CN109824996B - 抗滑耐冲击pvc塑胶跑道用预制型面层材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料及其制备方法，按照重量份数计，其原料包括如下组分：改性纸塑复配料10‑30份；PVC树脂100份、稳定剂2.5‑5份、增塑剂DOTP65‑90份、增塑剂DOA 5‑10份；抗冲改性剂7‑15份；抗氧剂0.3‑3.5份；紫外线吸收剂0.5‑1.5；离聚物成型剂2‑9份；耐磨止滑剂7‑15份；膨胀剂2‑7份；纳米氧化锌5‑12份；硅酮粉0.3‑3份；填料40‑90份；颜料0.5‑3.5份。本发明所制备的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，不仅绿色环保，舒适安全，同时也显示较佳的抗滑，耐冲击，拉伸强度和拉断伸长率。

Description

抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗滑、耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，特别是涉及一种具有良好的抗滑耐冲击性能，兼备耐磨和低温柔软性能好，力学性能优异的预制型面层材料及其制备方法。

背景技术

目前的PVC塑胶跑道用预制型面层材料加工方法比较多。如中国发明专利申请2018109099006公开了一种耐磨防滑高寿命环保塑胶跑道组合物，以组合物的重量份计算包括：PVC糊树脂55-60份、邻苯二甲酸二辛酯35-40份、钙锌稳定剂3～7份、偶氮二甲酰胺5～7份、防滑助剂5～10份，老化抑制剂5～10份。该跑道的制备过程包括：(1)配料；(2)排气；(3)挂浆；(4)烘干；(5)冷却；(6)包装。该技术原料来源广泛，制备方法简单，制作生产过程无污染，且产品质量稳定，加工工艺简单、投资少、使用成本低。但该技术在抗滑和耐冲击性能方面存在以下两点不足，第一，该材料组合物中不含有适量的活化改性材料，如缺少相容剂、偶联剂、活化复配料改性剂等改性剂材料，会影响物料的分散性、相容性和产品力学性能，会影响物料不能有效与高分子材料的长链进行物理缠绕，形成网状结构，从而导致产品的界面黏结强度，抗滑、耐磨性能降低。第二，该材料组合物中也缺少适量的抗冲改性剂，提供了发泡剂，而发泡剂的是起发泡作用的，没有抗冲改性剂与发泡剂协同配合作用，产品弹性较好，但是回弹性差。

中国发明专利申请2018101365472公开了一种环保型塑胶跑道及其制备方法，包括弹性底层和无颗粒自结纹耐磨面层；所述弹性底层由弹性缓冲层和加强稳定层组成；所述无颗粒自结纹耐磨面层由中层和顶层组成；其中：弹性底层材料由A组分和B组分组成；A组分由如下重量份数的原料组成：聚醚多元醇A为30-50份；聚醚多元醇B为5-20份；填料为40-80份；颜料为0.5-5份；扩链剂为0.2-2份；抗氧剂为0.1-1份；紫外线吸收剂为0.1-1份；催化剂为0.5-2份；流变助剂为0.2-2份；本发明采用合理的底弹面韧的产品结构，弹性缓冲层柔软并富有弹性，可以很好的吸收冲击力；无颗粒自结纹耐磨面层强度高防滑耐磨，使用寿命更长久。但该技术存在如下缺点：第一、B组分含有大量的滑石粉，滑石粉是具有流动较好的无机填料，也没有经过活化处理，但与组合物的分散性和相容性差，造成滑石粉的聚集，导致塑胶跑道的表面更光滑，抗滑性能变差。第二，弹性底层材料由A组分和B组分组成，该材料组合物中不含有适量的相容剂、偶联剂、活化复配料改性剂等改性剂材料，会影响物料的分散性和产品力学性能，特别是弹性底层材料由A组分和B组分，两种组分组成，因缺少适量的相容剂、偶联剂、活化复配料改性剂等改性剂材料，会影响到物料的相容性和产品的界面粘接强度，从而导致产品的耐磨性，抗冲击性、拉伸强度和断裂伸长率不高，总体综合性能有待提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗滑性能、抗冲击性能和强度高，综合性能优异的抗滑、耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料及其制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数计，其原料包括如下组分：改性纸塑复配料10-30份；PVC树脂100份、稳定剂2.5-5份、增塑剂DOTP65-90份、增塑剂DOA5-10份；抗冲改性剂7-15份；抗氧剂0.3-3.5份；紫外线吸收剂0.5-1.5；离聚物成型剂2-9份；耐磨止滑剂7-15份；膨胀剂2-7份；纳米氧化锌5-12份；硅酮粉0.3-3份；填料40-90份；颜料0.5-3.5份；

