一种环保阻燃弹性场地铺装材料及其制备方法与流程

文档序号:11223620阅读:374来源:国知局
本发明涉及建筑铺装材料
技术领域
,具体涉及一种环保阻燃弹性场地铺装材料及其制备方法。
背景技术
:随着经济的发展,运动场、操场、娱乐场所、室内地面的需要铺装一层走着舒适、耐磨、防滑、防水的材料,铺面材料有全塑胶型(主要由聚氨脂制成,不含胶粉)、混合塑、双层型、折叠型等几类,而以混合型居多。混合型为含废旧橡胶粉的聚氨酚橡胶层,厚度10mm左右,表面也有橡胶粉作为防滑摩擦层。双层型的上层为聚氨酯胶层,下层为胶粉的聚氨脂层;折叠型是一种便于携带的橡胶板,该种橡胶板是由废轮胎橡胶、聚四氢呋喃型聚氨醋预聚体混合后浇注于模具内固化而成。在这些铺面材料中,聚氨酯预聚体或其与交联剂组成的双组分液态体系是废旧橡胶粉的粘合剂。聚氨酯预聚体一般由聚氧化丙烯二醇或及三醇与过量tdi或mdi等原料制成,nco含量约10%左右。粘合剂以聚氨酯粘合剂为主要成分。目前国内体育场塑胶铺面材料中粘合剂用量约为废旧橡胶粉的4倍,而粘合剂用量少的铺面材料,可用于幼儿园走廊地面,游乐场所、在软质的朔胶地面行走,不易摔伤。经塑胶铺面的室外运动场所可不受下雨的影响,提高运动员的成绩,减少挫伤机会。目前用于网球场、田径场跑道等室外运功设施的透水型运动场和用于体育馆等室内设施的非透水烈运动场的铺装材料,这些产品在环保、表面光洁性、触感柔顺性、阻燃、耐磨擦、加工工艺方面以及能耗方面都显得很逊色,不符合社会对于环保和可持续发展的要求。技术实现要素:针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种环保阻燃弹性场地铺装材料,该场地铺装材料具有较好的抗冲击、耐老化、防火阻燃性能,其抗磨损能力强,压缩回复弹性极佳,此外还有防静电耐污染性能;同时本发明的制备方法,其原料组分安全可靠,对环境无害且原料易得,成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产,具有较高的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案:本发明提供了一种环保阻燃弹性场地铺装材料,包括以下重量份的原料:abs树脂70-90份、复配型阻燃剂10-14份、有机膨润土2-4份、白炭黑5-7份、纤维填料8-10份、偶联剂4-6份、润滑剂2-4份、加工助剂7-9份、硅灰石粉1-3份、耐候防老化助剂5-9份。优选地,所述环保阻燃弹性场地铺装材料包括以下重量份的原料:abs树脂80份、复配型阻燃剂12份、有机膨润土3份、白炭黑6份、纤维填料9份、偶联剂5份、润滑剂3份、加工助剂8份、硅灰石粉2份、耐候防老化助剂7份。优选地,所述复配型阻燃剂为次磷酸镁、阻燃剂fr-685、氢氧化镁按照重量比1:3:1组成的混合物。优选地,所述纤维填料为玻璃纤维、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维按照重量比2:2:1组成的混合物。优选地,所述偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。优选地,所述润滑剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比3:3:1组成的混合物。优选地,所述加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比3:1:1组成的混合物;所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂;所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌;所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。优选地,所述耐候防老化助剂为纳米氧化锌、纳米二氧化忒、纳米二氧化钛按照重量比2:2:1组成的混合物。本发明还提供一种环保阻燃弹性场地铺装材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组份原料;步骤二,将白炭黑、偶联剂、硅灰石粉、耐候防老化助剂在40-50℃下加入高速搅拌机中,搅拌转速200-300r/min,搅拌时间为30-40分钟得到混合物a;步骤三,将abs树脂加热到45-55℃,混合步骤二制得的混合物a、复配型阻燃剂、有机膨润土、纤维填料、润滑剂、加工助剂加入高速混合机中,充分搅拌以使所有材料混合均匀,搅拌速度450-550r/min,搅拌时间25-35分钟,得到混合物b;步骤四,将步骤三制得的混合物b,加入六段双螺杆挤出机中,控制各段挤出温度为一区150-160℃、二区160-170℃、三区170-180℃、四区180-190℃、五段190-200℃、机头温度为195℃,螺杆转速为100-120r/min,挤出造粒即得发明的环保阻燃弹性场地铺装材料。