一种具有自修复功能的塑胶跑道及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自修复功能的塑胶跑道，以解决现有技术中塑胶跑道在使用过程中易受力开裂的问题。上述的塑胶跑道由SBS(聚苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯)橡胶颗粒、含有三硫酯的二双键官能团交联剂、引发剂、操作油、防老剂、紫外稳定剂、填充剂和着色剂制备而成。将上述成分按照比例混合，采用挤出压延机压制成具备固定厚度的橡胶层，并将其铺设在混凝土底层之上用做塑胶跑道时，除可满足国标要求外，还具有优异的自修复功能。

A self-repairing plastic runway and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种具有自修复功能的塑胶跑道及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，涉及一种塑胶跑道，具体来说是一种具有自修复功能的塑胶跑道及其制备方法。
技术介绍
现有塑胶跑道多为聚氨酯材质，聚氨酯材料应用在跑道上具有诸多优势，如弹性、全天候使用性、冲击吸收性、经济性和耐候性等。但在陈旧聚氨酯跑道修补、翻新和重建过程中发现，跑道破损处大多来自于使用或维护不当造成的外部破坏，如重压和利器损伤等。这些损伤在发生时未能及时修补，且在后续使用过程中持续受到雨水、唾液甚至烟蒂焚烧等长时间伤害直至发生永久性损伤并丧失使用功能。现有技术在自修复功能的引入和提高上尚未见报道。如专利CN201710034550.9通过在聚合物内多引入了碳酸酯基团而提高了聚合物的耐磨性和力学强度；CN201611054912.2通过简化制备工艺降低了生产成本，但其配方中使用了易挥发的TDI(甲苯二异氰酸酯)，环保性降低；CN201710479845.7和CN201611224427.5更是在配方使用了大量的甲苯溶剂，使跑道在固化成型及后续使用过程中存在安全和环保隐患；专利CN201510590337.7，CN201520752119.4和CN201810135725.X使用水性聚氨酯作为跑道材料，虽具备良好的环保和安全性能，但水性聚氨酯存在固化慢，且使用过程中不耐雨水侵蚀等问题。现有技术中，制备具有自修复功能的橡胶或弹性体主要有2种方法，其一是在橡胶中添加包裹有修复树脂的胶囊微球，如专利CN201810492955.1和CN201220007259.5，在橡胶发生裂纹时，胶囊微球内的修复液通过挤压的方式释放出来，对裂纹处进行固化修复；其二是聚合物分子链上引入二硫键或酰腙键实现自修复功能，如专利CN201610473397.5公布了一种分子链上含有酰腙键或同时含有酰腙键和二硫键的弹性体制备方法，其制备的弹性体虽具有较好的自修复功能，但制备流程过于繁琐。而采用在SBS基胶中添加含有二官能团双键的三硫酯化合物最终制备具有自修复功能的SBS弹性体尚未见报到。现有技术也有采用SBS用作塑胶跑道，如专利CN201710656683.X提供了一种SBS塑胶跑道的制备过程，但其仅仅是采用普通SBS胶粒进行制备，其跑道不具备自修复功能。如能此基础上增加自修复功能，则SBS自修复跑道会具有广阔的应用前景。
技术实现思路
为了克服上述现有技术上存在的问题，本专利技术提供一种具有自修复功能的塑胶跑道及其制备方法，以解决现有技术中塑胶跑道在使用过程中易受力开裂的问题。本专利技术提供了一种具有自修复功能的塑胶跑道，由如下重量份数的原料制备而成：进一步的，含有三硫酯的二双键官能团交联剂的化学结构通式如下:式中R1为H或-CH3，R2为H或-CH3。进一步的，所述的引发剂为TBPB(过氧化苯甲酸叔丁酯)或BPO(过氧化二本甲酰)中的任意一种。进一步的，所述的操作油为石蜡油或DOP(邻苯二甲酸二辛酯)中的任意一种。进一步的，所述的防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍(NBC)或者2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉对苯二胺(RD)中的任意一种。进一步的，所述的紫外稳定剂为2,4-二羟基-苯并砜(Uvinul400)或取代羟基苯丙三唑(Tinuvin326)中的任意一种。进一步的，所述的填充剂为高岭土或硬质陶土中的任意一种。