一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法pdf本发明提供了一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法，该材料由混炼型聚氨酯弹性体和橡胶所制备。在该技术方案中，使用不饱和聚氨酯弹性体提供不饱和键，不饱和聚氨酯弹性体颗粒和橡胶一体硫化达到分子层级结合，聚氨酯弹性体赋予面层更高的强度和更好的耐磨性能。在此基础上，本发明明确了底层材料和面层材料的具体成分配方，并围绕其开发了全新的制备方法，可实现对该橡胶材料的高效制备。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112500613 A (43)申请公布日 2021.03.16 (21)申请号 7.8 E01C 13/00(2006.01) B32B 25/12(2006.01) (22)申请日 2019.09.15 B32B 25/14(2006.01) (71)申请人 天津纽威特橡胶制品股份有限公司 B32B 25/04(2006.01) 地址 300000 天津市西青区辛口镇水高庄 工业园区1号 (72)发明人 谢彪 (51)Int.Cl. C08L 7/00(2006.01) C08L 21/00(2006.01) C08L 17/00(2006.01) C08L 75/14(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 5/09(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08K 3/36(2006.01) C08K 3/06(2006.01) 权利要求书1页 说明书4页 (54)发明名称 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备 方法 (57)摘要 本发明提供了一种高耐磨预制型橡胶跑道 材料及其制备方法，该材料由混炼型聚氨酯弹性 体和橡胶所制备。在该技术方案中，使用不饱和 聚氨酯弹性体提供不饱和键，不饱和聚氨酯弹性 体颗粒和橡胶一体硫化达到分子层级结合，聚氨 酯弹性体赋予面层更高的强度和更好的耐磨性 能。在此基础上，本发明明确了底层材料和面层 材料的具体成分配方，并围绕其开发了全新的制 备方法，可实现对该橡胶材料的高效制备。 A 3 1 6 0 0 5 2 1 1 N C CN 112500613 A 权利要求书 1/1页 1.一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，包括底层和面层，其特征在于：所述面层的制备原 料包括聚氨酯弹性体颗粒和橡胶，所述底层和面层同步硫化一体成型。 2.根据权利要求1所述的一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，其特征在于所述底层的制 备原料包括橡胶。 3.根据权利要求1所述的一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，其特征在于所述聚氨酯弹 性体为混炼型聚氨酯弹性体，所述混炼型聚氨酯弹性体含有不饱和双键。 4.根据权利要求1所述的一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，其特征在于所述底层包括 以下重量份的成分：天然橡胶15～70份，合成橡胶10～30份，再生胶粉10～20份，硬脂酸0.1 ～3份，硬脂酸锌0.2～6份，白炭黑10～30份，硅烷偶联剂0.2～5份，促进剂1～6份，硫磺1～ 5份，抗氧剂0～5份。 5.根据权利要求4所述的一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，其特征在于所述面层包括 以下重量份的成分：不饱和型聚氨酯生胶5～15份，天然橡胶10～65份，合成橡胶10～25份， 再生胶粉5～20份，硬脂酸0.1～3份，硬脂酸锌0.2～6份，白炭黑10～30份，硅烷偶联剂0.2 ～5份，促进剂1～6份，硫磺1～5份，抗氧剂0～5份。 6.一种权利要求5所述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法，其特征在于包括以下 步骤： 1)取底层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型底层胶料； 2)取面层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型面层胶料； 3)底层胶料、面层胶料挤出成型，两层压花成型； 4)两层硫化一体成型。 7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤3)包括：将密炼好的胶料放入挤出 机，从挤出机压出的片材获得需要的厚度与宽度，再将上下两层通过压花机贴合压制花纹。 8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤4)包括：将所得半成品在硫化罐内 进行硫化制得所述高耐磨预制型橡胶跑道材料。 9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤1)混炼的过程从时间上分为前后 两段，其中前一段的混炼温度为50～55℃，后一段的混炼温度为60～65℃。 10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于步骤2)混炼的过程从时间上分为前后 两段，其中前一段的混炼温度为50～55℃，后一段的混炼温度为60～65℃。 2 2 CN 112500613 A 说明书 1/4页 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法 技术领域 [0001] 本发明涉及橡胶材料技术领域，具体涉及一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制 备方法。 