跑道材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于跑道材料技术领域，具体涉及一种跑道材料，包含星型SEBS、氢化S

【技术实现步骤摘要】
跑道材料及其制备方法和应用

：
[0001]本专利技术涉及跑道材料
，具体涉及一种环保型运动跑道的材料。

技术介绍
：
[0002]随着国家经济的发展和人们生活质量的提高，人们在运动场所进行锻炼时，对场地的环保要求越来越高，要求无味无毒，国家提倡全民健身和人们对运动健身的热情越来越高，国家建设运动场所也越来越多，不仅需要考虑跑道质量和环保，以后如何重新回收利用这些跑道材料也受到国家重视，且国家要求场地材料尽可能进行回收利用。
[0003]现阶段市场上，主流材料采用SBR或EPDM等热固性橡胶制成预制型的跑道和SBR或EPDM制成的颗粒通过聚氨酯胶水粘结固化成透气型跑道。这种材料需要进行硫化，加工复杂易产生废品，加工环境气味大，设备投资和占用场地大，人员多。铺设的场地和跑道在使用过程中仍然会不停的挥发出有毒气体，严重危害锻炼者的身体健康。
[0004]氢化苯乙烯类弹性体SEBS是常温下具有橡胶的良好回弹性，在高温下表现出树脂的流动性，可以直接加工成型，无需硫化，加工工艺简单。边角余料可以循环使用，废旧料可再生利用，减少制作成本，且环保。SEBS的溶解性和填料的共混性良好，可改善共混物加工性能，还可提高共混物的使用温度范围，跑道在冬夏季使用过程中仍具有良好的弹性。并且，SEBS的填充胶料耐室外暴晒性能优异。所以SEBS成为运动跑道更优选的材料。
[0005]专利CN109082063A使用SEBS生产跑道弹性填充颗粒，在摊铺时仍然使用聚氨酯类胶水进行颗粒粘结，而聚氨酯胶水中含有二异氰酸酯单体、挥发性溶剂和多种催化剂(含铅、汞、锡等重金属)有害物质，并散发气味。专利CN106009714A中SEBS跑道料配方中的热塑性塑料含量较高，材料的硬度偏高影响制品的冲击吸收性能，交联剂的加入会影响制品的加工性能，且工艺控制不稳时会出现残次品和散发刺激性气味。
[0006]氢化苯乙烯类弹性体SEBS进行加工生产体育跑道时必须添加少量的填充油保证SEBS共混料的耐老化和力学性能较好，添加大量的无机填料降低材料的成本。