按照重量份数计，所述的改性纸塑复配料的原料由粉煤灰5-15份、碳酸钙50-80份、纸塑复合磨粉料5-25份，偶联剂2-5份组成；制备时，将粉煤灰与碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至75-90℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到110-120℃，控制搅拌时间为8-10分钟，排料，转入冷混，冷混温度控制在40-50℃时放料，得改性纸塑复配料；

所述的纸塑复合磨粉料为聚丙烯编织袋与纸复合组成的纸塑废袋，经破碎、挤出、磨粉为纸塑复合磨粉料；

所述的耐磨止滑剂为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油(E/NBA/GMA)HP661、乙烯-醋酸乙烯-羰基(E/VA/CO)741和乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基(E/NBA/CO)742共聚物中的一种或多种；

所述的膨胀剂为膨胀剂JH-205型、膨胀剂DF-102型和膨胀剂DF-100型中的一种或多种；

所述的离聚物成型剂为离聚物成型剂WY-55、离聚物成型剂WY-68和离聚物成型剂B-02A中的一种或多种；

所述的偶联剂为硅烷偶联剂(KH-570)、钛酸酯偶联剂NXH-102和铝酸酯偶联剂NXH-821中的一种或多种；

所述的填料为粉煤灰、白炭黑、轻质活化碳酸钙和超细碳酸钙中的一种或多种。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述的粉煤灰、轻质碳酸钙、纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂的质量比为10:70:20:2.5。

优选地，所述的聚氯乙烯树脂为SG-5型，表观密度大于等于0.4g/ml，粘数为108-119ml/g。

优选地，所述的稳定剂为钙锌复合稳定剂KCZ-58、钡锌复合稳定剂BZ-80A或稀土复合稳定剂XT-2中的一种或多种。

优选地，所述的抗冲改性剂为轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物ACM-P1，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物TP-801或乙烯-醋酸乙烯共聚物EV260中的一种或多种；所述的纳米氧化锌为CY-JH05型纳米氧化锌、CY-J200型纳米氧化锌和CY-J10型纳米氧化锌中的一种或多种，粒径为15-20纳米。

优选地，所述的硅酮粉为硅酮粉SK20R型、硅酮粉SL-100型和硅酮粉KJ-B01中的一种或多种。

优选地，所述的抗氧剂为1010型，抗氧剂168，抗氧剂1076；所述的紫外线吸收剂为UV-531型、紫外线吸收剂为UV-9和紫外线吸收剂UV-327中的一种或多种；所述的颜料为铁红、铁绿、氧化铬、群青和酞青蓝中的一种或多种；所述的粉煤灰的粒径为20-50纳米，表观密度1.07-2.1g/cm3；所述的碳酸钙为活化纳米碳酸钙，粒径为15-50纳米；所述的白炭黑，白炭黑含量为98.5-99.7％,粒径为7-15纳米。

优选地，所述的所述改性纸塑复配料的含水量小于0.9％，熔融指数为5-15g/10min；所述的纸塑复合磨粉料的粒径为60-120目。

所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法：将改性纸塑复配料、PVC树脂、稳定剂、增塑剂DOTP、增塑剂DOA、抗冲改性剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、离聚物成型剂、耐磨止滑剂、膨胀剂、纳米氧化锌、硅酮粉、碳酸钙和颜料加入高速混合机内，热混时间8-10分钟，温度达到110-120℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到40-50℃时，放料得到干混熟料；将干混熟料加入双螺杆挤出机，经挤出、冷却、切粒，制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。