优选地,所述环保阻燃弹性场地铺装材料制备步骤为:步骤一,按要求称量各组份原料;步骤二,将白炭黑、偶联剂、硅灰石粉、耐候防老化助剂在40-50℃下加入高速搅拌机中,搅拌转速250r/min,搅拌时间为35分钟得到混合物a;步骤三,将abs树脂加热到50℃,混合步骤二制得的混合物a、复配型阻燃剂、有机膨润土、纤维填料、润滑剂、加工助剂加入高速混合机中,充分搅拌以使所有材料混合均匀,搅拌速度500r/min,搅拌时间30分钟,得到混合物b;步骤四,将步骤三制得的混合物b,加入六段双螺杆挤出机中,控制各段挤出温度为一区150-160℃、二区160-170℃、三区170-180℃、四区180-190℃、五段190-200℃、机头温度为195℃,螺杆转速为110r/min,挤出造粒即得发明的环保阻燃弹性场地铺装材料。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料,以abs树脂为主要基体材料,其具有抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度和表面硬度,使得制备的铺装材料具有更好的回弹性、耐腐蚀性和耐磨性,使用年限更长,毋须经常更换。(2)本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料添加的加工助剂中的抗静电剂能够使制备的场地铺装材料不容易产生静电,避免了灰尘的集聚;添加的耐候防老化助剂主要为纳米氧化锌、纳米二氧化忒、纳米二氧化钛,一方面纳米材料具有较好的融合性,可以增强材料的耐磨、耐腐蚀性,其次还具有较好的耐光照老化和杀菌的性能。(3)本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料添加了由次磷酸镁、阻燃剂fr-685、氢氧化镁组成的复配型阻燃剂,几者的复合作用能使场地铺装材料的阻燃性能更强,作用时间更长久。(4)本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料原料中添加了纤维填料主要为玻璃纤维、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维,可以改善产品的拉伸强度、扯断伸长率接撕裂性能。(5)本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料具有较好的抗冲击、耐老化、防火阻燃性能,其抗磨损能力强,压缩回复弹性极佳,此外还有防静电耐污染性能;同时本发明的制备方法,其原料组分安全可靠,对环境无害且原料易得,成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产,具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料,包括以下重量份的原料:abs树脂70份、复配型阻燃剂10份、有机膨润土2份、白炭黑5份、纤维填料8份、偶联剂4份、润滑剂2份、加工助剂7份、硅灰石粉1份、耐候防老化助剂5份。本实施例中的复配型阻燃剂为次磷酸镁、阻燃剂fr-685、氢氧化镁按照重量比1:3:1组成的混合物。本实施例中的纤维填料为玻璃纤维、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。本实施例中的润滑剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比3:3:1组成的混合物。本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比3:1:1组成的混合物;所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂;所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌;所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。本实施例中的耐候防老化助剂为纳米氧化锌、纳米二氧化忒、纳米二氧化钛按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组份原料;步骤二,将白炭黑、偶联剂、硅灰石粉、耐候防老化助剂在40℃下加入高速搅拌机中,搅拌转速200r/min,搅拌时间为30分钟得到混合物a;步骤三,将abs树脂加热到45℃,混合步骤二制得的混合物a、复配型阻燃剂、有机膨润土、纤维填料、润滑剂、加工助剂加入高速混合机中,充分搅拌以使所有材料混合均匀,搅拌速度450r/min,搅拌时间25分钟,得到混合物b;步骤四,将步骤三制得的混合物b,加入六段双螺杆挤出机中,控制各段挤出温度为一区150-160℃、二区160-170℃、三区170-180℃、四区180-190℃、五段190-200℃、机头温度为195℃,螺杆转速为100r/min,挤出造粒即得发明的环保阻燃弹性场地铺装材料。实施例2.本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料,包括以下重量份的原料:abs树脂90份、复配型阻燃剂14份、有机膨润土4份、白炭黑7份、纤维填料10份、偶联剂6份、润滑剂4份、加工助剂9份、硅灰石粉3份、耐候防老化助剂9份。