塑膠跑道材料介紹

塑膠跑道材料介紹摘要塑膠跑道材料由聚氨酯預(yù)聚體、混合聚醚、廢輪胎橡膠、EPDM橡膠粒或PU顆粒、顏料、助劑、填料組成。塑膠跑道具有平整度好、抗壓強(qiáng)度高、硬度彈性適當(dāng)、物理性能穩(wěn)定的特性，有利于運(yùn)發(fā)動速度和技術(shù)的發(fā)揮，有效地提高運(yùn)動成績，降低摔傷率。塑膠跑道是由聚氨酯橡膠等材料組成的，具有一定的彈性和色彩，具有一定的抗紫外線能力和耐老化力是國際上公認(rèn)的最正確全天候室外運(yùn)動場地坪材料。關(guān)鍵詞：塑膠跑道聚氨酯一、引言聚氨酯塑膠跑道屬于澆注型聚氨酯彈性體的一種，由于其具有高彈性和高耐磨性，越來越多地應(yīng)用于鋪設(shè)各種體育運(yùn)動場地，是目前國際上公認(rèn)的運(yùn)動場地的鋪裝材料之一。塑膠跑道始于20世紀(jì)60年代美國3M公司用聚氨酯材料鋪設(shè)的塑膠賽馬跑道。塑膠跑道與煤渣、沙石場地相比，具有彈性好，吸震性能好，耐磨和抗老化等優(yōu)點(diǎn)，不污染環(huán)境，易于清潔和維護(hù)管理。自第19屆奧運(yùn)會之后，歷屆奧林匹克運(yùn)動會的田徑賽場主跑道與輔助區(qū)均采用塑膠鋪裝，塑膠跑道已被國際公認(rèn)為最正確比賽跑道。塑膠跑道從下到上一般分為根底層和膠面層，一般膠面層由彈性高分子材料構(gòu)成，膠面可以是有橡膠顆粒或無顆粒的塑膠跑道。膠面層主要由聚氨酯材料組成的稱為聚氨酯塑膠跑道，按原料組分可分為單組份塑膠跑道、雙組份塑膠跑道；按膠面層構(gòu)造可分為全塑型(聚氨酯膠面層全部采用聚氨酯材料或橡膠粒)、復(fù)合型(又稱透氣型，膠面層為雙層結(jié)構(gòu))、混合型(由PU膠粒或橡膠膠?；旌虾蠊袒尚?。塑膠跑道有采用澆注方法直接鋪設(shè)常規(guī)跑道，還有攜帶方便可用于多種場合折疊成卷的橡膠板形式的便攜式跑道。隨著人們環(huán)保意識的提高和國內(nèi)市場的需求，聚氨酯塑膠跑道將向環(huán)保、低毒、無害、低本錢、高性能等方向開展。二、應(yīng)用的機(jī)理塑膠跑道的厚度約13厘米，結(jié)構(gòu)很像一塊正膠海綿乒乓球拍。跑道平坦堅(jiān)實(shí)的地基如同乒乓球拍的底版，中間的塑膠層如同海綿，外表的摩擦層那么相當(dāng)于乒乓球拍上的膠粒。運(yùn)發(fā)動奔跑在這種大面積的“海綿拍〞上，腳步落地時能有效減少震蕩，向后蹬伸時能獲得地面形變勢能所回授的推力，因此大大增加了奔跑的效率。跑道外表的堅(jiān)牢、平坦、均勻也有利于定型化技術(shù)動作的充分發(fā)揮，這便是除了短跑、跨欄、中長跑外，所有和助跑有關(guān)的工程如跳高、跳遠(yuǎn)、標(biāo)槍等成績?nèi)家蛩苣z跑道的問世而“水漲船高〞的原因。三、進(jìn)展1896年雅典奧運(yùn)會帕納辛奈科體育場的U形跑道為滾壓后的泥土層，無論外表平整度和軟硬均勻度都使運(yùn)發(fā)動的技術(shù)發(fā)揮受到限制。1900年巴黎奧運(yùn)會的跑道是林場中的一片草地，腳下的綿軟和滑動使這種“草上飛〞很難創(chuàng)造出好成績。1904年圣路易奧運(yùn)會的華盛頓大學(xué)體育場鋪設(shè)了第一個煤渣跑道，透水性和摩擦力均得到改善。