优选地，所述的双螺杆挤出机挤出时的机身温度为155-175℃，控制加热熔融物料通过成型机头的温度为158-185℃，螺杆转速为140-185r/min，真空度为-0.07MPa，牵引速度为110-150m/min。

纸塑复合磨粉料能够利用纸塑复合磨粉料含有的木质纤维，提供了特殊抗冲击性能，更重要的是提供了更好的柔韧性，纸塑复合磨粉的粒径为60-120目通过。述改性纸塑复配料的含水量小于0.9％，熔融指数为5-15g/10min。

相对于现有技术，本发明的优点和有益效果在于：

1)本发明改性纸塑复配料分子中存在两种不同的基团；一种基团，可与无机物表面化学基团反应，形成强固的化学键；即与粉体表面微量的水分形成羟基与偶联剂进行化学反应或物理吸附形成强有力的化学键。另一部分基团，可与有机高分子材料具有很好的相容性，能与高分子材料的长链进行物理缠绕。本发明把两种性质不同的材料牢固的结合起来，具体是把无机材料与高分子材料的界面连接起来，形成网状结构，增加相互间的键合力，起到改善物料的相容性和界面粘接强度的作用，从而提高产品的耐磨、抗滑、拉伸强度和断裂伸长率，产品总体综合性能优异。

2)本发明改性纸塑复配料中含有较多的纸塑复配磨粉料，能够增加产品的表面粗糙，利用这方面的技术特性，添加的改性纸塑复配料用于PVC塑胶跑道用预制型面层材料的改性，能够显著提高产品的抗滑、耐磨性能。测试结果也显示PVC塑胶跑道用预制型面层材料的组分中的改性纸塑复配料对提高材料的各项性能指标发挥着较为重要的作用。

3)本发明所制备的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，不仅绿色环保，舒适安全，同时也显示较佳的抗滑、耐磨及拉伸强度和拉断伸长率。

4)本发明增塑剂将对笨二酸二幸酯(DOTP)和己二酸二幸酯(DOA)并用，可降低熔体的黏度和表面硬度，增加柔韧性，改善冲击性能。抗冲改性剂可改善低温柔韧性，提高抗冲击性能和回弹性。离聚物成型剂与物料具有很好的配合协同作用，可改善物料的加工性以及产品的耐候性能。耐磨止滑剂可改善低温柔韧性，有效的解决产品的防滑和耐磨性。

5)本发明膨胀剂为一种聚合物的壳体和它包裹的气体组成，独立发泡可达到原来30-50倍，能够增加产品的柔韧性和冲击性能。硅酮粉为聚硅氧烷，能够改善物料加工性能，降低摩擦系数。纳米氧化锌为晶格渗钛制备含锐钛的纳米氧化锌，能够有效的杀菌防霉和抗紫外线等特殊功效。填料为能够稳定产品尺寸。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但实施例不构成对本发明的保护范围的限制。

实施例1

按照重量份数计，改性纸塑复配料的原料包括以下组分：粉煤灰10份、轻质纳米碳酸钙50份、纸塑复合磨粉料25份、硅烷偶联剂(KH-570)2.5份。将粉煤灰与碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至75℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到110℃，控制搅拌时间为10分钟，排料，转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，得改性纸塑复配料。

一种PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数计，包括以下组分：PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂(KCZ-58)2.7份、增塑剂(DOTP)70份、增塑剂(DOA)5份；抗冲改性剂ACM-P1(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)9份；抗氧剂(1010)0.5份；紫外线吸收剂(UV-531)0.7份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)2.5份；耐磨止滑剂HP661(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基)8份；膨胀剂(JH-205)5份；纳米氧化锌(CY-JH05)5份；硅酮粉(SK20R)0.3份；轻质纳米碳酸钙60份；铁绿0.7份；改性纸塑复配料10。

