过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材及其制备方法与流程

文档序号:11099011阅读:689来源:国知局

本发明涉及一种跑道卷材,特别是过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,本发明还涉及该跑道卷材的制备方法。



背景技术:

乙丙橡胶是以乙烯和丙烯为主要单体的共聚物,分为二元乙丙橡胶(乙烯和丙烯共聚物)和三元乙丙橡胶(乙烯、丙烯及少量第三单体共聚物)。乙丙橡胶主要用于电缆、胶带、胶板、汽车密封件等产品。目前市场上体育跑道主要是聚氨酯胶水与普通的橡胶颗粒混合后现场摊铺为主,部分使用以普通天然胶及合成胶(丁苯胶、顺丁橡胶)生产的预制型卷材。此类产品重金属及有机挥发物(苯、二甲苯、芳烃类)都严重超标,严重危害锻炼者的身体健康。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种清洁环保、性能优越、耐老化寿命长的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材。

本发明所要解决的另一处技术问题是提供了一种如以上技术方案所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法,该方法可以较好地解决过氧化物在加热过程中,在无压常态下接触空气的热氧化问题。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,其特点是,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

二元乙丙橡胶或者三元乙丙橡胶 28-32

过氧化物硫化剂 1.0-1.2

纳米级碳酸钙 24-26

轻质碳酸钙 25-27

石蜡油 7-9

聚乙烯蜡 2.3-2.5

氧化锌 0.9-1.1

防老剂 0.3-0.5

颜料 1-6.5。

本发明所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,其进一步优选的技术方案是,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

二元乙丙橡胶 30

过氧化物硫化剂 1.2

纳米级碳酸钙 25

轻质碳酸钙 26

石蜡油 8

聚乙烯蜡 2.4

氧化锌 1

防老剂2246 0.4

氧化铁红 6。

本发明所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,其进一步优选的技术方案是,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

三元乙丙橡胶 30

过氧化物硫化剂 1

纳米级碳酸钙 25

轻质碳酸钙 26

石蜡油 8

聚乙烯蜡 2.4

氧化锌 1

防老剂2246 0.4

氧化铁红 6。

本发明所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,其进一步优选的技术方案是:所述的过氧化物硫化剂可以为现有技术中常用的过氧化物硫化剂,特别优选1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷。

本发明还公开了一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法,其特点是,其步骤如下:

(1)按所述重量配比取除过氧化物硫化剂外的各原料投入密炼机进行混炼,密炼机温度为90℃-120℃,时间为6-8分钟,得密炼物料;

(2)密炼物料投入挤出机,挤出温度为125℃-135℃,模头温度为95℃-105℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶;

(3)将乙丙橡胶混合精炼胶经过24-48小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为100℃-110℃,混炼3-4分钟后加入过氧化物硫化剂;2-3分钟后进入挤出机,挤出温度为105℃-110℃,模头温度为130℃-140℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型;

(4)压延后的片材,从流水线进入半封闭通道,并在通道中喷涂甲基乙烯基硅橡胶溶液,喷涂厚度为10-20微米;所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶10-20%,其余为溶剂汽油;喷涂后片材经过风干形成一层甲基乙烯基硅橡胶保护膜;

(5)将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为190℃-210℃,持续时间9-11分钟;第二段温度为155℃-165℃,持续时间9-11分钟;第三段温度为145℃-155℃,持续时间9-11分钟;

(6)冷却,对产品边缘进行切边处理;卷曲包装,即得过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材成品。

本发明所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材的制备方法技术方案中,进一步优选的技术特征是:

1、步骤(1)中:密炼机温度为100-110℃,时间为7分钟。

2、步骤(2)中:将密炼物料投入挤出机,挤出温度为130℃,模头温度为100℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶。

3、步骤(3)中:将乙丙橡胶混合精炼胶经过36小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为100℃-110℃,混炼3-4分钟后加入过氧化物硫化剂;2-3分钟后进入挤出机,挤出温度为105℃-110℃,模头温度为135℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型。

