本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种用于跑道的胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，塑胶跑道应具有平整度好、抗压强度高、硬度弹性适当、物理性能稳定的特性，有利于运动员速度和技术的发挥，有效地提高运动成绩，降低摔伤率。多地学校相继发生"毒跑道"事件，部分学校塑胶跑道原材料涉嫌为"三无"产品，甲苯和二甲苯的超标对学生的身体有毒害作用，因此开发出一种用于塑胶跑道的胶粘剂对于降低跑道所含有害物质有着极其重要的作用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于跑道的胶粘剂及其制备方法，粘结性、抗老化和抗高温性能较强，制备方法简单，对环境不产生毒害影响，并具有良好的耐候性。
本发明提供了如下的技术方案：一种用于跑道的胶粘剂，包括以下份计的原料：环氧树脂100~120份、淀粉70~90份、废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料60~80份、纳米抗菌剂45~55份、紫外线吸收剂35~45份、染料20~35份、弹性体20~30份、硅酸盐20~25份、改性海泡石10~15份、助剂10~15份和水50~90份；
所述助剂包括以下份计的原料：保水剂2~6份、防冻剂2~4份、乳化剂1~3份、胶凝剂1~2份、缓蚀剂0.2~1.2份和增塑剂0.1~0.8份。
优选地，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂中的任一种，所述淀粉为土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉和大米淀粉的任一种。
优选地，所述废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料由废玻璃粉和铁镨磁性氧化物按重量比0.1~0.5：1组成，所述铁镨磁性氧化物为氧化锰、氧化镨和氧化钙中的任一种，所述废玻璃粉为钠钙硅玻璃、石英玻璃、高桂氧玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃中的任一种。
优选地，所述纳米抗菌剂的粒度为50~80nm，所述纳米抗菌剂按重量份计包括纳米tio210~15份、纳米zno5~8份和纳米ag3~6份。
优选地，所述紫外线吸收剂为苯酮类紫外线吸收剂、苯并咪唑类紫外线吸收剂和三嗪类紫外线吸收剂中的任一种。
优选地，所述染料为无机染料和有机染料按照2~3：1的比例混合而成，所述无机染料为氧化铁红、氧化铁绿、钛白粉中的一种或几种，所述有机染料为永固橙、永固红、永固黄、酞菁绿中的一种或几种。
优选地，所述弹性体为丁腈橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶和聚醚橡胶中的任一种，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂和硅酸铵中的任一种。
优选地，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300~500℃窑炉中焙烧1~4h，粉碎研磨成100~180目粉末，研细后即得改性海泡石。
优选地，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚，所述防冻剂为丙二醇或乙二醇，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠或者十六烷基三甲基溴化铵，所述胶凝剂为氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸钙和硫酸钠中的任一种，所述缓蚀剂为羟基亚乙基二膦酸、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、苯并三氮唑、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠和水杨酸钠中的任一种，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异辛酯。
本发明提供一种用于跑道的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取淀粉，配制成浓度为20~45%的淀粉乳，滴加盐酸，在50~55℃条件下将淀粉乳酸解20~30min，然后用氢氧化钠调节ph值至中性，得到酸解后的淀粉乳，备用；
（2）、对步骤（1）得到的酸解后的淀粉乳继续加热，保持加热温度为55~60℃，加热过程中边搅拌边依次加入剩余原料，搅拌速度为400~500r/min，自然冷却后得到所述用于跑道的胶粘剂。
本发明的有益效果：粘结性、抗老化和抗高温性能较强，制备方法简单，对环境不产生毒害影响，并具有良好的耐候性，具体如下：
（1）、本发明中添加纳米抗菌剂，可以有效地降解甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、voc等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；
（2）、本发明中添加紫外线吸收剂与废玻璃铁镨磁性氧化物相配合，废玻璃铁镨磁性氧化物具有强烈衰减电磁能的作用即具有优异紫外电磁能衰减作用，两者协调用于胶粘剂中可以提高了抗紫外线性能，间接提高了跑道的使用寿命；
（3）、本发明的胶粘剂具有较高的耐高温性能，在高温环境下仍然具有较高的剥离强度，区别于常规的胶粘剂有效的提高了其高温下的胶粘效果；
（4）、本发明添加的助剂，各组分之间相容性好，可以同时增加整体的附着力、抗紫外线、抗老化和抗腐蚀能力；添加羟丙基甲基纤维素醚作为保水剂，提高抗裂性能，各原料具有安全性、对环境无污染等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种用于跑道的胶粘剂，包括以下份计的原料：
环氧树脂120份；
淀粉90份；
废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料80份；
纳米抗菌剂55份；
紫外线吸收剂45份；
染料35份；
弹性体30份；
硅酸盐25份；
改性海泡石15份；
助剂15份；
水90份；
所述助剂包括以下份计的原料：保水剂6份、防冻剂4份、乳化剂3份、胶凝剂2份、缓蚀剂1.2份和增塑剂0.8份。
其中，所述环氧树脂是双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚s型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚树脂中的任一种，所述淀粉为土豆淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉和大米淀粉的任一种。
