[發明專利]一種用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒的制備方法

在審

• 申請號: 202010695205.1
• 申請日: 2020-07-19
• 公開（公告）號: CN114015081A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南京市雨花臺區綠寶工業設計服務中心
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08C19/04;C08L19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒的制備方法，其技術方案包括：將一定量廢舊橡膠顆粒放入熱氫氧化鈉溶液中，攪拌浸泡后，經過濾、水洗，得到清潔的橡膠顆粒；其次，將清潔的橡膠顆粒投入到雙氧水中，加熱反應，經過濾、烘干，得到氧化橡膠顆粒；然后，將四（三乙醇胺）鋯溶液噴涂到氧化橡膠顆粒表面，經升溫反應，制得鋯酯偶聯橡膠顆粒；最后，將鋯酯偶聯橡膠顆粒投入到水性丙烯酸乳液中，添加納米顆粒顏料，攪拌反應、經過濾、烘干，制得用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒。該改性橡膠顆粒應用于塑膠跑道，既保持了橡膠彈性體特點，又具有抗裂性、耐候性、易清潔的特點。

技術領域

本發明屬涉及建筑材料技術領域，特別是一種用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒的制備方法。

背景技術

塑膠跑道又稱田徑運動跑道，它由橡膠顆粒或聚氨酯顆粒、顏料、助劑、填料組成。塑膠跑道廣泛應用于學校、公園走道、體育管等場所，其安全、環保性受到了廣泛關注，媒體曾報道了“毒跑道”事件，劣質塑膠跑道中的有毒有害物質揮發到大氣中，嚴重傷害了人們的身體健康。將廢舊橡膠顆粒應用于塑膠跑道中，是廢舊物品資源化的一種有效方式，許多研究者致力于將廢舊橡膠未經改性進行直接再利用，由于廢舊橡膠自身存在一些力學缺陷，在使用過程中，無法獲得預期的技術效果，例如：鋪設的塑膠跑道經過風吹日曬，時間長了，附著力下降，橡膠顆粒耐候性下降，容易變色、塑膠跑道發生開裂、再次修補也十分困難，造成了二次浪費。部分研究者對橡膠跑道工藝或橡膠顆粒本身進行改進，例如：CN10540156A報道了一種硅PU塑膠跑道的制作工藝，CN107141550A報道了一種改性橡膠顆粒的制備方法，制得了抗紫外線、耐老化、抗裂性、耐候性、殺菌除味的橡膠顆粒。

另外，在塑膠跑道使用中，還存在一個不容忽視的問題是表面清潔問題，由于橡膠顆粒表面是具有疏水性質，容易沾染油污、灰塵等，通過清水不易清潔，造成環境的二次污染。

因此，如何獲得應用于塑膠跑道的具有抗裂性、耐候性、易清潔的橡膠顆粒，已經成為了本領域的一種迫切需求。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒的制備方法。

本發明的技術解決方案是：

首先，將一定量粒徑在2mm-4mm的廢舊橡膠顆粒放入熱氫氧化鈉溶液中，攪拌浸泡5h-10h后，經過濾、水洗，得到清潔的橡膠顆粒；其次，將清潔的橡膠顆粒投入到雙氧水中，加熱反應6h-8h，經過濾、105^oC-110^oC烘干，得到氧化橡膠顆粒；然后，將四（三乙醇胺）鋯溶液噴涂到氧化橡膠顆粒表面，經105^oC-110^oC升溫反應，制得鋯酯偶聯橡膠顆粒；最后，將鋯酯偶聯橡膠顆粒投入到水性丙烯酸乳液中，添加納米顆粒顏料，攪拌反應10h-15h、經過濾、105^oC-110^oC烘干，制得用于塑膠跑道的改性橡膠顆粒。

其中，氫氧化鈉堿溶液質量濃度為5%-10%，熱堿液溫度為35^oC-40^oC；

其中，雙氧水的質量濃度為27.5%，加熱到45^oC-50^oC；

其中，四（三乙醇胺）鋯溶液占氧化橡膠顆粒的質量比例為9%-12%；

其中，顏料優選鈦系顏料、鐵系顏料或鋅系顏料；

其中，鋯酯偶聯橡膠顆粒占水性丙烯酸乳液的質量比例為50%，顏料占鋯酯偶聯橡膠顆粒的質量比例為1%-1.5%。

在本技術方案中，廢舊橡膠顆粒首先經過液堿浸泡，去除表面的油污、灰塵等，得到清潔的橡膠顆粒；該橡膠顆粒經過雙氧水氧化后，得到表面含有羥基、羧基基團的氧化橡膠顆粒；四（三乙醇胺）鋯粘附到氧化橡膠顆粒表面，經升溫偶聯反應，得到鋯酯偶聯橡膠顆粒；鋯酯偶聯橡膠顆粒、丙烯酸乳液和顏料，通過偶聯反應，形成內層為橡膠顆粒、中間層為鋯酯偶聯劑、外層為丙烯酸乳液和顏料的改性橡膠顆粒，該橡膠顆粒的表面具有親水性。