一种含有E-TPU发泡颗粒的型材，以及使用该型材的TPU地砖和跑道的制作方法

本实用新型涉及路面建设技术领域，具体涉及一种含有e-tpu发泡颗粒的型材，以及使用该型材的tpu地砖和跑道。

背景技术：

tpu微孔发泡热塑性聚氨酯被誉为“21世纪的新型材料”，具有广泛的应用领域。微孔发泡聚合物相比未发泡聚合物具有质量轻、优异的隔音和绝热等性能；相比传统的化学发泡聚合物，具有泡孔致密均匀，比重小以及更优异的力学性能，是国防、航天航空、能源、交通、建筑、包装、运动器械等领域迫切需求的轻量化高性能材料。世界上首款发泡热塑性聚氨酯infinergy是basf于2007年开发的。发泡热塑性聚氨酯是一种结晶型物理发泡材料，无毒无味、可降解，更环保；具有高强度耐热性，耐磨；减震、轻便舒适、高回弹力、抗菌、透气，发泡率可高达10倍。tpu发泡热塑性聚氨酯又被称为e-tpu发泡颗粒。

当今人们对于环保的认识有所提高。以公共场所的地砖和跑道为例，传统的橡胶地砖使用的是粗胶粉、胶丝、胶粒等材料与聚氨酯胶水混合，气味比较大，环保性较差。而且由于材料的局限性，传统的橡胶地砖硬度较高，柔韧性较差，容易造成儿童和老人的磕碰。并且拉伸性和延展性不好，长期使用容易造成破裂等现象。

一些高档的健身场所，为了安全考虑，需要在地面铺设一层具有弹性、延展性、柔韧性的面层，避免用户在训练时造成磕碰。幼儿园、游乐场等适合儿童玩耍的场所，为了避免儿童在玩耍过程中摔倒、磕破，也需要在场地铺设一层橡胶层。该橡胶层应具有弹性、柔韧性、拉伸性，且环保的性能。另外，目前学校铺设的跑道硬度较大，学生如不慎摔倒容易造成磕碰等伤害。而现在市场还没有满足上述条件的材料，急需提供一种弹性和韧性良好，且安全环保的型材。

鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种含有e-tpu发泡颗粒的型材。

本实用新型的第二目的在于提供使用该型材的tpu地砖。

本实用新型的第三目的在于提供使用该型材的tpu跑道。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型涉及一种含有e-tpu发泡颗粒的型材，所述型材包括e-tpu发泡颗粒和粘结剂，所述e-tpu发泡颗粒分布所述粘结剂中，所述型材的表面设有凸起。

优选地，所述凸起的最高点与所述型材表面的距离为1～3mm。

优选地，所述型材中，所述e-tpu发泡颗粒与所述粘结剂的体积比为(1～5):1，优选2:1；所述粘结剂为聚氨酯胶水。

优选地，所述e-tpu发泡颗粒为球形或椭圆形，直径为2～6mm。

本实用新型还涉及使用上述型材的tpu地砖，所述tpu地砖包括所述的型材，以及位于所述型材上方的面层。

优选地，所述tpu地砖的厚度为20～50mm，形状为正方形、长方形或梯形，尺寸为50×50cm或100×100cm。

优选地，所述面层包括橡胶颗粒和粘结剂，所述橡胶颗粒分布在所述粘结剂中；或者所述面层为单一粘结剂。

优选地，所述橡胶颗粒的材质为epdm。

本实用新型还涉及使用上述型材的tpu跑道，所述tpu跑道包括所述的型材，以及位于所述型材上方的面层。

优选地，所述tpu跑道的厚度为5～20mm，优选为13mm，所述型材的厚度为10mm，所述面层的厚度为3mm。

优选地，所述面层包括橡胶颗粒和粘结剂，所述橡胶颗粒分布在所述粘结剂中；或者所述面层为单一粘结剂。

优选地，所述橡胶颗粒的材质为epdm。

本实用新型的有益效果：

本实用新型涉及一种含有e-tpu发泡颗粒的型材，以及使用该型材的tpu地砖和跑道。该型材的主体材料为e-tpu发泡颗粒，其回弹性、抗压性、保温性、拉伸性能、延展性能、柔韧性都比较突出。