本实施例中的复配型阻燃剂为次磷酸镁、阻燃剂fr-685、氢氧化镁按照重量比1:3:1组成的混合物。本实施例中的纤维填料为玻璃纤维、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。本实施例中的润滑剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比3:3:1组成的混合物。本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比3:1:1组成的混合物;所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂;所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌;所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。本实施例中的耐候防老化助剂为纳米氧化锌、纳米二氧化忒、纳米二氧化钛按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组份原料;步骤二,将白炭黑、偶联剂、硅灰石粉、耐候防老化助剂在50℃下加入高速搅拌机中,搅拌转速300r/min,搅拌时间为40分钟得到混合物a;步骤三,将abs树脂加热到55℃,混合步骤二制得的混合物a、复配型阻燃剂、有机膨润土、纤维填料、润滑剂、加工助剂加入高速混合机中,充分搅拌以使所有材料混合均匀,搅拌速度550r/min,搅拌时间35分钟,得到混合物b;步骤四,将步骤三制得的混合物b,加入六段双螺杆挤出机中,控制各段挤出温度为一区150-160℃、二区160-170℃、三区170-180℃、四区180-190℃、五段190-200℃、机头温度为195℃,螺杆转速为120r/min,挤出造粒即得发明的环保阻燃弹性场地铺装材料。实施例3.本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料,包括以下重量份的原料:abs树脂80份、复配型阻燃剂12份、有机膨润土3份、白炭黑6份、纤维填料9份、偶联剂5份、润滑剂3份、加工助剂8份、硅灰石粉2份、耐候防老化助剂7份。本实施例中的复配型阻燃剂为次磷酸镁、阻燃剂fr-685、氢氧化镁按照重量比1:3:1组成的混合物。本实施例中的纤维填料为玻璃纤维、碳化硅纤维、聚四氟乙烯纤维按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例中的偶联剂为铝酸酯、甲苯二异氰酸酯、乙烯基硅烷按照重量比1:2:1组成的混合物。本实施例中的润滑剂为白矿油、石蜡、硬脂酸按照重量比3:3:1组成的混合物。本实施例中的加工助剂为增塑剂、抗氧剂、抗静电剂按照重量比3:1:1组成的混合物;所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂;所述抗氧剂为硫代磷烷基酚锌;所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。本实施例中的耐候防老化助剂为纳米氧化锌、纳米二氧化忒、纳米二氧化钛按照重量比2:2:1组成的混合物。本实施例的一种环保阻燃弹性场地铺装材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量各组份原料;步骤二,将白炭黑、偶联剂、硅灰石粉、耐候防老化助剂在40-50℃下加入高速搅拌机中,搅拌转速250r/min,搅拌时间为35分钟得到混合物a;步骤三,将abs树脂加热到50℃,混合步骤二制得的混合物a、复配型阻燃剂、有机膨润土、纤维填料、润滑剂、加工助剂加入高速混合机中,充分搅拌以使所有材料混合均匀,搅拌速度500r/min,搅拌时间30分钟,得到混合物b;步骤四,将步骤三制得的混合物b,加入六段双螺杆挤出机中,控制各段挤出温度为一区150-160℃、二区160-170℃、三区170-180℃、四区180-190℃、五段190-200℃、机头温度为195℃,螺杆转速为110r/min,挤出造粒即得发明的环保阻燃弹性场地铺装材料。以上各实施例制备的环保阻燃弹性场地铺装材料的性能测试结果如下:拉伸强度mpa伸长率%压缩复原率%阻燃性能实施例11336797v-0级实施例21137898v-0级实施例31236099v-0级对比例729090v-1级本发明的一种环保阻燃弹性场地铺装材料具有较好的抗冲击、耐老化、防火阻燃性能,其抗磨损能力强,压缩回复弹性极佳,此外还有防静电耐污染性能;同时本发明的制备方法,其原料组分安全可靠,对环境无害且原料易得,成本较低、工艺简明、易于操作和实现工业化生产,具有较高的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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