本专利技术还提供了上述一种具有自修复功能的塑胶跑道的制备方法，包括如下步骤：1)按照重量份数称取各原料，然后将各原料按照比例混合；2)将上述混合后的原料采用挤出压延机压制成具备固定厚度的橡胶层，即为具有自修复功能的塑胶跑道。本专利技术采用的挤出压延机为市售产品和成熟技术，在此不再赘述！本专利技术采用的SBS除具备聚氨酯跑道的弹性、冲击吸收性、经济性和全天候使用性等聚优势外，还具有不使用异氰酸酯和EPDM橡胶粒等聚氨酯跑道必不可少的易出现安全和环保问题的原材料。本专利技术采用的三硫酯结构单元中的C＝S可与自由基发生加成反应形成新的C＝S，与此同时原有的一个C-S发生断裂得到一个新的自由基，该自由基又可进攻三硫酯结构中的C＝S而重复上述反应，从而建立起三硫酯与自由基活性种之间的动态平衡，据此制备出基于三硫酯的自修复聚合物材料。本专利技术与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术通过通过添加同时含有三硫酯和碳碳双键的化合物使得加工后的SBS橡胶具有优良的自修复功能的塑胶跑道，所述的跑道兼具安全环保性、冲击缓冲性、耐候性，同时为多个
提供了综合性能更优的材料以便应用。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步说明，所述的实施例的示例旨在解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术和反应条件者，可按照本领域内的文献所描述的技术或条件或产品说明书进行。凡未注明厂商的试剂或仪器，均可通过市售获得。需要特别指出的是，凡是采用本专利技术的方法来制备自修复材料，只要其含有双键基团的三硫酯结构与本专利技术一致，不论购买市售产品还是自身合成，不论是添加在SBS橡胶抑或其他橡胶中，均在本专利技术的保护范围之内。实施例1塑胶配方如下：含有三硫酯的二双键官能团交联剂结构如下(R1为H，R2为H)：将上述配方混合后通过挤出压延机(XY-2I型，大连华韩橡塑机械有限公司)制备成30mm厚橡胶垫，放置一周后进行性能测试。实施例2塑胶配方如下：含有三硫酯的二双键官能团交联剂结构如下(R1为CH3，R2为CH3)：将上述配方混合后通过挤出压延机(XY-2I型，大连华韩橡塑机械有限公司)制备成30mm厚橡胶垫，放置一周后进行性能测试。实施例3塑胶配方如下：含有三硫酯的二双键官能团交联剂结构如下(R1为H，R2为CH3)：将上述配方混合后通过挤出压延机(XY-2I型，大连华韩橡塑机械有限公司)制备成30mm厚橡胶垫，放置一周后进行性能测试。表1.实施例制备所得材料和传统聚氨酯跑道的测试数据对比*注：裂纹修复强度为在测试样条上认为切断，再使断口完全接触，24h后测试其拉伸强度回复率。表1的测试结果表明，与传统塑胶跑道相比，具有本专利技术制备的塑胶跑道除能满足国标要求外，还具有较好的自修复功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于由如下重量份数的原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于由如下重量份数的原料制备而成：2.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于：含有三硫酯的二双键官能团交联剂的化学结构通式如下:式中R1为H或-CH3，R2为H或-CH3。3.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于：所述的引发剂为TBPB(过氧化苯甲酸叔丁酯)或BPO(过氧化二本甲酰)中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于：所述的操作油为石蜡油或DOP(邻苯二甲酸二辛酯)中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种具有自修复功能的塑胶跑道，其特征在于：所述的防老剂为二丁基二硫代氨基甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿新力，林珩，鞠明杰，
申请(专利权)人：上海元业体育科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31