4、步骤(4)中:所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶15%,其余为溶剂汽油。

5、步骤(5)中:将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为200℃,持续时间10分钟;第二段温度为160℃,持续时间10分钟;第三段温度为150℃,持续时间10分钟。整个输送过程持续30分钟。

3、步骤(3)中:经过双辊压延机压成型,形成面层为乱石花纹状的片材;步骤(4)中:所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的制法是,将原料放入打浆机内搅拌5-7小时,即得;步骤(6)中:冷却采用风冷,且风冷的输送速度与硫化的输送速度相同。

本发明乙丙橡胶预制型跑道卷材,特别是用过氧化物作硫化剂,所述的过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材具有很好的自洁环保性,无二硫化碳的残留,不会二次污染环境,拉伸强度较普通产品提高3倍以上,耐天然老化性能可提高2倍以上。本产品适用于竞赛、训练等运动场地及健身场地铺设。本发明所公开的预制型跑道卷材的制备方法,在动态无压力控制的条件下生产出预制型跑道卷材。制备过程中,该片材与外接含氧空气隔绝,而达到使过氧化物在临界150℃温度硫化时与外接氧气隔绝,从而保证该产品不氧化、不降解。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案,以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明,而不构成对其权利的限制。

实施例1,一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

二元乙丙橡胶或者三元乙丙橡胶 28

过氧化物硫化剂 1.0

纳米级碳酸钙 24

轻质碳酸钙 25

石蜡油 7

聚乙烯蜡 2.3

氧化锌 0.9

防老剂 0.3

颜料 1。

其制备方法步骤如下:

(1)按所述重量配比取除过氧化物硫化剂外的各原料投入密炼机进行混炼,密炼机温度为90℃,时间为6分钟,得密炼物料;

(2)密炼物料投入挤出机,挤出温度为125℃,模头温度为95℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶;

(3)将乙丙橡胶混合精炼胶经过24小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为100℃,混炼3分钟后加入过氧化物硫化剂;2分钟后进入挤出机,挤出温度为105℃,模头温度为130℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型;

(4)压延后的片材,从流水线进入半封闭通道,并在通道中喷涂甲基乙烯基硅橡胶溶液,喷涂厚度为10微米;所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶10%,其余为溶剂汽油;喷涂后片材经过风干形成一层甲基乙烯基硅橡胶保护膜;

(5)将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为190℃,持续时间9分钟;第二段温度为155℃,持续时间9分钟;第三段温度为145℃,持续时间9分钟;

(6)冷却,对产品边缘进行切边处理;卷曲包装,即得过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材成品。

实施例2,一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

二元乙丙橡胶或者三元乙丙橡胶 32

过氧化物硫化剂 1.2

纳米级碳酸钙 26

轻质碳酸钙 27

石蜡油 9

聚乙烯蜡 2.5

氧化锌 1.1

防老剂 0.5

颜料 6.5。

其制备方法步骤如下:

(1)按所述重量配比取除过氧化物硫化剂外的各原料投入密炼机进行混炼,密炼机温度为120℃,时间为8分钟,得密炼物料;

(2)密炼物料投入挤出机,挤出温度为135℃,模头温度为105℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶;

(3)将乙丙橡胶混合精炼胶经过48小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为110℃,混炼4分钟后加入过氧化物硫化剂; 3分钟后进入挤出机,挤出温度为110℃,模头温度为140℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型;

(4)压延后的片材,从流水线进入半封闭通道,并在通道中喷涂甲基乙烯基硅橡胶溶液,喷涂厚度为20微米;所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶20%,其余为溶剂汽油;喷涂后片材经过风干形成一层甲基乙烯基硅橡胶保护膜;

(5)将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为210℃,持续时间11分钟;第二段温度为165℃,持续时间11分钟;第三段温度为155℃,持续时间11分钟;

(6)冷却,对产品边缘进行切边处理;卷曲包装,即得过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材成品。

实施例3,一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

二元乙丙橡胶 30

过氧化物硫化剂 1.2

纳米级碳酸钙 25

轻质碳酸钙 26

石蜡油 8

聚乙烯蜡 2.4

氧化锌 1

防老剂2246 0.4

氧化铁红 6;