此后一直到60年代，跑道材料根本沿襲了煤渣與泥沙、石灰混合的“配方〞，但疏松的地面影響后蹬的反彈力，而且一場劇烈比賽后，跑道往往被踐踏得千瘡百孔、如同犁過的田壟。最不堪遇到雨天，運(yùn)發(fā)動簡直成了“玩泥巴的孩子〞。平整和維護(hù)跑道歷來是體育場管理工作的沉重勞動。隨著田徑運(yùn)動的開展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，美國明尼蘇達(dá)采礦制造公司即“3M〞公司首先于1961年用聚氨酯材料鋪設(shè)一條200米長的賽馬跑道。由于使用效果很好，受到各國的重視。1965年原西德正式生產(chǎn)塑膠跑道產(chǎn)品。1967年在加拿大召開的泛美運(yùn)動會和1968年在墨西哥召開的奧林匹克運(yùn)動會上塑膠跑道被正式用，稱為“塔當(dāng)〞跑道，并得到國際奧委會的成認(rèn)。此后便正式把塑膠跑道定為國際比賽的必備條件之一。隨即日本、意大利、英國、法國、瑞士、瑞典等國便競相生產(chǎn)和鋪設(shè)塑膠跑道。我國是1972年開始研制塑膠跑道，1978年進(jìn)行了部級鑒定。1979年9月第1次在北京鋪設(shè)了北京體育館室內(nèi)田徑場，面積4500m2。我國目前需用量很大，每年約鋪設(shè)300多萬平方米。塑膠跑道的生產(chǎn)廠家由原來的3家，增加到現(xiàn)在的300余家。據(jù)不完全統(tǒng)計，至1996年底，我國已設(shè)100多塊塑膠場地，總鋪設(shè)面積95m2。近幾年塑膠跑道的開展更加迅速，鋪設(shè)量逐年增加，1997、1998兩年鋪設(shè)塑膠跑道100多塊，范圍已由原先的體委系統(tǒng)，擴(kuò)大到大、中、小學(xué)等教育系統(tǒng)，原料生產(chǎn)廠家由原來的3家已開展到30多家，施工隊(duì)60多個，每年生產(chǎn)原料能力近5000t，可供鋪設(shè)田徑場50萬m2。但是，目前我國大局部塑膠跑道中的所使用的是TDI聚氨酯塑膠跑道，其原料內(nèi)含有多種有毒有害化學(xué)物質(zhì)，在20攝氏度以上溫度或紫外線照射下會釋放出有毒氣體。如果鋪設(shè)不當(dāng)，會對人的身體造成嚴(yán)重危害。四、塑膠跑道材料種類(一)透氣式塑膠跑道是雙層噴涂聚胺酯跑道系統(tǒng)。根底層為聚氨酯樹脂粘合的黑色環(huán)保橡膠顆粒，面層為有色EPDM橡膠顆粒與聚氨脂混合后由SMG機(jī)械直接噴射在面層上形成?！捕硰?fù)合式塑膠跑道根底層為聚氨酯樹脂粘合的黑色環(huán)保橡膠顆粒，面層為有色EPDM橡膠顆粒澆鑄在聚氨酯樹脂中。〔三〕預(yù)制式塑膠跑道是一種預(yù)制型卷材跑道。以天然橡膠及人工橡膠為根底，混合礦物質(zhì)填充劑、穩(wěn)定劑及色料于工廠內(nèi)連續(xù)壓延處理，并280-300℃的高溫加硫硬化一體成型，機(jī)械壓花，紋路一致的雙層結(jié)構(gòu)合成橡膠?！菜摹郴旌鲜剿苣z跑道是PU與黑色橡膠顆粒按一定比例混合而成跑道系統(tǒng)。材料運(yùn)到現(xiàn)場按一定比例混合，參加催化劑攪拌均勻，攤鋪，常溫硫化成型，該面層是現(xiàn)時唯一有國家標(biāo)準(zhǔn)的塑膠面層材料，主要用于專業(yè)比賽用場地等。