，所述保护面层、胶结上层、过渡缓冲层、胶结下层和塑胶基底层的厚度比为4：1：5：2；4。
保护面层包括以下重量份：三元乙丙橡胶36份，炭黑35份，聚丙烯酰胺20份；胶结上层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)35份，羧甲基纤维素25份；
过渡缓冲层包括顺丁橡胶46份，丁晴橡胶34份，天然橡胶36份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)20份，马来酸酐接枝相容剂(市售南京塑泰g-4系列)15份；
胶结下层包括水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)35份，玻璃纤维14份；
塑胶基底层包括橡胶水泥36份，天然橡胶25份，水性聚氨酯胶黏剂(市售美圣雅恒m919)20份；
跑道稳定基底层包括以下重量份：碎石46份，砂石56份，水泥石粉38份，水泥消泡剂(市售德丰消泡剂df-179/8868/176)2份；水泥减水剂(市售马可波罗xt—02型)2份；
碎石的粒径为100-300mm；
砂石包括规格为35目的细砂和规格为50目的粗砂，所述细砂和粗砂的用量按重量份比为(1:1)；
跑道粘结层包括有机膨润土(市售灵寿县沃澳矿产品加工厂货号009)40份，极性溶剂45份，聚二甲基硅氧烷25份，极性溶剂为乙醇或甲醇；
跑道过渡层包括sbs改性沥青(市售衡水泽浩化工，型号10#)56份，硬脂酸钙24份，羧甲基纤维素钠12份。
环保塑胶层的制备：
保护面层：将三元乙丙橡胶在150℃、转速600r/min搅拌60min，然后将加入一半聚丙烯酰胺升温至200℃继续搅拌30min，然后将入炭黑和剩余的聚丙烯酰胺搅拌60min即可；
胶结上层：水性聚氨酯胶黏剂和羧甲基纤维素在1200r/min的转速下搅拌60min即可。
过渡缓冲层；将顺丁橡胶、丁晴橡胶、天然橡胶在160℃、转速500r/min搅拌80min，然后加入一半的马来酸酐接枝相容剂继续搅拌30min，然后加入水性聚氨酯胶黏剂和剩余的马来酸酐接枝相容剂继续搅拌30min即可；
胶结下层：水性聚氨酯胶黏剂和玻璃纤维在1500r/min的转速下搅拌60min即可；
塑胶基底层：将橡胶水泥和天然橡胶在160℃、转速600r/min搅拌60min，然后将加入水性聚氨酯胶黏剂降温至120℃继续搅拌30min，即可。
跑道过渡层的制备：将sbs改性沥青130℃、转速300r/min搅拌30min后加入硬脂酸钙和羧甲基纤维素钠继续搅拌60min即可。
跑道粘结层的制备：将有机膨润土加入到极性溶剂中搅拌30min，然后加入聚二甲基硅氧烷继续搅拌30min即可。
跑道稳定基底层的制备：将碎石、砂石、水泥石粉混合后，加入水泥减水剂混合均匀，然后将入适量水和水泥消泡剂搅拌30min即可。
性能检测：
依据国标gb/t14833-2011分别对上述实施例一至实施例五所获得的环保型塑胶跑道进行性能检测，结果分别见下表：
实施例一
实施例二
实施例三
实施例四
实施例五
通过上述数据可知，本发明的环保型塑胶跑道在具有良好的回弹性、耐磨性等物理性能的同时，其安全无毒，对环境不产生污染，不会对运动员产生健康危害。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。