技术实现思路
：
[0007]本专利技术的目的在于提供一种跑道材料，旨在在降低橡胶填充油使用量的前提下，还有效改善填料的相兼容性，改善跑道的性能。
[0008]本专利技术第二目的在于，提供一种所述的跑道材料的制备方法。
[0009]本专利技术第三目的在于，提供一种所述的跑道材料在用作运动跑道中的用途，可以提高体育跑道材料的吸震效果，防止运动员关节受到震动，降低运动员的运动损耗。
[0010]一种跑道材料，包含星型SEBS、氢化S-(B/S)-S、橡胶填充油、无机填充料、塑料和防老剂(本专利技术也称为抗氧剂)；
[0011]所述的星型SEBS的化学式为B
n
Y；其中，B为氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物臂或氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物臂；Y为偶联剂残基；n为3或4；
[0012]所述的氢化S-(B/S)-S为氢化的三嵌段聚合物，其中，第一嵌段和第三嵌段为苯乙
烯嵌段，中间嵌段为丁二烯与苯乙烯无规共聚嵌段。
[0013]为了解决跑道材料中存在的无机填料和聚合物相兼容性不理想，需要添加较多橡胶填充油来改善相兼容性，但过多的橡胶填充油又会带来系列不利影响的技术问题，本专利技术创新地研究发现，基于所述的星型SEBS、氢化S-(B/S)-S的协同配合，能够意外地改善无机填料的相兼容性能，改善跑道的性能。该材料具有和热塑性塑料及无机填料良好相容性和包裹性、抗湿滑性和低充油比下良好的加工性，使跑道制品具有良好的力学性能和耐候性，此外，还能够显著改善跑道的冲击吸收性能，减少运动损伤。
[0014]本专利技术中，所述的星型SEBS优选为3臂和4臂的偶联聚合物；当然，允许还含有少量1臂、2臂的聚合物。
[0015]作为优选，所述的星型SEBS可以采用现有手段制备，例如，可以利用SiCl4和聚合物臂形成的星型聚合物，然后用茂钛催化体系加氢制得。
[0016]作为优选，所述的星型SEBS的聚合物臂为SBS的三嵌段聚合物。
[0017]作为优选，所述的星型SEBS中，所述的Y为Si，所述的n为4。
[0018]作为优选，所述的星型SEBS的数均分子量为150000-300000，苯乙烯质量百分含量为25-40％。
[0019]作为优选，所述的星型SEBS为SEBSYH-604、SEBSYH-602中的至少一种。
[0020]作为优选，所述的氢化S-(B/S)-S数均分子量为50000-100000，苯乙烯质量百分含量为30-50％，第二嵌段中的苯乙烯质量百分含量5-30％。本专利技术中，所述的氢化手段均可以采用现有设备和方法实现。例如，采用茂钛催化体系进行加氢。
[0021]作为优选，氢化S-(B/S)-S为SEBSYH-511、SEBSYH-512中的至少一种。
[0022]所述的橡胶填充油为环烷基橡胶油或石蜡基橡胶油。
[0023]作为优选，所述的无机填充料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种。
[0024]作为优选，所述的热塑性塑料为聚丙烯(均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中任意一种或两种)、聚乙烯、聚苯乙烯中的一种或两种。
[0025]所述的防老剂(本专利技术也称为抗氧剂)为β(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸十八酯(抗氧剂1076)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂TH-24)、硫代二丙酸二月桂酯(抗氧剂DLTP)中任意一种或多种混合物。
[0026]作为优选，所述的跑道材料中，各成分的重量份为：
[0027][0028]本专利技术研究发现，所述的星型SEBS相较于氢化S-(B/S)-S的比例大于或等于1，有助于进一步在降低填充油的前提下，还有助于改善跑道的性能。
[0029]进一步优选，星型SEBS：氢化S-(B/S)-S的重量比例为1～2.5:1；进一步优选为1.5～2.5:1。研究发现，在该优选的比例下，可以意外地改善跑道的性能，特别是冲击吸收性能。
[0030]作为优选，所述的跑道材料中，各成分的重量份为：
[0031][0032]进一步优选，所述的跑道材料中，各成分的重量份为：
[0033][0034]作为优选，所述的跑道材料，还包含助剂，助剂为硅酮母粒。
[0035]优选地，所述的助剂的用量小于或等于2重量份，优选为0.3～1.5份；进一步优选为0.3～0.5份。
[0036]作为优选，所述的跑道材料，还选择性包含抗紫外剂和颜料。
[0037]作为优选，抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(uv531)、(2-羟基-4-甲氧苯基)苯基酮(uv9)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(uv326)、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.跑道材料，其特征在于，包含星型SEBS、氢化S-(B/S)-S、橡胶填充油、无机填充料、塑料和防老剂；所述的星型SEBS的化学式为B
n
Y；其中，B为氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物臂或氢化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物臂；Y为偶联剂残基；n为3或4；所述的氢化S-(B/S)-S为氢化的三嵌段聚合物，其中，第一嵌段和第三嵌段为苯乙烯嵌段，中间嵌段为丁二烯与苯乙烯无规共聚嵌段。2.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的星型SEBS中，所述的Y为Si，所述的n为4。3.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的星型SEBS的数均分子量为150000-300000，苯乙烯质量百分含量为25-40％。4.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的星型SEBS为SEBSYH-604、SEBSYH-602中的至少一种。5.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的氢化S-(B/S)-S数均分子量为50000-100000，苯乙烯质量百分含量为30-50％，第二嵌段中的苯乙烯质量百分含量5-30％。6.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的氢化S-(B/S)-S为SEBSYH-511、SEBSYH-512中的至少一种。7.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的橡胶填充油为环烷基橡胶油或石蜡基橡胶油。8.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的无机填充料为碳酸钙、高岭土、滑石粉中的一种或多种。9.如权利要求1所述的跑道材料，其特征在于，所述的塑料为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯中的一种或两种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：方辉，周伟平，段世宏，朱建军，
申请(专利权)人：中石化巴陵石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：