本实用新型还提供了含有该型材的tpu地砖，与传统的橡胶颗粒(胶丝)地砖相比，其柔韧性更好，拉伸性更强，可保护儿童免受摔碰等物理伤害。由于tpu是一种新型环保材料，生产过程不用硫化，更无甲醛等voc排放，所以与橡胶地砖相比，更加环保无毒，绿色健康。该地砖可以压制成各种形状，尺寸可调节，能更好的按照使用者的设计要求进行安装，在室内和室外都可广泛使用。

本实用新型还提供了含有该型材的tpu跑道，与传统的聚氨酯跑道相比具有更好的回弹性，更好的拉伸强度，同时环保性更好，使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是tpu地砖的结构示意图。

图2是tpu跑道的结构示意图。

图3为含有e-tpu发泡颗粒的第一型材的局部放大图。

图中1-tpu地砖；

11-含有e-tpu发泡颗粒的第一型材；111-e-tpu发泡颗粒；

12-第一面层；

2-tpu跑道；

21-含有e-tpu发泡颗粒的第二型材；

22-第二面层；

3-路面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型涉及一种含有e-tpu发泡颗粒的型材，该型材包括e-tpu发泡颗粒111和粘结剂，e-tpu发泡颗粒111分布在粘结剂中。

tpu(thermoplasticpolyurethanes)名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。本实用新型对普通tpu材料进行了发泡处理，使tpu颗粒在高温高压下像爆米花一样发泡膨胀到原来体积的10倍，从而制成e-tpu发泡颗粒，其具有以下的优点：1、超轻的密度：可制备密度范围在0.10～0.25g/cm³的发泡tpu颗粒。2、高回弹性：可达61％以上。3、高耐磨性：磨耗量测试值低于53mm³。4、高耐折性：经过12万次折叠开口不增长。5、低温性能好：在零下20℃依然保持有良好的柔韧性。

在本实用新型的一个实施例中，该型材的表面设有凸起，这些凸起的最高点与型材表面的距离为1～3mm。该凸点主要是由其中的e-tpu发泡颗粒111形成的，凸点可以增加型材表面的摩擦力，提高与面层及路面3之间的结合强度。

在本实用新型的一个实施例中，该型材中e-tpu发泡颗粒111与粘结剂的体积比为(1～5):1，该比例可以根据湿度、温度的变化以及客户的需求适当调节配比，优选为2:1。如e-tpu发泡颗粒111含量过大，粘结剂无法充分发挥作用，e-tpu发泡颗粒111容易从型材中脱落或松动，降低使用寿命。e-tpu发泡颗粒111含量过少，会降低型材的弹性和延展性，同样降低使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，该型材中，e-tpu发泡颗粒111的密度为(0.1～0.3)×10³kg/m³。

进一步地，e-tpu发泡颗粒111为近球体，即形状为球形或椭圆形，直径为2～6mm。近球形的e-tpu发泡颗粒111受压不易变形，同时保温性较好。当然，e-tpu发泡颗粒111还可以采用其它形状。

在本实用新型的一个实施例中，粘结剂选用聚氨酯胶水。聚氨酯胶水是分子链中含有氨酯基和异氰酸酯基的胶水，由于含有强极性的异氰酸酯和氨基甲酸酯基，具有很高的反应性，能够室温固化，因而对金属、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、木材、织物、皮革等多种材料都有优良的胶粘性能。聚氨酯的主链柔性很好，其最大特点是耐受冲击震动和弯曲疲劳，剥离强度很高，特别是耐低温性能极其优异。聚氨酯胶水工艺简便，室温和加热均能固化，不同材料胶粘时热应力影响小，在各个领域都有广泛的应用。本实用新型中，聚氨酯胶水是以聚氨酯为主要材料的单组分或双组份胶水，根据配方的不同，可以向其中加入颜料以及无机填料，如碳酸钙等。

本实用新型还涉及使用上述型材的tpu地砖1，tpu地砖1包括含有e-tpu发泡颗粒的第一型材11，以及位于第一型材11上方的第一面层12。

进一步地，与型材的结构类似，第一面层12包括橡胶颗粒和粘结剂，橡胶颗粒分布在粘结剂中。橡胶颗粒的材质可以为epdm(ethylenepropylenedienemonomer)。其为三元乙丙橡胶，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物。因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。第一面层12也可以仅含有粘结剂。

图3为含有e-tpu发泡颗粒的第一型材11的局部放大图。可以看到，e-tpu发泡颗粒111分布在粘结剂中。部分e-tpu发泡颗粒111露出第一型材11表面，在第一型材11的表面形成凸起。如前所述，这些凸起的最高点与型材表面的距离为1～3mm。