五、塑膠跑道材料特征〔一〕透氣式塑膠跑道產(chǎn)品特征1、特殊的透氣結(jié)構(gòu)：不會鼓泡，其底層是采用美國APT公司單液型PU膠與彈性橡膠顆粒相結(jié)合，具有透氣功能。在高溫下，地基產(chǎn)生的蒸氣，會很快的透過透氣孔散發(fā)出去。蒸氣壓力無法聚集，所以不會產(chǎn)生鼓泡現(xiàn)象，特別是在潮濕多雨地區(qū)的最正確選擇。2、耐候性：耐候性極佳，不易老化，且不會因天氣影響鼓泡。3、抗紫外線輻射：面層采用有色EPDM膠粒，使之具有高度抗紫外線抵抗力，使該跑道無褪色之顧慮。4、環(huán)保：有別于傳統(tǒng)的跑道，即使在烈日暴曬下也無毒無味,有利于維護(hù)周邊的環(huán)境，利于身體健康。〔二〕復(fù)合式塑膠跑道產(chǎn)品特征1、耐候性：外表膠粒采用嵌入式結(jié)構(gòu),保證跑道系統(tǒng)具備優(yōu)良的耐候性和抗釘鞋破壞能力。2、平度度：采用專業(yè)自支化機(jī)械施工，外表無穎隙而且更加平整。3、抗紫外線：材料選用EPDM膠粒及聚氨脂膠水不使得。4、抗紫外線輻射：面層采用有色EPDM膠粒，使之具有高度抗紫外線抵抗力，使該跑道無褪色之顧慮。5、環(huán)保：有別于傳統(tǒng)的跑道，即使在烈日暴曬下也無毒無味,有利于維護(hù)周邊的環(huán)境，利于身體健康?！踩愁A(yù)制式塑膠跑道產(chǎn)品特征1、專業(yè)：結(jié)合運(yùn)動科學(xué)和材質(zhì)科學(xué)，采用工廠預(yù)制工藝，能充分滿足和表達(dá)運(yùn)發(fā)動參與者對跑道的專業(yè)要求，并全面通過國際田聯(lián)〔IAAF〕對田徑跑道的理化性能指標(biāo)檢測。2、平安：獨(dú)特的外表凸紋和底部凹巢設(shè)計提供了適宜的沖擊吸收和能量回送系統(tǒng),這樣有效提高運(yùn)動成績的同時也保證了運(yùn)動的平安性。3、環(huán)保：材料中摒棄了有毒有害物質(zhì)，真正為運(yùn)動參與者的身心健康著想；超長的質(zhì)量保證和可二次翻新設(shè)計延長了產(chǎn)品的使用壽命，也節(jié)約了地球資源；作為制造者的我們保證在使用年限到期后的回收和資源再利用。4、優(yōu)異耐候性：在常規(guī)氣候條件下，具有良好的耐酸雨、耐堿、抗紫外線，抗霉菌性能，在潮濕條件下也能滿足專業(yè)比賽所需的抗滑性能，即使在惡劣的氣候條件下〔如低溫、高原氣候、高紫外線地區(qū)等〕，同樣具有優(yōu)異運(yùn)動性能表現(xiàn)。5、經(jīng)濟(jì)耐用：較高的性價比，能給體育場地的投入帶來最大化的回報，牢固結(jié)實(shí)構(gòu)造為產(chǎn)品在大、中、小學(xué)田徑場的高頻率使用提高了保證。6、多色彩效果：不眩目的多色彩組合，增添了運(yùn)動場的美觀，并帶給運(yùn)動場參與者愉悅的身心體驗(yàn)。7、便捷的安裝：只需使用我們配套提供的專用粘接劑，在少量人力和機(jī)械條件下，即可將跑道卷材鋪墊在密實(shí)的根底上，安裝完跑道在24小時后即可投入正常的使用。8、免維護(hù)：無脫粒掉屑現(xiàn)象，具有一定的自潔性能，標(biāo)線歷久常新，只需日常的清掃，無需專業(yè)的維護(hù)?！