本发明涉及塑胶材料，特别涉及一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料。
背景技术：
国内市场上现有的塑胶跑道产品主要是pu塑胶跑道，其表面层(防滑层)主要采用三元乙丙橡胶颗粒，由于三元乙丙橡胶与聚氨酯材料粘接不良，因此，此种塑胶跑道成品表面通常会存在游离橡胶粒。运动员在塑胶跑道上面跑动时，表面游动颗粒由于受到运动员脚部力量的作用，容易飞溅起来，影响到运动员水平的正常发挥；也影响了体育场地的环境卫生、外观和正常使用；同时，由于橡胶颗粒生产要通过炼胶硫化破碎等耗能极大的工序，因此，采用橡胶颗粒做面层时，生产环节能耗较大。
无颗粒自结纹塑胶跑道改良过去用edpm或pu颗粒作为防滑面层的传统工艺，解决了传统配方工艺容易出现表层起泡的技术难题，同时克服了传统跑道易掉颗粒的通病，通过特殊的工艺配方，使聚氨酯喷涂形成无颗粒的防滑层表面。无颗粒自结纹塑胶跑道面层具有如下优点：
1、提高运动员的比赛成绩，提高舒适度，减少运动损伤；
2、易清洁、易维护，使用寿命长；
3、弹性好、吸震性能好；
4、耐磨、耐油、耐天候老化；
5、防滑、超强耐磨、面层不脱落、平整、色彩美观。
无颗粒自结纹塑胶跑道采用聚氨酯自结纹技术替代三元乙丙橡胶颗粒，可以在塑胶面层新形成粘接牢靠、高强耐磨的摩擦面层，同时还实现铺装材料整体的的节能降耗，新型自结纹材料的综合成本与原面层材料相当。因而，自结纹无橡胶颗粒的跑道是未来塑胶跑道发展的趋势之一。
无颗粒自结纹塑胶跑道自身能够自然形成纯聚氨酯颗粒状防滑面层，这种工艺不仅能克服聚氨酯材料自流平的特点，而且能保留聚氨酯材料的耐侯、耐老化性能，同时克服聚氨酯跑道易掉粒的通病，具有耐磨、表面颗粒均匀、受力均匀、划线清晰饱满、整洁美观、环保等。
现有塑胶跑道在使用、施工过程中都会用到溶剂，随着国家对环保要求的提高，对溶剂的排放量逐渐限制，溶剂型胶黏剂的使用量要逐步减少。无溶剂复合技术完全符合高效、环保、节能的要求，因此，研发一种无溶剂型运动场地材料是跑道材料研发工作的重中之重。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料，既具有一定的粘聚力，而在不添加溶剂的情况下又易于搅拌分散，喷涂后形成颗粒并且不会流平。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料，包括按以下重量份数计算的各组分原料：
通过采用上述技术方案，聚酰胺增稠剂具有优异的增稠、防沉、防流挂效果，而且非常容易分散，尤其适用于聚氨酯材料；植物油增塑剂与传统石油基增塑剂相比，具有原料可再生、生产成本低、低碳环保等多方面优势；白炭黑具有很大的极性和高吸附能力，在使用过程中会导致填料与胶体间的作用增大，混炼粘度提高，填料与填料之间的作用增大，滞后增大等后果，以聚酰胺增稠剂和低粘度植物油环保增塑剂取代现有技术中使用的气相白炭黑和溶剂等材料，便可避免上述问题，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剂的情况下易于搅拌分散，喷涂后形成颗粒并且不会流平。此外，添加植物油增塑剂的材料弹性和伸长率增大，使得合成面层的冲击吸收性能得到显著提升，更好的防止运动损伤。同时有些植物油增塑剂还具有一定的阻燃性，可提高了整个材料的阻燃性能。
优选的，a组分的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚环氧丙烷二醇、聚环氧丙烷三醇、聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，上述种类均为聚醚多元醇的常用种类，来源广，成本低。
优选的，b组分的聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，上述种类均为聚醚多元醇的常用种类，来源广，成本低。
优选的，填料为300～500目的石英粉、300～500目的钛白粉、300～500目的碳酸钙、300～500目的碳酸镁、300～500目的滑石粉的一种或多种。
通过采用上述技术方案，填料是用量很大的添加剂，由于其具有较大的比表面积，能够使液体在其表面有较好的均匀分布性，加入后不仅能降低收缩率，提高弹性模量、冲击强度，增加硬度、改善耐磨性能，改善自结纹材料的力学性能，还可降低成本。
优选的，抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010、抗氧剂4010na中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，上述种类均为常用的抗氧化剂，且用量少、成本低。
优选的，抗紫外线吸收剂为抗紫外线剂uv-81、抗紫外线剂uv-9、抗紫外线剂uv-p中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，上述种类均为常用抗紫外线吸收剂，且所需用量少、成本低。
优选的，催化剂为环烷酸稀土、异辛酸稀土、脂肪酸稀土、异辛酸铋中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，稀土元素及其氧化物具有较高的催化活性，不仅本身具有催化活性，还可以作为添加剂或助催化剂，以提高催化剂的催化性能，尤其是抗老化能力和抗中毒能力。上述催化剂均为环保型的原料，提高了自结纹材料的环保性。
优选的，植物油增塑剂为环氧大豆油、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、氯代棕榈油甲酯、氯代棕榈油合成酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，加入增塑剂的主要目的是改善胶料加工性能，提高产品的屈挠性，提高材料的冲击吸收性能，防止运动损伤。邻苯二甲酸酯增塑剂是常用的一类增塑剂，但其对人类存在着很大的风险，因此用植物油增塑剂代替邻苯二甲酸酯后，既能保证自结纹材料的力学性能，又降低了危害。