所述的改性纸塑复配料为活化处理的(硅烷偶联剂(KH-570))改性纸塑复配料。

一种PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法：将改性纸塑复配料10；PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂(KCZ-58)2.7份、增塑剂(DOTP)70份、增塑剂(DOA)5份；抗冲改性剂ACM-P1(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)9份；抗氧剂(1010)0.5份；紫外线吸收剂(UV-531)0.7份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)2.5份；耐磨止滑剂HP661(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基)8份；膨胀剂(JH-205)5份；纳米氧化锌(CY-JH05)5份；硅酮粉(SK20R)0.3份；轻质纳米碳酸钙60份；铁绿0.7份。计量好后，加入高速混合机内，热混时间约8-10分钟，温度达到110-120℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到40-45℃时，放料得到干混熟料。接着将干混熟料加入双螺杆挤出机中，在机身温度为155-165℃，使加热熔融物料通过成型机头在158-175℃，螺杆转速为140-175r/min，真空-0.07MPa，牵引速度为110-150m/min。经挤出、冷却、切粒制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。然后进行制片；将制成的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，称取好材料的用量，按模具要求尺寸大小，将材料放入模具内，并置于自动压片机内平台上，关上安全门。调至上模温度为170℃，下模温度170℃，预热3.5-4.5分钟，预热压力12MPa，保压压力135MPa，保压时间5min，冷却时间3-4min。取压片试验检测。

实施例2

按照重量份数计，改性纸塑复配料的原料包括以下组分：粉煤灰15份、轻质纳米碳酸钙60份、纸塑复合磨粉料20份、铝酸酯偶联剂(NXH-821)3份。制备时，粉煤灰与轻质纳米碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至80℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到115℃，时间为12分钟排料转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，即得改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数计，包括以下组分：PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂(KCZ-58)3.2份、增塑剂(DOTP)80份、增塑剂(DOA)5份；抗冲改性剂TP-801(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)9.5份；耐磨止滑HP661(乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油E/NBA/GMA)10份；抗氧剂(168)0.8份；紫外线吸收(UV-531)0.9份；离聚物成型剂(WY-55)3份；耐磨止滑剂742乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基(E/NBA/CO)9份；膨胀剂(JH-205)8份；纳米氧化锌(CY-JH05)6份；硅酮粉(SL-100)0.7份；白炭黑5份；轻质纳米碳酸钙70份；酞青蓝0.9份。改性纸塑复配料15份。所述的改性纸塑复配料为活化处理的(铝酸酯偶联剂NXH-821,南京轩浩新材料科技有限公司)改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法；改性纸塑复配料15份、PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂(KCZ-58)3.2份、增塑剂(DOTP)80份、增塑剂(DOA)5份；抗冲改性剂TP-801(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)9.5份；耐磨止滑剂HP661(乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油E/NBA/GMA)10份；抗氧剂(168)0.8份；紫外线吸收剂(UV-531)0.9份；离聚物成型剂(WY-55)3份；耐磨止滑剂742乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基(E/NBA/CO)9份；膨胀剂(JH-205)8份；纳米氧化锌(CY-JH05)6份；硅酮粉(SL-100)0.7份；白炭黑5份；轻质纳米碳酸钙70份；酞青蓝0.9份。计量好后，加入高速混合机内，热混时间约8-12分钟，温度达到110-120℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到45-50℃时，放料得到干混熟料。接着将干混熟料加入双螺杆挤出机中，在机身温度为160-175℃，使加热熔融物料通过成型机头在168-180℃，螺杆转速为140-170r/min，真空-0.075MPa，牵引速度为110-160m/min。经挤出、冷却、切粒制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。然后进行制片试验；将制成的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，称取好材料的用量，按模具要求尺寸大小，将材料放入模具内，并置于自动压片机内平台上，关上安全门。调至上模温度为176℃，下模温度176℃，预热3.5-6分钟，预热压力12.5MPa，保压压力137MPa，保压时间6min，冷却时间3-6min。取压片试验检测。