菜摹郴旌鲜剿苣z跑道產(chǎn)品特性1、全天候使用，不受季節(jié)及溫差影響，能維持高水準(zhǔn)的品質(zhì)2、不受紫外線、臭氧、酸雨等污染，不會褪色、粉化或軟化，能長期保持鮮艷色彩。3、具有適度的彈性及反彈力，適度吸收沖擊力，提高競賽成績。4、耐磨性、耐壓縮性佳，抗釘力、耐沖擊性強(qiáng)。5、使用自流平材料，外表平坦，保持比賽場地的平整度。6、特殊的施工工藝，強(qiáng)粘接力，壓制水分上升，不會產(chǎn)生起泡、剝離等現(xiàn)象。7、外表顏色柔和，無刺眼光線反射，可采用多種色彩搭配，美觀，到達(dá)國際標(biāo)準(zhǔn)。六、塑膠跑道材料對根底的要求〔一〕透氣式塑膠跑道、復(fù)合式塑膠跑道和混合式塑膠跑道由于極好的透氣性和疏水性，故而在地基要求上不是很高，可以直接使用水泥地基?！捕愁A(yù)制式塑膠跑道只需使用我們配套提供的專用粘接劑，在少量人力和機(jī)械條件下，即可將跑道卷材鋪墊在密實(shí)的根底上，安裝完跑道在24小時后即可投入正常的使用。七、塑膠跑道材料安裝方式SMG機(jī)械鋪裝〔一〕透氣式塑膠跑道、復(fù)合式塑膠跑道和混合式塑膠跑道完全使用德國進(jìn)口的專業(yè)SMG機(jī)械進(jìn)行鋪裝，能在最短的時間里完成施工，能提供更高的平整度，無接縫?！捕愁A(yù)制式便捷的安裝：只需使用我們配套提供的專用粘接劑，在少量人力和機(jī)械條件下，即可將跑道卷材鋪墊在密實(shí)的根底上，安裝完跑道在24小時后即可投入正常的使用。八、塑膠跑道適用范圍〔一〕透氣式塑膠跑道和復(fù)合式塑膠跑道適用于中學(xué)、大學(xué)、地區(qū)性運(yùn)動比賽跑道。〔二〕預(yù)制式塑膠跑道適用于中、大學(xué)運(yùn)動場及國際賽事運(yùn)動場?！踩郴旌鲜剿苣z跑道主要適用于各類跑道、運(yùn)動場半圓區(qū)、輔助區(qū)、全民健身場所、室內(nèi)體育館訓(xùn)練場地、游樂園道路鋪設(shè)場，國際賽事運(yùn)動場等。九、塑膠跑道的開展趨勢(1)外表無顆粒塑膠跑道國內(nèi)市場現(xiàn)有主要產(chǎn)品PU塑膠跑道為外表有橡膠顆粒的混合型，在塑膠跑道澆注過程后期,在外表鋪撒橡膠顆粒，固化后橡膠粒嵌入并固定在塑膠外表，起著防滑作用，以防運(yùn)發(fā)動在競跑過程中滑倒。受現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的限制，塑膠跑道成品外表通常會存在未能粘接上去的橡膠粒。運(yùn)發(fā)動在塑膠跑道上面跑動時，外表游動顆粒由于受到運(yùn)發(fā)動腳部力量的作用，容易飛濺起來，擊打運(yùn)發(fā)動的腿部和踝關(guān)節(jié)，影響到運(yùn)發(fā)動水平的正常發(fā)揮；游動顆粒的存在，也影響跑道的環(huán)境衛(wèi)生。塑膠跑道的外表顆粒在長期受到外力的作用下容易脫離，從而影響到運(yùn)動跑道的外觀和使用。因而外表無橡膠顆粒的跑道是未來塑膠跑道開展的趨勢之一。①現(xiàn)場澆注壓花型現(xiàn)場澆注壓花型塑膠跑道改良工藝過程為：按規(guī)定比例將澆注型彈性體的兩組分混合，再將廢舊橡膠輪胎膠粒拌入，攤鋪于根底地面上，固化成型后，在其上鋪設(shè)一層聚氨酯橡膠漿，在其未完全固化前，覆蓋一層聚丙烯或聚乙烯塑料編織物，用輕壓路輥輕輕碾壓至編織物被貼在地面，完全固化成型后，揭下塑料編織物，那么塑膠跑道外表留有編織物紋路式樣的防滑花紋。