背景技术 [0002] 目前，常用的合成材料跑道主要分为聚氨酯塑胶跑道和预制型橡胶跑道。其中，预 制型橡胶跑道是一种双层一体结构的橡胶卷材，上层为高韧性耐磨面层，下层为高弹性底 层。现有的预制型橡胶跑道面层多用无机填料增韧补强提高耐磨性，但是无机填料和橡胶 存在不相容界面，而不饱和聚氨酯弹性体由于存在不饱和双键，可以和橡胶一样进行硫化 一体成型，从而形成分子层级的结合。聚氨酯弹性体是合成橡胶领域里最耐磨的材料，分布 于面层的聚氨酯弹性颗粒可以使得面层强度更高，耐磨性更好。 [0003] 然而，在引入不饱和聚氨酯弹性体时，采取怎样的配方和硫化工艺才能使其与橡 胶实现良好的结合并获得突出的耐磨性能，现有技术中并无成熟的解决方案。而且，由于成 分及微观结构的改变，常规制备方法难以适用于此类新型橡胶材料，那么针对此类橡胶材 料开发一种高效的制备方法，也成为亟待解决的技术问题。 发明内容 [0004] 本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其 制备方法，以解决现有技术中，常规预制型橡胶跑道的耐磨性有待提升的技术问题。 [0005] 本发明要解决的另一技术问题是开发一种含有不饱和聚氨酯弹性体的新型橡胶 材料。 [0006] 本发明要解决的再以技术问题是针对上述新型橡胶材料开发一种高效的制备方 法。 [0007] 为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案： [0008] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，包括底层和面层，所述面层的制备原料包括聚 氨酯弹性体颗粒和橡胶，所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0009] 作为优选，所述底层的制备原料包括橡胶。 [0010] 作为优选，所述聚氨酯弹性体为混炼型聚氨酯弹性体，所述混炼型聚氨酯弹性体 含有不饱和双键，能够与橡胶一起硫化成型。 [0011] 作为优选，所述底层包括以下重量份的成分：天然橡胶15～70份，合成橡胶10～30 份，再生胶粉10～20份，硬脂酸0.1～3份，硬脂酸锌0.2～6份，白炭黑10～30份，硅烷偶联剂 0.2～5份，促进剂1～6份，硫磺1～5份，抗氧剂0～5份。 [0012] 作为优选，所述面层包括以下重量份的成分：不饱和型聚氨酯生胶5～15份，天然 橡胶10～65份，合成橡胶10～25份，再生胶粉5～20份，硬脂酸0.1～3份，硬脂酸锌0.2～6 份，白炭黑10～30份，硅烷偶联剂0.2～5份，促进剂1～6份，硫磺1～5份，抗氧剂0～5份。 [0013] 在以上技术方案的基础上，本发明进一步提供了一种上述高耐磨预制型橡胶跑道 3 3 CN 112500613 A 说明书 2/4页 材料的制备方法，包括以下步骤： [0014] 1)取底层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型底层胶料； [0015] 2)取面层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型面层胶料； [0016] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型，两层压花成型； [0017] 4)两层硫化一体成型。 [0018] 作为优选，步骤3)包括：将密炼好的胶料放入挤出机，从挤出机压出的片材获得需 要的厚度与宽度，再将上下两层通过压花机贴合压制花纹。 [0019] 作为优选，步骤4)包括：将所得半成品在硫化罐内进行硫化制得所述高耐磨预制 型橡胶跑道材料。 [0020] 作为优选，步骤1)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为 50～55℃，后一段的混炼温度为60～65℃。 [0021] 作为优选，步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为 50～55℃，后一段的混炼温度为60～65℃。 [0022] 本发明提供了一种高耐磨预制型橡胶跑道材料及其制备方法，该材料由混炼型聚 氨酯弹性体和橡胶所制备。本发明所制备的预制型橡胶跑道结构中含有混炼型聚氨酯弹性 体颗粒，可以在硫化过程中与橡胶形成分子层级的结合，聚氨酯具有优异的耐磨性，使得橡 胶跑道具有很好的耐磨性。在此基础上，本发明明确了底层材料和面层材料的具体成分配 方，并围绕其开发了全新的制备方法，可实现对该橡胶材料的高效制备。 [0023] 本发明的技术优势集中体现在以下方面： [0024] 1、使用不饱和聚氨酯弹性体提供不饱和键； [0025] 2、不饱和聚氨酯弹性体颗粒和橡胶一体硫化达到分子层级结合； [0026] 3、聚氨酯弹性体赋予面层更高的强度和更好的耐磨性能。 具体实施方式 [0027] 以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在 以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性 语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定 义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相 同含义。 [0028] 实施例1 [0029] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，包括底层和面层，所述面层的制备原料包括聚 氨酯弹性体颗粒和橡胶，所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0030] 其中，所述底层的制备原料包括橡胶。 [0031] 所述聚氨酯弹性体为混炼型聚氨酯弹性体，所述混炼型聚氨酯弹性体含有不饱和 双键。 [0032] 所述底层包括以下重量份的成分：天然橡胶15份，合成橡胶10份，再生胶粉10份， 硬脂酸0.1份，硬脂酸锌0.2份，白炭黑10份，硅烷偶联剂0.2份，促进剂1份，硫磺1份。 [0033] 所述面层包括以下重量份的成分：不饱和型聚氨酯生胶5份，天然橡胶10份，合成 橡胶10份，再生胶粉5份，硬脂酸0.1份，硬脂酸锌0.2份，白炭黑10份，硅烷偶联剂0.2份，促 4 4 CN 112500613 A 说明书 3/4页 进剂1份，硫磺1份。 [0034] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0035] 1)取底层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型底层胶料； [0036] 2)取面层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型面层胶料； [0037] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型，两层压花成型； [0038] 4)两层硫化一体成型。 [0039] 其中，步骤3)包括：将密炼好的胶料放入挤出机，从挤出机压出的片材获得需要的 厚度与宽度，再将上下两层通过压花机贴合压制花纹。 [0040] 步骤4)包括：将所得半成品在硫化罐内进行硫化制得所述高耐磨预制型橡胶跑道 材料。 [0041] 步骤1)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为50℃，后一 段的混炼温度为60℃。 [0042] 步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为50℃，后一 段的混炼温度为60℃。 [0043] 实施例2 [0044] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，包括底层和面层，所述面层的制备原料包括聚 氨酯弹性体颗粒和橡胶，所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0045] 其中，所述底层包括以下重量份的成分：天然橡胶70份，合成橡胶30份，再生胶粉 20份，硬脂酸3份，硬脂酸锌6份，白炭黑30份，硅烷偶联剂5份，促进剂6份，硫磺5份，抗氧剂5 份。 [0046] 所述面层包括以下重量份的成分：不饱和型聚氨酯生胶15份，天然橡胶65份，合成 橡胶25份，再生胶粉20份，硬脂酸3份，硬脂酸锌6份，白炭黑30份，硅烷偶联剂5份，促进剂6 份，硫磺5份，抗氧剂5份。 [0047] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0048] 1)取底层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型底层胶料； [0049] 2)取面层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型面层胶料； [0050] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型，两层压花成型； [0051] 4)两层硫化一体成型。 [0052] 步骤1)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为55℃，后一 段的混炼温度为65℃。 [0053] 步骤2)混炼的过程从时间上分为前后两段，其中前一段的混炼温度为55℃，后一 段的混炼温度为65℃。 [0054] 实施例3 [0055] 一种高耐磨预制型橡胶跑道材料，包括底层和面层，所述面层的制备原料包括聚 氨酯弹性体颗粒和橡胶，所述底层和面层同步硫化一体成型。 [0056] 其中，所述底层包括以下重量份的成分：天然橡胶42份，合成橡胶20份，再生胶粉 15份，硬脂酸1.5份，硬脂酸锌3.1份，白炭黑20份，硅烷偶联剂2.6份，促进剂3.5份，硫磺3 份，抗氧剂2.5份。 [0057] 所述面层包括以下重量份的成分：不饱和型聚氨酯生胶10份，天然橡胶38份，合成 5 5 CN 112500613 A 说明书 4/4页 橡胶17份，再生胶粉12份，硬脂酸1.6份，硬脂酸锌3.1份，白炭黑20份，硅烷偶联剂2.6份，促 进剂3.5份，硫磺3份，抗氧剂2.5份。 [0058] 一种上述高耐磨预制型橡胶跑道材料的制备方法，包括以下步骤： [0059] 1)取底层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型底层胶料； [0060] 2)取面层的配方量成分，在混炼设备中制成混炼型面层胶料； [0061] 3)底层胶料、面层胶料挤出成型，两层压花成型； [0062] 4)两层硫化一体成型。 [0063] 实施例4 [0064] 领取检验合格的橡胶原材料及各种助剂，填料等并按照配方组分按比例称量。 [0065] 弹性底层的材料组成及质量份为：天然橡胶42份，合成橡胶20份，再生胶粉15份， 硬脂酸1.5份，硬脂酸锌3.1份，白炭黑20份，硅烷偶联剂2.6份，促进剂3.5份，硫磺3份，抗氧 剂2.5份。 [0066] 耐磨面层的材料组成及质量份为：不饱和型聚氨酯生胶10份，天然橡胶38份，合成 橡胶17份，再生胶粉12份，硬脂酸1.6份，硬脂酸锌3.1份，白炭黑20份，硅烷偶联剂2.6份龙珠体育app官网入口，促 进剂3.5份，硫磺3份，抗氧剂2.5份。 [0067] 称量好的原料按设定工艺加入密炼机混炼(两段混炼操作)，完成炼胶工序，存放 胶料24小时以上得到成型用胶料； [0068] 将密炼好的胶料放入挤出机，从挤出机压出的片材获得需要的厚度与宽度，再将 上下两层通过压花机贴合压制花纹； [0069] 将所得半成品进行硫化制得橡胶跑道面层产品； [0070] 最后对制品进行裁减，卷取等后处理打包入库。 [0071] 以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。 6 6
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