一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法技术

本发明专利技术属于废物利用及塑胶跑道的技术领域，提供了一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法。该方法先在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，然后以液氮冷却，并施加高压电场使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，制得的废旧胶粉与三元乙丙橡胶、天然橡胶一起制备成塑胶跑道。与传统方法相比，本发明专利技术制备的塑胶跑道，不仅具有良好的缓冲性、耐磨性、耐老化性及耐候性，使用寿命长，降低了跑道制备成本，而且解决了废旧轮胎的环境污染问题，回收利用的经济效益明显增加。

A low-cost plastic runway containing waste tire rubber powder and its preparation method

The invention belongs to the technical field of waste utilization and plastic runway, and provides a low-cost plastic runway containing waste tire rubber powder and a preparation method thereof. In this method, waste tires were crushed into rubber blocks at room temperature, then cooled with liquid nitrogen and applied high voltage electric field to form shock wave to crush rubber blocks into rubber powder. The waste rubber powder was prepared into a plastic runway together with EPDM and NR. Compared with the traditional method, the plastic runway prepared by the invention not only has good cushioning, wear resistance, aging resistance and weatherability, long service life, reduces the cost of runway preparation, but also solves the environmental pollution problem of waste tires, and remarkably increases the economic benefits of recycling and utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法
本专利技术属于废物利用及塑胶跑道的
，提供了一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法。
技术介绍
随着经济的持续快速发展，人民生活水平不断提高，用塑胶改建体育运动场地面层日益普遍。许多城市将原来学校黄土裸露的运动场地用塑胶跑道覆盖起来，一方面有助于扬尘整治，另外也可以改善运动条件。塑胶跑道具有平整度好、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，已被广泛用于运动赛场或操场等。塑胶跑道又称全天候田径运动跑道，主要由聚氨酯预聚体、混合聚醚、橡胶颗粒、EPDM橡胶粒或PU颗粒、颜料、助剂、填料等组成。其中，汽车行业的蓬勃发展导致废旧轮胎橡胶的处理已成为世界性难题，废旧轮胎被人们称为“黑色污染”，如何把这些废旧轮胎回收好、利用好、变废为宝、化害为利，这是我们面临的一个非常严峻的问题，将其用于塑胶跑道便是极为理想的回收利用方式。传统的塑胶跑道因原料和制备工艺不理想，导致制备成本较高，这也是制约塑胶跑道发展应用的重要因素。因此，有效改善废旧轮胎的回收加工工艺成为非常重要的一项内容。利用废旧轮胎生产出来三种成品：胶块、胶粒、胶粉，现有的塑胶跑道主要采用胶粒及胶粉的质量层次不齐，回收成本较高。因此，研究和应用更加合理回收废旧轮胎橡胶制备塑胶跑道的技术备受关注。中国专利技术专利申请号201510908326.9公开了一种热溶解聚废旧轮胎为胶粉的方法，该专利技术通过选择能高效解聚废旧轮胎结构的离子液体和供氢溶剂，将废旧轮胎与离子液体和供氢溶剂加入反应釜中，在温和条件下进行热溶解聚；然后将所得的反应产物用四氢呋喃洗出，通过过滤可得四氢呋喃可溶物、四氢呋喃、离子液体与四氢萘的混合液和残渣，混合液可通过旋蒸可回收溶剂得到混合物；最后往混合物中加入水沉淀并过滤可得胶粉和离子液体与四氢萘的混合溶液，离子液体与四氢萘的混合溶液可重复使用。该专利技术存在的缺陷是废旧轮胎回收利用的工艺过程较为繁杂，经济效益较差。中国专利技术专利申请号201611049671.2公开了一种塑胶跑道及其制备方法，按照重量份，包括30~50份的A组分和50~70份的B组分，A组分由下述成分组成：甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇；B组分由下述成分组成：交联剂、填充剂、颜料、增稠剂、抗氧剂。但该专利技术的缺陷是塑胶跑道的制备成本较高，并且未能实现回收利用废旧聚合物材料的效果。综上所述，现有技术中废旧轮胎造成环境污染和资源浪费，回收利用的经济效益差，而塑胶跑道存在制备成本较高的缺陷，因此开发一种低成本的废旧轮胎橡胶回收制备的塑胶跑道，有着重要的意义。
技术实现思路
可见，现有技术的废旧轮胎造成环境污染和资源浪费，回收利用的经济效益差，而塑胶跑道存在制备成本较高的缺点。针对这种情况，本专利技术提出一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法，可在有效降低废旧轮胎回收成本和塑胶跑道制备成本的同时，确保了所得塑胶跑道优异的缓冲性、耐磨性及耐久性。为实现上述目的，本专利技术涉及的具体技术方案如下：一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，所述塑胶跑道制备的具体步骤如下：（1）在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，置于地沟油中浸泡溶胀，然后置于电动液压粉碎装置内，通入液氮对胶块进行冷却，并施加高压电场，使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，再进行分离，制得废旧胶粉；（2）将三元乙丙橡胶、天然橡胶混合薄通3~4次，加入白炭黑、偶联剂及步骤（1）制得的废旧胶粉，薄通2~3次，再依次加入防老剂、颜料、发泡剂、氧化锌、硬脂酸，混炼2~5min，再加入促进剂、碳酸钙、石蜡油、硫磺，混炼15~20min，薄通8~10次，下片；（3）将混炼胶片停放2~5天，在鼓式硫化机中进行硫化及发泡，出机后检验卷取，制得可直接施工的塑胶跑道材料。优选的，步骤（1）所述浸泡溶胀的时间为2~4h。优选的，步骤（1）所述高压电场的电场强度为400~800V/m。优选的，步骤（1）所述废旧胶粉的粒径为80~120目。优选的，步骤（2）所述偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯中的至少一种。优选的，步骤（2）所述防老剂为N,N'-二(β-萘基)对苯二胺、2-巯基苯并咪唑中的至少一种。优选的，步骤（2）所述颜料为氧化铁红、钛钴绿中的一种。优选的，步骤（2）所述发泡剂为偶氮二甲酸钡、对甲苯磺酰肼、4,4'-氧代双苯磺酰肼、N,N'-二亚硝基五亚甲基四胺中的至少一种。优选的，步骤（2）所述促进剂为N-环已基-2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫化四甲基秋兰姆、二正丁基二硫代氨基甲酸锌、N-乙基-N-苯基二硫代氨基甲酸锌中的至少一种。优选的，步骤（2）所述各原料的重量份为，三元乙丙橡胶10~15重量份、天然橡胶10~15重量份、废旧胶粉20.6~47.2重量份、白炭黑12~15重量份、偶联剂1~2重量份、防老剂0.4~0.8重量份、颜料3~5重量份、发泡剂0.5~1重量份、氧化锌2~3重量份、硬脂酸0.5~1重量份、促进剂1~3重量份、碳酸钙8~10重量份、石蜡油4~8重量份、硫磺0.4~0.6重量份。优选的，步骤（2）所述混炼的温度为130~150℃，时间为10~20min。优选的，步骤（3）所述硫化发泡的温度为150~160℃，压力为12~18MPa，鼓式硫化机的电机转速为180~220r/min，硫化时间为14~18min。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道。所述低成本塑胶跑道是先在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，然后以液氮冷却，并施加高压电场使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，制得的废旧胶粉与三元乙丙橡胶、天然橡胶及其他助剂填料混合、硫化、发泡而制得。本专利技术提供了一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1.本专利技术制备的低成本塑胶跑道，将三元乙丙橡胶和天然橡胶联用，既克服了三元乙丙橡胶弹性和强度较低的缺陷，又克服了天然橡胶耐老化性和耐候性差的缺陷，制得的塑胶跑道具有良好的缓冲性、耐磨性，并能克服环境的不良影响，使用寿命长。2.本专利技术的制备方法，以废旧轮胎制备的胶粉作为主要原料，变废为宝，具有良好的生态效益和经济效益。3.本专利技术的制备方法，先在常温下对废旧轮胎进行破碎，再在高压电场下采用液氮对胶块进行冷却及粉碎，减少了液氮用量，有利于降低轮胎的回收成本。4.本专利技术的制备方法，明显降低了塑胶跑道的制备成本。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本专利技术的范围内。实施例1（1）在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，置于地沟油中浸泡溶胀，然后置于电动液压粉碎装置内，通入液氮对胶块进行冷却，并施加高压电场，使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，再进行分离，制得废旧胶粉；浸泡溶胀的时间为3h；高压电场的电场强度为500V/m；（2）将三元乙丙橡胶、天然橡胶混合薄通3次，加入白炭黑、偶联剂及步骤（1）制得的废旧胶粉，薄通2次，再依次加入防老剂、颜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于，所述塑胶跑道制备的具体步骤如下：（1）在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，置于地沟油中浸泡溶胀，然后置于电动液压粉碎装置内，通入液氮对胶块进行冷却，并施加高压电场，使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，再进行分离，制得废旧胶粉；（2）将三元乙丙橡胶、天然橡胶混合薄通3~4次，加入白炭黑、偶联剂及步骤（1）制得的废旧胶粉，薄通2~3次，再依次加入防老剂、颜料、发泡剂、氧化锌、硬脂酸，混炼2~5min，再加入促进剂、碳酸钙、石蜡油、硫磺，混炼15~20min，薄通8~10次，下片；（3）将混炼胶片停放2~5天，在鼓式硫化机中进行硫化及发泡，出机后检验卷取，制得可直接施工的塑胶跑道材料。