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于不增加過多設(shè)備投資，能到達(dá)生產(chǎn)無顆粒塑膠跑道的目的，此工藝的關(guān)鍵在于選擇適宜的聚乙烯或聚丙烯編織物。②外表顆粒包膠型外表顆粒包膠噴灑型塑膠跑道的生產(chǎn)工藝大致為：預(yù)先生產(chǎn)澆注型聚氨酯彈性體的色漿組分和預(yù)聚體組分，按比例將兩組分混合，并添加低本錢的廢舊橡膠輪胎膠粒，混合均勻后攤鋪于根底地面上，固化成型后在其外表均勻地噴灑一層拌有防滑橡膠顆粒的聚氨酯橡膠漿，讓其自然固化定型。這種產(chǎn)品的改良之處在于用聚氨酯橡膠漿包裹防滑顆粒，粘接到底層聚氨酯塑膠上，使得防滑顆粒不易斷裂游動。(2)外表壓花預(yù)成型卷材外表壓花卷材型塑膠跑道生產(chǎn)及鋪裝工藝大致為：先將液體橡膠預(yù)制成一定厚度的外表帶有防滑花紋的卷材產(chǎn)品，然后用膠粘劑將其粘接到經(jīng)過預(yù)處理的根底地面上，卷材的材質(zhì)可以是聚氨酯彈性體，也可以是其它品種的橡膠(如氯丁橡膠)。(3)納米跑道技術(shù)近年來隨著納米技術(shù)突飛猛進(jìn),出現(xiàn)納米改性聚氨酯彈性體材料用于塑膠跑道鋪設(shè)，材料不但秉承一般聚氨酯塑膠強(qiáng)度高、彈性好、耐老化、耐磨、耐候的特點(diǎn)，尤其表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能，納米改性聚氨酯彈性體抗張強(qiáng)度和斷裂伸長率成倍增長,優(yōu)良的回彈值和壓縮回復(fù)率也是普通聚氨酯塑膠跑道無法比較的，同時耐磨、阻燃、防霉和使用壽命也大大延長。納米塑膠跑道已成為體育比賽場地地面材料的最正確選擇，現(xiàn)在介紹較多的納米塑膠跑道配方體系大都是是雙組分體系，施工過程將A、B組分按比例混合，用環(huán)烷酸鋅作催化劑進(jìn)行插層復(fù)合聚合，現(xiàn)場攤鋪固化即得納米塑膠跑道。納米塑膠跑道核心是在聚氨酯材料中引入層狀納米材料—有機(jī)化蒙脫土。其制備方法是蒙脫土經(jīng)陽離子交換反響用不同插層劑插層復(fù)合制備。(4)無毒配方技術(shù)近年來隨著環(huán)保要求日益迫切，采用相對TDI而言揮發(fā)性及毒性較低的二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)替代TDI的新配方不斷涌出，國內(nèi)已有企業(yè)和科研單位開發(fā)了用MDI-100(4,4’-MDI，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99%)或液化MDI制備塑膠跑道的新技術(shù)。(5)EPDM材料的引入EPDM即三元乙丙橡膠具有卓越的耐環(huán)境老化、耐熱老化、耐臭氧、耐化學(xué)介質(zhì)、耐水和耐低溫性能,具有良好的電絕緣性、彈性和色彩穩(wěn)定性EPDM塑膠跑道按膠面層不同可劃分為:全EPDM型、復(fù)合型、混合型、