进一步地，tpu地砖1的厚度可以为20～50mm，优选为25mm，该厚度可以根据使用者的要求改变，形状可以为正方形、长方形或梯形，可根据设计要求设定。本实用新型中，tpu地砖1的尺寸为50×50cm或100×100cm。并且，tpu地砖1的颜色可通过改变第一面层12中epdm颗粒颜色来实现。

tpu地砖1的制作及施工过程如下：将tpu颗粒111和聚氨酯胶水按照前述的比例分别配好，倒入搅拌机进行搅拌。混合均匀后得到混合型材料。将定量的混合型材料放到特定的模具中，并用模板压实，制成含有e-tpu发泡颗粒的第一型材。然后将含有彩色橡胶颗粒与聚氨酯胶水的混合物料放进含有e-tpu发泡颗粒的第一型材11的模具中，并用模板抹平，并盖上模具盖。将模具放在平板硫化机上进行加热，固化完成后冷却至室温，得到tpu地砖1成品。将tpu地砖1平放在水平地面上，拼接在一起即可使用。可以根据需要，两块相邻tpu地砖1之间可使用或者不使用聚氨酯胶水粘接。

本实用新型还涉及使用上述型材的tpu跑道2。与tpu地砖1的结构类似，tpu跑道2包括含有e-tpu发泡颗粒的第二型材21，以及位于第二型材21上方的第二面层22。两者的区别在于，tpu地砖1是在工厂提前预制成型，然后运到施工现场进行铺设；而tpu跑道2一般是在现场经搅拌，并在水泥或沥青路面3表面铺设成型。

进一步地，与型材的结构类似，第二面层22包括橡胶颗粒和粘结剂，橡胶颗粒分布在粘结剂中。橡胶颗粒的材质可以为epdm。第二面层22也可以仅含有粘结剂。

优选地，tpu跑道2的厚度可以为5～20mm，优选为13mm，该厚度可以根据使用者的要求改变。

在本实用新型的一个实施例中，先将e-tpu发泡颗粒111与聚氨酯胶水混合，得到的混合物摊铺厚度为10mm，得到含有e-tpu发泡颗粒的第二型材21。然后在该第二型材21表面摊铺彩色橡胶颗粒与聚氨酯胶水的混合物，得到第二面层22，第二面层22厚度为3mm。

tpu跑道2的制作及施工过程如下：将tpu颗粒111和聚氨酯胶水按照前述比例放进搅拌机，在施工现场搅拌均匀，然后进行人工或者机械摊铺，制作tpu跑道底层，即含有e-tpu发泡颗粒的第二型材21。静待12个小时固化后。再在e-tpu发泡颗粒做的底层上喷涂或者摊铺彩色橡胶颗粒与聚氨酯胶水的混合物。底层和面层的厚度和颜色均可根据客户要求定制。

实施例1

一种tpu地砖1，该tpu地砖1包括含有e-tpu发泡颗粒的第一型材11，以及位于第一型材11上方的第一面层12。该tpu地砖1的厚度为25mm，尺寸为50×50cm或100×100cm。

其中，所述第一型材11包括e-tpu发泡颗粒111和粘结剂，e-tpu发泡颗粒111分布在粘结剂中，e-tpu发泡颗粒111与粘结剂的体积比为2:1，e-tpu发泡颗粒111为近球体，直径为4～5mm，密度为0.1×10³kg/m³。

所述第一面层12包括epdm橡胶颗粒和粘结剂，橡胶颗粒分布在粘结剂中。

上述第一型材11与第一面层12中使用的粘结剂均为聚氨酯胶水。

实施例2

一种tpu跑道2，该tpu跑道2包括含有e-tpu发泡颗粒的第二型材21，以及位于第二型材21上方的第二面层22。该tpu跑道2的厚度为13mm，其中第二型材21的厚度为10mm，第二面层22的厚度为3mm。

其中，所述第二型材21包括e-tpu发泡颗粒111和粘结剂，e-tpu发泡颗粒111分布在粘结剂中，e-tpu发泡颗粒111与粘结剂的体积比为2:1，e-tpu发泡颗粒111为近球体，直径为4～5mm，密度为0.3×10³kg/m³。

所述第二面层22包括epdm橡胶颗粒和粘结剂，橡胶颗粒分布在粘结剂中。

上述第二型材21与第二面层22中使用的粘结剂为聚氨酯胶水。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。