其制备方法步骤如下:

(1)按所述重量配比取除过氧化物硫化剂外的各原料投入密炼机进行混炼,密炼机温度为100℃,时间为7分钟,得密炼物料;

(2)密炼物料投入挤出机,挤出温度为130℃,模头温度为100℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶;

(3)将乙丙橡胶混合精炼胶经过36小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为105℃,混炼3分钟后加入过氧化物硫化剂;2分钟后进入挤出机,挤出温度为108℃,模头温度为135℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型;

(4)压延后的片材,从流水线进入半封闭通道,并在通道中喷涂甲基乙烯基硅橡胶溶液,喷涂厚度为15微米;所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶15%,其余为溶剂汽油;喷涂后片材经过风干形成一层甲基乙烯基硅橡胶保护膜;

(5)将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为200℃,持续时间10分钟;第二段温度为160℃,持续时间10分钟;第三段温度为150℃,持续时间10分钟。整个输送过程持续30分钟;

(6)冷却,对产品边缘进行切边处理;卷曲包装,即得过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材成品;

所述的过氧化物硫化剂为1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷。

实施例4,一种过氧化物无压硫化乙丙橡胶预制型跑道卷材,该跑道卷材由以下重量配比的材料制成:

三元乙丙橡胶 30

过氧化物硫化剂 1

纳米级碳酸钙 25

轻质碳酸钙 26

石蜡油 8

聚乙烯蜡 2.4

氧化锌 1

防老剂2246 0.4

氧化铁红 6。

其制备方法步骤如下:

(1)按所述重量配比取除过氧化物硫化剂外的各原料投入密炼机进行混炼,密炼机温度为110℃,时间为7分钟,得密炼物料;

(2)密炼物料投入挤出机,挤出温度为130℃,模头温度为100℃,连续出片经冷却得出乙丙橡胶混合精炼胶;

(3)将乙丙橡胶混合精炼胶经过36小时停放后再次放入密炼机中密炼,密炼温度为105℃,混炼4分钟后加入过氧化物硫化剂; 3分钟后进入挤出机,挤出温度为106℃,模头温度为135℃,挤出为片状;经过双辊压延机压成型;

(4)压延后的片材,从流水线进入半封闭通道,并在通道中喷涂甲基乙烯基硅橡胶溶液,喷涂厚度为18微米;所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的组成为:甲基乙烯基硅橡胶15%,其余为溶剂汽油;喷涂后片材经过风干形成一层甲基乙烯基硅橡胶保护膜;

(5)将片材经输送线进入热空气烘箱进行硫化;烘箱分三段:第一段温度为200℃,持续时间10分钟;第二段温度为160℃,持续时间10分钟;第三段温度为150℃,持续时间10分钟。整个输送过程持续30分钟;

(6)冷却,对产品边缘进行切边处理;卷曲包装,即得过氧化物无压硫化乙丙橡胶跑道卷材成品;

所述的过氧化物硫化剂为1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷。

本实施例步骤(3)中:经过双辊压延机压成型,形成面层为乱石花纹状的片材;步骤(4)中:所述的甲基乙烯基硅橡胶溶液的制法是,将原料放入打浆机内搅拌6小时,即得;步骤(6)中:冷却采用风冷,且风冷的输送速度与硫化的输送速度相同。

取本实施案例所得的橡胶跑道卷材,按照常规检测方法进行物理性能测试结果如下:

拉伸强度: 3.0 Mpa

断裂伸长率: 500%

冲击吸收: 48%

垂直形变: 1.8mm

抗滑值: 50 BPN20℃

回弹值: 23%

压缩复原率: 97%。

取本实施案例所得的橡胶跑道卷材,按照常规检测方法进行化学指标试,结果如下:

重金属(铅、镉、铬、汞): 均未检出

苯: 未检出

甲苯和二甲苯: 未检出

甲苯二异氰酸酯: 未检出。

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