【技术特征摘要】
1.一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于，所述塑胶跑道制备的具体步骤如下：（1）在常温下将废旧轮胎破碎为胶块，置于地沟油中浸泡溶胀，然后置于电动液压粉碎装置内，通入液氮对胶块进行冷却，并施加高压电场，使液氮形成冲击波将胶块粉碎为胶粉，再进行分离，制得废旧胶粉；（2）将三元乙丙橡胶、天然橡胶混合薄通3~4次，加入白炭黑、偶联剂及步骤（1）制得的废旧胶粉，薄通2~3次，再依次加入防老剂、颜料、发泡剂、氧化锌、硬脂酸，混炼2~5min，再加入促进剂、碳酸钙、石蜡油、硫磺，混炼15~20min，薄通8~10次，下片；（3）将混炼胶片停放2~5天，在鼓式硫化机中进行硫化及发泡，出机后检验卷取，制得可直接施工的塑胶跑道材料。2.根据权利要求1所述一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述浸泡溶胀的时间为2~4h。3.根据权利要求1所述一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述高压电场的电场强度为400~800V/m。4.根据权利要求1所述一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述废旧胶粉的粒径为80~120目。5.根据权利要求1所述一种含废旧轮胎胶粉的低成本塑胶跑道的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：所述偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯中的至少一种；所述防老...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡杰，
申请(专利权)人：成都市水泷头化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51