实施例3

改性纸塑复配料的原料组分：粉煤灰20份、超细重质碳酸钙70份；纸塑复合磨粉料15份、硅烷偶联剂(KH-570)3.5份。制备时，粉煤灰与轻质纳米碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至85℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到125℃，时间为12分钟排料转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，即得改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数包括以下组分：PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂3.2份、增塑剂(DOTP)75份、增塑剂(DOA)5.5份；抗冲改性剂(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)10份；抗氧剂(1010)0.5份；紫外线吸收剂(UV-531)0.9份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)3份；耐磨止滑剂(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基)11份；膨胀剂(JH-205)7份；纳米氧化锌(CY-JH05)7份；硅酮粉(SL-100)0.5份；轻质纳米碳酸钙75份；铁绿1.0份。改性纸塑复配料20份；改性纸塑复配料为活化处理的(硅烷偶联剂(KH-570))改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法：将改性纸塑复配料20份；PVC树脂(SJ-5)100份、钙锌复合稳定剂3.2份、增塑剂(DOTP)75份、增塑剂(DOA)5.5份；抗冲改性剂(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)10份；抗氧剂(1010)0.5份；紫外线吸收剂(UV-531)0.9份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物3份；耐磨止滑剂(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基)11份；膨胀剂(JH-205)7份；纳米氧化锌(CY-JH05)7份；硅酮粉(SL-100)0.5份；轻质纳米碳酸钙75份；铁绿1.0份。计量好后，加入高速混合机内，热混时间约8-12分钟，温度达到110-125℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到45℃时，放料得到干混熟料。接着将干混熟料加入双螺杆挤出机中，在机身温度为160-180℃，使加热熔融物料通过成型机头在168-175℃，螺杆转速为140-185r/min，真空-0.08MPa，牵引速度为110-165m/min。经挤出、冷却、切粒制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。然后进行制片试验；将制成的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，称取好材料的用量，按模具要求尺寸大小，将材料放入模具内，并置于自动压片机内平台上，关上安全门。调至上模温度为175℃，下模温度175℃，预热3.5-5分钟，预热压力12MPa，保压压力137MPa，保压时间5min，冷却时间3-6min。取压片试验检测。

实施例4

改性纸塑复配料的原料组分：粉煤灰20份、超细重质碳酸钙75份；纸塑复合磨粉料10份、钛酸酯偶联剂(NXH-102)4份。制备时，粉煤灰与轻质纳米碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至90℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到125℃，时间为13分钟排料转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，即得改性纸塑复配料,

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数包括以下组分：PVC树脂(SJ-5)100份、钡锌复合稳定剂(BZ-80A)3.8份、增塑剂(DOTP)80份、增塑剂(DOA)6份；抗冲改性剂TP-801(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)11份；抗氧剂(168)1.2份；紫外线吸收剂(UV-9)0.9份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)6份；耐磨止滑剂741(乙烯-醋酸乙烯-羰基E/VA/CO)12份；膨胀剂(DF-102)7份；纳米氧化锌(CY-J200)7份；硅酮粉(SL-100)1.2份；轻质纳米碳酸钙85份；、群青1.7份、改性纸塑复配料25份；改性纸塑复配料为活化处理的(钛酸酯偶联(NXH-102))改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法：将改性纸塑复配料25份；PVC树脂(SJ-5)100份、钡锌复合稳定剂(BZ-80A)3.8份、增塑剂(DOTP)80份、增塑剂(DOA)6份；抗冲改性剂TP-801(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物)11份；抗氧剂(168)1.2份；紫外线吸收剂(UV-9)0.9份；离聚物成型剂WY-68(丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物)6份；耐磨止滑剂741(乙烯-醋酸乙烯-羰基E/VA/CO)12份；膨胀剂(DF-102)7份；纳米氧化锌(CY-J200)7份；硅酮粉(SL-100)1.2份；轻质纳米碳酸钙85份；、群青1.7份。计量好后，加入高速混合机内，热混时间约10-15分钟，温度达到110-130℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到50℃时，放料得到干混熟料。接着将干混熟料加入双螺杆挤出机中，在机身温度为165-182℃，使加热熔融物料通过成型机头在160-180℃，螺杆转速为140-178r/min，真空-0.08MPa，牵引速度为110-170m/min。经挤出、冷却、切粒制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。然后进行制片试验；将制成的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，称取好材料的用量，按模具要求尺寸大小，将材料放入模具内，并置于自动压片机内平台上，关上安全门。调至上模温度为175℃，下模温度175℃，预热3-6分钟，预热压力12MPa，保压压力137MPa，保压时间6min，冷却时间3-6min。取压片试验检测。

