本申請涉及塑膠跑道，特別涉及一種tpu塑膠跑道材料的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有運動場塑膠材料，普遍使用聚氨酯彈性技術(shù)。在鋪設(shè)的過程中，施工人員將聚醚多元醇與異氰酸酯生成的聚氨酯預(yù)聚體，以及多種聚醚多元醇、胺類擴鏈劑、粉料等混合制成預(yù)聚體進(jìn)行鋪設(shè)，完成道路、場地的施工。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的tpu混合材料在室外的塑膠跑道鋪設(shè)使用過程中，難以對回彈性和強度進(jìn)行平衡。在強度較大時，則影響到使用過程中的回彈性需求，而在滿足于高回彈性時又具有強度不足的問題。且耐候性差，無法實現(xiàn)長時間的有效利用，進(jìn)而影響到塑膠跑道的正常使用，并對保養(yǎng)和維護(hù)成本形成不利的影響，有待改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請的第一個目的在于提供一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，以實現(xiàn)抗老化、降低使用成本和平衡回彈性與強度的目的。其具體方案如下：

2、一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟1、改性竹纖維粉制備：取新鮮毛竹裁切成條狀或片狀，再依次經(jīng)堿溶液浸泡、高溫烹煮、過濾、洗滌和研磨，獲得竹纖維粉體；再將竹纖維粉體分散在活化溶劑中，經(jīng)活化處理后獲得改性竹纖維粉；

4、步驟2、組合配方：按重量份為28-36份的聚醚多元醇、20-22份的二異氰酸酯、3-5份的改性竹纖維粉和1-3份的高分子聚合物準(zhǔn)備原材料；

5、步驟3、混合組分：將原材料進(jìn)行混合，預(yù)加熱，獲得預(yù)熱混合物料；

6、步驟4、擠出造粒：將預(yù)熱混合物料導(dǎo)入螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融、發(fā)泡、擠出、造粒獲得tpu塑膠跑道材料顆粒。

7、優(yōu)選地：所述活化溶劑包括按重量份為5-12份的殼聚糖、3-5份的氯乙酸、12-20份的乙醚以及50-70份的去離子水；所述殼聚糖為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的改性復(fù)合殼聚糖。

8、優(yōu)選地：所述改性復(fù)合殼聚糖的制備方法包括步驟①由石墨烯、納米氧化鋅按質(zhì)量比為1:2-4混合后，加入按質(zhì)量百分比為2wt%的kh-570，獲得復(fù)合改性體；步驟②按質(zhì)量比為2-3:1將復(fù)合改性體與殼聚糖溶液混合，獲得粘稠前驅(qū)體；步驟③將粘稠前驅(qū)體低溫干燥后獲得。

9、優(yōu)選地：所述聚醚多元醇包括按質(zhì)量百分比為2:1-2的3000分子量的聚醚多元醇和600分子量的聚醚多元醇；且所述聚醚多元醇采購自廣州市應(yīng)泓化工有限公司。

10、優(yōu)選地：所述二異氰酸酯為二甲苯烷二異氰酸酯，且采購自山東旭晨化工科技有限公司。

11、優(yōu)選地：在步驟1中，所述堿溶液浸泡采用控制溫度為42-45℃的氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鈉水溶液中，控制堿溶液的ph為9-11。

12、優(yōu)選地：在步驟1中，所述高溫烹煮為控制溫度為80-90℃，蒸煮2-5h，蒸1h后置入蒸煮液體內(nèi)1h循環(huán)，并在置入蒸煮液體內(nèi)前替換蒸煮液體，所述蒸煮液體為ph大于7且小于10的堿性溶液，所述堿性溶液采用碳酸氫鈉和/或氫氧化鈉與水調(diào)制而成。

13、優(yōu)選地：所述高分子聚合物選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚苯醚中的一種或多種。

14、本發(fā)明的第二個目的在于提供一種如上所述的tpu塑膠跑道材料的制備方法制備獲得的tpu塑膠跑道材料在跑道、坡道和非機動車道中的應(yīng)用。

15、優(yōu)選地：所述跑道、坡道或非機動車道的制備方法包括將按重量份為50-80份的tpu塑膠跑道材料、25-70份的填料、3-6份的抗氧化劑混合，再導(dǎo)入螺桿擠出機內(nèi)擠出成卷材和卷材道路鋪設(shè)；所述填料為碳酸鈣、滑石粉、粘土、云母粉、鈦白粉、氧化銦錫、氧化錫銻或氧化鋁鋅；所述抗氧化劑為3-叔丁基-4-羥基茴香醚、2-叔丁基-4-羥基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、費托合成液蠟、芳族二胺、受阻酚或辛基丁基二苯胺；所述螺桿擠出機的溫度為220-250℃；所述卷材的厚度大于等于13mm。

16、通過以上方案可知，本申請?zhí)峁┝艘环Ntpu塑膠跑道材料的制備方法及應(yīng)用，該tpu塑膠跑道材料的制備方法及應(yīng)用具有以下有益效果：

17、1、通過采用新鮮毛竹制備獲得的改性竹纖維粉中的活性基團(tuán)與聚醚多元醇、二異氰酸酯進(jìn)行組合，再輔以高分子聚合物實現(xiàn)在提升制備獲得的tpu塑膠跑道材料的機械強度的同時，避免影響到回彈性能，且成本低廉，使得獲得的tpu塑膠跑道材料不僅優(yōu)化性能，還實現(xiàn)有效控制成本的目的；

