[发明专利]一种低密度环保三元乙丙颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑胶跑道用橡胶填充颗粒物，特别涉及一种低密度环保三元乙丙颗粒及其制备方法。

背景技术

塑胶跑道是指用具有橡胶性质的合成材料弹性体铺设的用于田径比赛的地场铺面面层。目前国内普遍以聚氨酯为粘合剂铺装塑胶跑道，近几年出现了以环保水性丙烯酸树脂为粘合剂铺装的塑胶跑道，但是不管何种粘合剂基本都采用橡胶颗粒进行填充。

三元乙丙橡胶为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的三元共聚物，因其主链是由化学稳定的饱和烃组成，只在侧链中含有不饱和双键，故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异，具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能、低密度和高填充性及耐热水性和耐水蒸气性等，是做塑胶跑道颗粒的理想材料。

近10年来，市场中出现了大量三元乙丙橡胶颗粒。目前，现有专利中授权公告号为CN101698730B的中国专利公开了一种橡胶颗粒，采用乙丙橡胶作为主要填料，以碳酸钙、交联剂、过氧化物硫化剂、石蜡油作为辅助填料，制备了耐老化性能好，产品无腐蚀性，物理性能好的橡胶颗粒。

但是，现有的三元乙丙橡胶颗粒配方中填充大量的碳酸钙、陶土等密度较大的填料，生产的颗粒密度较大，铺装用量较多；另外，在生产橡胶颗粒所用的原材料中，含有仲胺的促进剂可能会生成N-亚硝胺对人体伤害较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种低密度环保三元乙丙颗粒，它具有密度低，原材料环保的特性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低密度环保三元乙丙颗粒，包括如下重量份的组分：三元乙丙橡胶100份、填充剂50～200份、软化剂20～100份、低密度填料10～50份、无机活化剂1～5份、有机活化剂0.5～1.5份、环保促进剂0.5～3份、硫化剂1～5份。

通过采用上述技术方案，向三元乙丙橡胶中添加低密度填料，以保证三元乙丙橡胶体系的低密度，同时向三元乙丙橡胶中添加填充剂、软化剂、无机活化剂、有机活化剂、环保促进剂以及硫化剂，经由本申请的配方所制备的三元乙丙颗粒具有较低的密度，并且所使用的原材料安全、环保，利用本申请的三元乙丙颗粒铺设的塑胶跑道遇到炎热天气或者在强紫外线照射下，有助于减少塑胶跑道所能释放的毒气，具有优良的环保性能。

本发明进一步设置为：所述三元乙丙橡胶中乙烯的质量分数为70％～80％；门尼粘度在25℃条件下为60～70。

通过采用上述技术方案，三元乙丙橡胶中，随着乙烯含量的增大，三元乙丙的硬度、拉伸强度、撕裂强度和回弹值总体呈增大趋势；在三元乙丙橡胶中，随着门尼粘度的增加，橡胶的交联密度和硫化速度随之提高，横向弛豫时间不断减小，限定三元乙丙橡胶中乙烯的质量分数以及门尼粘度，从而有助于三元乙丙橡胶进行快速地硫化，并且硫化后的交联度较高，使制备的三元乙丙橡胶具有较大的硬度、拉伸强度、撕裂强度和回弹值。

本发明进一步设置为：所述填充剂为碳酸钙、滑石粉、陶土、白炭黑、氧化锌中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，碳酸钙、滑石粉、陶土、白炭黑或者氧化锌作为填充剂添加在三元乙丙橡胶的体系内，有助于对三元乙丙橡胶的补强，从而保证三元乙丙橡胶的高强性。

本发明进一步设置为：所述软化剂为15#、26#、32#、46#、68#、100#白油中的一种。

通过采用上述技术方案，白油是白色矿物油，经过特殊的深度精制后的矿物油，白油的基本组成为饱和烃结构，芳香烃、含氮、氧、硫等物质近似于零，分子量通常在250～450之间，具有良好的氧化安定性、化学稳定性，白油具有不同的牌号，按照40℃的运动黏度大小来划分白油的分类，随着白油牌号的增大，三元乙丙橡胶的拉伸强度与断裂伸长率均增大，邵氏硬度降低，具有优良的软化性，以保证塑胶跑道的高弹性。

本发明进一步设置为：所述低密度填料为空心玻璃微球。

通过采用上述技术方案，空心玻璃微球是一种微小、中空的圆球状粉末，其密度比玻璃微球更小，是纳米级新型轻质材料，粒度为10～250μm，壁厚为1～2μm，空心玻璃微球具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，是性能优异的低密度填料，添加至三元乙丙橡胶中，保证了三元乙丙颗粒的低密度性。

本发明进一步设置为：所述环保促进剂为N-环己基-2-苯噻唑基次磺酰胺、二苄基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四苄基秋兰姆、二硫化二己内酰胺中的一种或几种。