实施例5

改性纸塑复配料的原料组分：粉煤灰25份、轻质纳米碳酸钙90份、纸塑复合磨粉料5份、硅烷偶联剂(KH-570)4.5份。制备时，粉煤灰与轻质纳米碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至95℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和硅烷偶联剂，继续搅拌当温度升到130℃，时间为15分钟排料转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，即得改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，按照重量份数包括以下组分：PVC树脂(SJ-5)100份、稀土复合稳定剂(XT-2)4.5份、增塑剂(DOTP)90份、增塑剂(DOA)6份；抗冲改性剂EV260(乙烯-醋酸乙烯共聚物)5；抗冲改性剂ACM-P1(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)7份；抗氧剂(1076)1.2份；紫外线吸收剂(UV-327)1.0份；离聚物成型剂(B-02A)6份；耐磨止滑剂742(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基E/NBA/CO)12份；膨胀剂(DF-100)9份；纳米氧化锌(CY-J10)7份；硅酮粉(SL-100)1.2份；超细重质碳酸钙90份；酞青蓝1.5份；改性纸塑复配料10份。改性纸塑复配料为活化处理的(硅烷偶联剂(KH-570))改性纸塑复配料。

一种抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法：将改性纸塑复配料10份；PVC树脂(SJ-5)100份、稀土复合稳定剂(XT-2)4份、增塑剂(DOTP)90份、增塑剂(DOA)6份；抗冲改性剂EV260(乙烯-醋酸乙烯共聚物)5；抗冲改性剂ACM-P1(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物)7份；抗氧剂(1076)1.2份；紫外线吸收剂(UV-327)1.0份；离聚物成型剂(B-02A)6份；耐磨止滑剂742(乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基E/NBA/CO)12份；膨胀剂(DF-100)9份；纳米氧化锌(CY-J10)7份；硅酮粉(SL-100)1.2份；超细重质碳酸钙90份；酞青蓝1.5份。计量好后，加入高速混合机内，热混时间约10-15分钟，温度达到110-135℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到50℃时，放料得到干混熟料。接着将干混熟料加入双螺杆挤出机中，在机身温度为165-175℃，使加热熔融物料通过成型机头在160-170℃，螺杆转速为140-185r/min，真空-0.085MPa，牵引速度为110-175m/min。经挤出、冷却、切粒制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。然后进行制片试验；将制成的PVC塑胶跑道用预制型面层材料，称取好材料的用量，按模具要求尺寸大小，将材料放入模具内，并置于自动压片机内平台上，关上安全门。调至上模温度为175℃，下模温度175℃，预热3-5分钟，预热压力12MPa，保压压力135MPa，保压时间5min，冷却时间3-6min。取压片试验检测。

对比例1

将实施例1中改性纸塑复配料替换为抗冲改性剂(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物ACM-P1)份数为5份，其他条件不变。

对比例2

将实施例1中改性纸塑复配料替换为抗冲改性剂(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物ACM-P1)的份数为20份，其他条件不变。

对比例3

将实施例1中改性纸塑复配料替换为耐磨止滑剂(美国杜邦公司)乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油(E/NBA/GMA)HP661份数为5份，其他条件不变。

对比例4

将实施例1中改性纸塑复配料替换为耐磨止滑剂(美国杜邦公司)乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油(E/NBA/GMA)HP661份数为20份，其他条件不变。

对比例5

将实施例1中改性纸塑复配料份数调整至5份，其他条件不变。

对比例6

将实施例1中改性纸塑复配料份数调整至35份，其他条件不变。

各实施例和对比例所得抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料按GB 36246-2018标准进行检测，试样厚度13mm，性能参数测试结果如表1所示。