18、2、通過殼聚糖形成的粘稠液體與氯乙酸、乙醚組合，充分活化竹纖維粉體，從而使得經(jīng)活化處理獲得的改性竹纖維粉實現(xiàn)與聚醚多元醇、二異氰酸酯協(xié)同反應(yīng)，在提升制備獲得的tpu塑膠跑道材料的機械強度的同時，優(yōu)化回彈性能；

19、3、通過該tpu塑膠跑道材料的制備方法制備獲得的tpu塑膠跑道材料具有通過表面活化而顯著提升改性竹纖維粉與聚醚多元醇、二異氰酸酯以及高分子聚合物之間的相容性的同時，有效提升tpu塑膠跑道材料的材料機械強度，并在應(yīng)用于跑道、坡道和非機動車道中時，提供充足的會彈性能；

20、4、通過提升回彈性與強度之間的平衡性，從而在提升減震效果的同時，實現(xiàn)耐磨損、抗沖擊的效果，并在應(yīng)用于跑道、坡道和非機動車道中時，實現(xiàn)顯著降低維護(hù)難度和維護(hù)成本，提升防滑性能、抗老化性能，從而具有有效延長使用壽命的效果。

技術(shù)特征：

1.一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：所述活化溶劑包括按重量份為5-12份的殼聚糖、3-5份的氯乙酸、12-20份的乙醚以及50-70份的去離子水；所述殼聚糖為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性的改性復(fù)合殼聚糖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：所述改性復(fù)合殼聚糖的制備方法包括步驟①由石墨烯、納米氧化鋅按質(zhì)量比為1:2-4混合后，加入按質(zhì)量百分比為2wt%的kh-570，獲得復(fù)合改性體；步驟②按質(zhì)量比為2-3:1將復(fù)合改性體與殼聚糖溶液混合，獲得粘稠前驅(qū)體；步驟③將粘稠前驅(qū)體低溫干燥后獲得。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：所述聚醚多元醇包括按質(zhì)量百分比為2:1-2的3000分子量的聚醚多元醇和600分子量的聚醚多元醇；且所述聚醚多元醇采購自廣州市應(yīng)泓化工有限公司。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：所述二異氰酸酯為二甲苯烷二異氰酸酯，且采購自山東旭晨化工科技有限公司。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：在步驟1中，所述堿溶液浸泡采用控制溫度為42-45℃的氫氧化鈣、氫氧化鎂或氫氧化鈉水溶液中，控制堿溶液的ph為9-11。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：在步驟1中，所述高溫烹煮為控制溫度為80-90℃，蒸煮2-5h，蒸1h后置入蒸煮液體內(nèi)1h循環(huán)，并在置入蒸煮液體內(nèi)前替換蒸煮液體，所述蒸煮液體為ph大于7且小于10的堿性溶液，所述堿性溶液采用碳酸氫鈉和/或氫氧化鈉與水調(diào)制而成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種tpu塑膠跑道材料的制備方法，其特征在于：所述高分子聚合物選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚苯醚中的一種或多種。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項所述的tpu塑膠跑道材料的制備方法制備獲得的tpu塑膠跑道材料在跑道、坡道和非機動車道中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種tpu塑膠跑道材料的應(yīng)用，其特征在于：所述跑道、坡道或非機動車道的制備方法包括將按重量份為50-80份的tpu塑膠跑道材料、25-70份的填料、3-6份的抗氧化劑混合，再導(dǎo)入螺桿擠出機內(nèi)擠出成卷材和卷材道路鋪設(shè)；所述填料為碳酸鈣、滑石粉、粘土、云母粉、鈦白粉、氧化銦錫、氧化錫銻或氧化鋁鋅；所述抗氧化劑為3-叔丁基-4-羥基茴香醚、2-叔丁基-4-羥基茴香醚、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、費托合成液蠟、芳族二胺、受阻酚或辛基丁基二苯胺；所述螺桿擠出機的溫度為220-250℃；所述卷材的厚度大于等于13mm。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種TPU塑膠跑道材料的制備方法及應(yīng)用，涉及塑膠跑道技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：步驟1、改性竹纖維粉制備：取新鮮毛竹裁切成條狀或片狀，再經(jīng)堿溶液浸泡、高溫烹煮、過濾、洗滌和研磨，獲得竹纖維粉體；再將竹纖維粉體分散在活化溶劑中，經(jīng)活化處理后獲得改性竹纖維粉；步驟2、組合配方：按重量份為28?36份的聚醚多元醇、20?22份的二異氰酸酯、3?5份的改性竹纖維粉和1?3份的高分子聚合物準(zhǔn)備原材料；步驟3、混合組分：將原材料進(jìn)行混合，預(yù)加熱，獲得預(yù)熱混合物料；步驟4、擠出造粒：將預(yù)熱混合物料導(dǎo)入螺桿擠出機內(nèi)，經(jīng)熔融、發(fā)泡、擠出、造粒獲得TPU塑膠跑道材料顆粒。本申請具有實現(xiàn)抗老化、降低使用成本和平衡回彈性與強度目的的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：岑光,岑昶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：道一高分子聚合物（寧波）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26