优选的，颜料为无机染料与有机染料的组合，无机染料选自氧化铁红、氧化铁绿、钛白粉、氧化铁黄，有机染料包括永固橙、永固红、永固黄、酞菁绿。
通过采用上述技术方案，上述均为常用颜料和常用颜色，颜料的选择根据具体使用需求而定。
本发明的另一目的在于提供一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：包括以下步骤：
a、计量的mdi与分子量2000的聚醚多元醇加入反应釜，升温至70～75℃，搅拌反应2～3h，得到a组分；
b、计量的分子量4900的聚醚多元醇、分子量3000的聚醚多元醇、填料、抗氧剂、抗紫外线吸收剂、催化剂、植物油增塑剂、颜料加入反应釜，升温至110～120℃，搅拌混合1～2h，真空下脱水1～1.5h，再降温至70～80℃，加入聚酰胺增稠剂，高速分散搅拌混合0.5～1h，得到b组分；
c、将a组分与b组分分开储存，使用时a组分与b组分按比例1:2～3现场混合，喷涂形成运动场地防滑层材料。
综上，本发明所述的一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料，具有如下优点：
1、作为跑道材料，面层不易脱落、不易掉颗粒，能够提高运动员的成绩；
2、防滑、弹性好、减震性能好，能减少运动员损伤，提高舒适度，减轻疲劳程度；
3、超强耐磨、耐油、耐老化，易清洁、易维护，使用寿命长；
4、表面平整、色彩美观，减少耗材、环保。
附图说明
图1为无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，一种无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料的制备方法，按照如下质量配比制备：
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)80kg
mdi30kg
将计量的a组分加入反应釜，升温至75℃，搅拌反应2h，得到a组分。
b组分：
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
聚酰胺增稠剂3kg
抗氧剂2640.5kg
抗紫外线吸收剂uv-810.5kg
环烷酸稀土0.1kg
异辛酸铋催化剂0.1kg
氯代棕榈油甲酯10kg
氧化铁红5kg。
将除聚氨酯增稠剂以外的计量的b组分加入反应釜，升温至110℃，搅拌混合2h，真空下脱水1.5h，再降温至70℃，加入聚酰胺增稠剂，高速分散搅拌混合0.5h，得到b组分。
使用时a组分与b组分按比例1:2现场混合，喷涂形成运动场地防滑层材料，厚度为10mm。
实施例2
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)90kg
mdi32kg
b组分：
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
聚酰胺增稠剂4kg
抗氧剂2640.6kg
抗紫外线吸收剂uv-810.6kg
环烷酸稀土0.2kg
异辛酸铋催化剂0.1kg
氯代棕榈油甲酯10kg
氧化铁红6kg。
实施例3
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)100kg
mdi34kg
b组分：
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
聚酰胺增稠剂5kg
抗氧剂2640.7kg
抗紫外线吸收剂uv-810.7kg
环烷酸稀土0.1kg
异辛酸铋催化剂0.2kg
氯代棕榈油甲酯11kg
氧化铁红6kg。
实施例4
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)110kg
mdi36kg
b组分：
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
聚酰胺增稠剂5kg
抗氧剂2640.8kg
抗紫外线吸收剂uv-810.8kg
环烷酸稀土0.2kg
异辛酸铋催化剂0.2kg
氯代棕榈油甲酯12kg
氧化铁红7kg。
实施例5
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)115kg
mdi38kg
b组分：
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
聚酰胺增稠剂6kg
抗氧剂2640.9kg
抗紫外线吸收剂uv-810.9kg
环烷酸稀土0.3kg
异辛酸铋催化剂0.2kg
氯代棕榈油甲酯13kg
氧化铁红8kg。
实施例6
a组分：
聚四氢呋喃醚二醇(分子量2000)120kg
mdi40kg
b组分：
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
聚酰胺增稠剂6kg
抗氧剂2641kg
抗紫外线吸收剂uv-811kg
环烷酸稀土0.2kg
异辛酸铋催化剂0.3kg
氯代棕榈油甲酯14kg
氧化铁红8kg。
对比例：广州市盛邦康体场地材料有限公司的塑胶跑道铺装材料，摊铺厚度同样为10mm。
表1各实施例和对比例的性能参数
表1中的国标为《合成材料跑道面层》gb/t14833-2011。由表1可知，本发明所制备的无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料，不论在冲击吸收、拉伸强度、拉断伸长率、抗滑值方面，还是在垂直变形方面，性能都远远优于市售普通球场用面层材料，而阻燃性也都能满足国家标准要求。此外，本发明所制备的无溶剂型运动场地防滑层自结纹材料，使用聚酰胺增稠剂和植物油增塑剂代替气相白炭黑和溶剂，具有很好的粘聚力，又易于分散搅拌且不会流平，原料更加环保，适应社会经济发展需求。
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。