表1-各实施例所得材料的性能参数测试情况表

从以上实施例制备得到的PVC塑胶跑道用预制型面层材料的性能测试结果可以看出，实施例1～5中PVC塑胶跑道用预制型面层材料的力学性能相对于传统的PVC塑胶跑道有了明显的提升，改性纸塑复配料发挥了自身的性能优点，有效得到了利用。

从对比例1～2可以看出，若改变本申请中所加入的抗冲改性剂(轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物ACM-P1)的份数，则会对产品的力学性能产生较大的影响；虽然仅将实施例1中加入的改性纸塑复配料替换为抗冲改性剂，虽然替换的抗冲改性剂在PVC塑胶跑道用预制型面层材料的力学性能有所变化，但是最终其力学性能都还是降低了，这可能是缺少改性纸塑复配料的活性对PVC塑胶跑道用预制型面层材料的改性，是物料分散性不好，未起到组分中的无机材料与高分子材料的界面连接起来，形成网状结构，影响到物料的相容性和界面粘接强度。

从对比例3-4可以看出，若改变本申请中所加入的耐磨止滑剂(乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油(E/NBA/GMA)HP661)份数，对产品的抗滑和耐磨性能产生较大的影响；虽然仅将实施例1中加入的改性纸塑复配料替换为耐磨止滑剂(乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油(E/NBA/GMA)HP661)，但是材料的抗滑和耐候性能还是降低了，虽然替换的耐磨止滑剂在PVC塑胶跑道用预制型面层材料的力学性能有所变化，但是最终其力学性能都还是降低了，这可能是缺少改性纸塑复配料的活性对PVC塑胶跑道用预制型面层材料的改性，与PVC塑胶跑道用预制型面层材料中分散性不好，容易聚团，其次，耐磨止滑剂的分子量大大高于增塑剂，与增塑剂相容性差，影响了物料的相容性差和产品的抗滑、耐候性能。也就是必须通过偶联剂活化将无机材料与高分子材料的界面连接起来，形成网状结构，增加相互间的键合力，从而提高产品的抗冲击性能和耐磨性能。

关于改性纸塑复配料的加入量对最终改性纸塑复配料性能也有较大的影响，从上表中对比例5和6可以看出，虽然加入了改性纸塑复配料均在本发明限定的范围内，但是在本发明限定的范围之外，加入量的多少就会对最终产品力学性能有较大的影响，加入改性纸塑复配料太少，物料分散性不好，会导致PVC塑胶跑道用预制型面层材料出现塑化不良现象，这可能是改性纸塑复配料与PVC塑胶跑道用预制型面层材料配方体系的相容性有关。影响到产品的表面耐磨性能。另外，加入改性纸塑复配料过多，物料塑化提前了，也会造成分散性差，影响物料的塑化和产品的力学性能。这可能是过多的加入改性纸塑复配料使物料在热和剪切的双重作用下提前塑化了。本发明中所加入的改性纸塑复配料与PVC塑胶跑道用预制型面层材料能够完全融合，相容性好，达到了物料塑化平衡，对提高材料的各项性能指标发挥着较为重要的作用，同时该材料绿色环保，满足了实际应用需要。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可作出若干改进和变形，这些改进和变形也当视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，按照重量份数计，其原料包括如下组分：改性纸塑复配料10-20份；PVC树脂100份、稳定剂2.7-4份、增塑剂DOTP70-90份、增塑剂DOA 5-10份；抗冲改性剂9-12份；抗氧剂0.5-1.2份；紫外线吸收剂0.7-1；离聚物成型剂2.5-6份；耐磨止滑剂8-12份；膨胀剂5-7份；纳米氧化锌5-7份；硅酮粉0.3-1.2份；填料60-90份；颜料0.7-1.7份；