其中，所述废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料由废玻璃粉和铁镨磁性氧化物按重量比0.5：1组成，所述铁镨磁性氧化物为氧化镨，所述废玻璃粉为石英玻璃。
其中，所述纳米抗菌剂的粒度为80nm，所述纳米抗菌剂按重量份计包括纳米tio215份、纳米zno8份和纳米ag6份。
其中，所述紫外线吸收剂为苯并咪唑类紫外线吸收剂。
其中，所述染料为无机染料和有机染料按照3：1的比例混合而成，所述无机染料为氧化铁绿，所述有机染料为永固红。
其中，所述弹性体为氯丁橡胶，所述硅酸盐为硅酸钾。
其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于500℃窑炉中焙烧4h，粉碎研磨成180目粉末，研细后即得改性海泡石。
其中，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚，所述防冻剂为乙二醇，所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵，所述胶凝剂为氯化钙，所述缓蚀剂为苯并三氮唑，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
本实施例中还提供一种用于跑道的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取淀粉，配制成浓度为45%的淀粉乳，滴加盐酸，在55℃条件下将淀粉乳酸解30min，然后用氢氧化钠调节ph值至中性，得到酸解后的淀粉乳，备用；
（2）、对步骤（1）得到的酸解后的淀粉乳继续加热，保持加热温度为60℃，加热过程中边搅拌边依次加入剩余原料，搅拌速度为500r/min，自然冷却后得到所述用于跑道的胶粘剂。
实施例2
一种用于跑道的胶粘剂，包括以下份计的原料：
环氧树脂100份；
淀粉70份；
废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料60份；
纳米抗菌剂45份；
紫外线吸收剂35份；
染料20份；
弹性体20份；
硅酸盐20份；
改性海泡石10份；
助剂10份；
水50份；
所述助剂包括以下份计的原料：保水剂2份、防冻剂2份、乳化剂1份、胶凝剂1份、缓蚀剂0.2份和增塑剂0.1份。
其中，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂，所述淀粉为土豆淀粉。
其中，所述废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料由废玻璃粉和铁镨磁性氧化物按重量比0.1：1组成，所述铁镨磁性氧化物为氧化锰，所述废玻璃粉为钠钙硅玻璃。
其中，所述纳米抗菌剂的粒度为50nm，所述纳米抗菌剂按重量份计包括纳米tio210份、纳米zno5份和纳米ag3份。
其中，所述紫外线吸收剂为苯酮类紫外线吸收剂。
其中，所述染料为无机染料和有机染料按照2：1的比例混合而成，所述无机染料为氧化铁红，所述有机染料为永固橙。
其中，所述弹性体为丁腈橡胶，所述硅酸盐为硅酸钠。
其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于300℃窑炉中焙烧1h，粉碎研磨成100目粉末，研细后即得改性海泡石。
其中，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚，所述防冻剂为丙二醇，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述胶凝剂为氯化钠，所述缓蚀剂为羟基亚乙基二膦酸，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
本实施例还提供一种用于跑道的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取淀粉，配制成浓度为20%的淀粉乳，滴加盐酸，在50℃条件下将淀粉乳酸解20min，然后用氢氧化钠调节ph值至中性，得到酸解后的淀粉乳，备用；
（2）、对步骤（1）得到的酸解后的淀粉乳继续加热，保持加热温度为55℃，加热过程中边搅拌边依次加入剩余原料，搅拌速度为400r/min，自然冷却后得到所述用于跑道的胶粘剂。
实施例3
一种用于跑道的胶粘剂，包括以下份计的原料：
环氧树脂110份；
淀粉80份；
废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料70份；
纳米抗菌剂50份；
紫外线吸收剂40份；
染料28份；
弹性体25份；
硅酸盐22份；
改性海泡石12.5份；
助剂12.5份；
水70份；
所述助剂包括以下份计的原料：保水剂4份、防冻剂3份、乳化剂2份、胶凝剂1.5份、缓蚀剂1份和增塑剂0.4份。
其中，所述环氧树脂为双酚s型环氧树脂，所述淀粉为玉米淀粉。
其中，所述废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料由废玻璃粉和铁镨磁性氧化物按重量比0.3：1组成，所述铁镨磁性氧化物为氧化钙，所述废玻璃粉为铅硅酸盐玻璃。
其中，所述纳米抗菌剂的粒度为65nm，所述纳米抗菌剂按重量份计包括纳米tio212.5份、纳米zno6份和纳米ag4份。
其中，所述紫外线吸收剂为三嗪类紫外线吸收剂。
其中，所述染料为无机染料和有机染料按照2：1的比例混合而成，所述无机染料为氧化铁绿，所述有机染料为酞菁绿。
其中，所述弹性体为丙烯酸酯橡胶，所述硅酸盐为硅酸锂。
其中，所述改性海泡石的制备方法为：将海泡石置于400℃窑炉中焙烧3h，粉碎研磨成140目粉末，研细后即得改性海泡石。
其中，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚，所述防冻剂为丙二醇，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述胶凝剂为硫酸钙，所述缓蚀剂为三乙醇胺，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
本实施例中还提供一种用于跑道的胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、称取淀粉，配制成浓度为30%的淀粉乳，滴加盐酸，在52℃条件下将淀粉乳酸解25min，然后用氢氧化钠调节ph值至中性，得到酸解后的淀粉乳，备用；
（2）、对步骤（1）得到的酸解后的淀粉乳继续加热，保持加热温度为57℃，加热过程中边搅拌边依次加入剩余原料，搅拌速度为450r/min，自然冷却后得到所述用于跑道的胶粘剂。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。