按照重量份数计，所述的改性纸塑复配料的原料由粉煤灰15份、碳酸钙60-70份、纸塑复合磨粉料15-20份，偶联剂3-3.5份组成；制备时，将粉煤灰与碳酸钙加入高速混合机内进行均匀搅拌，使搅拌温度升温至75-90℃，形成均匀的混合料，然后加入纸塑复合磨粉料和偶联剂，继续搅拌当温度升到110-120℃，控制搅拌时间为10分钟，排料，转入冷混，冷混温度控制在45℃时放料，得改性纸塑复配料；

改性纸塑复配料中的碳酸钙为轻质纳米碳酸钙或超细重质碳酸钙；

所述的纸塑复合磨粉料为聚丙烯编织袋与纸复合组成的纸塑废袋，经破碎、挤出、磨粉为纸塑复合磨粉料；

所述的耐磨止滑剂为乙烯-丙烯酸正丁酯-缩水甘油HP661、乙烯-醋酸乙烯-羰基741和乙烯-丙烯酸正丁酯-羰基742共聚物中的一种或多种；

所述的膨胀剂为膨胀剂JH-205型、膨胀剂DF-102型和膨胀剂DF-100型中的一种或多种；

所述的离聚物成型剂为离聚物成型剂WY-55、离聚物成型剂WY-68和离聚物成型剂B-02A中的一种或多种；

所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH-570、钛酸酯偶联剂NXH-102和铝酸酯偶联剂NXH-821中的一种或多种；

所述的填料为白炭黑、轻质纳米碳酸钙和超细重质碳酸钙中的一种或多种；

所述的改性纸塑复配料的含水量小于0.9％，熔融指数为5-15g/10min；所述的纸塑复合磨粉料的粒径为60-120目。

2.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述改性纸塑复配料中的粉煤灰、碳酸钙、纸塑复合磨粉料和偶联剂的质量比为10:70:20:2.5。

3.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述的PVC树脂为SG-5型，表观密度大于等于0.4g/ml，粘数为108-119ml/g。

4.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述的稳定剂为钙锌复合稳定剂KCZ-58、钡锌复合稳定剂BZ-80A或稀土复合稳定剂XT-2中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述的抗冲改性剂为轻度氯的HDPE和丙烯酸酯接枝共聚物ACM-P1，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物TP-801或乙烯-醋酸乙烯共聚物EV260中的一种或多种；所述的纳米氧化锌为CY-JH05型纳米氧化锌、CY-J200型纳米氧化锌和CY-J10型纳米氧化锌中的一种或多种，粒径为15-20纳米。

6.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述的硅酮粉为硅酮粉SK20R型、硅酮粉SL-100型和硅酮粉KJ-B01中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料，其特征在于，所述的抗氧剂为1010型，抗氧剂168，抗氧剂1076；所述的紫外线吸收剂为UV-531型、紫外线吸收剂为UV-9和紫外线吸收剂UV-327中的一种或多种；所述的颜料为铁红、铁绿、氧化铬、群青和酞青蓝中的一种或多种；所述的粉煤灰的粒径为20-50纳米，表观密度1.07-2.1g/cm³；所述的白炭黑，白炭黑含量为98.5-99.7％,粒径为7-15纳米。

8.权利要求1-7任一项所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法，其特征在于，将改性纸塑复配料、PVC树脂、稳定剂、增塑剂DOTP、增塑剂DOA、抗冲改性剂、抗氧剂、紫外线吸收剂、离聚物成型剂、耐磨止滑剂、膨胀剂、纳米氧化锌、硅酮粉、填料和颜料加入高速混合机内，热混时间8-10分钟，温度达到110-120℃时，放料至冷混机内冷混至温度达到40-50℃时，放料得到干混熟料；将干混熟料加入双螺杆挤出机，经挤出、冷却、切粒，制成PVC塑胶跑道用预制型面层材料。

9.根据权利要求8所述的抗滑耐冲击PVC塑胶跑道用预制型面层材料的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机挤出时的机身温度为155-175℃，控制加热熔融物料通过成型机头的温度为158-185℃，螺杆转速为140-185r/min，真空度为-0.07MPa，牵引速度为110-150m/min。