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新技术与新产品                                       张友新 等·防滑耐磨高强度复合型 PVC 塑胶跑道的加工技术


                优塑料机械制造公司 ;全自动压片机 ZG-50T,东莞
                市正工机电设备科技有限公司 ;四辊压延机 SY-4T-
                1730B, 无锡市昌盛橡胶机械厂 ;冲击吸收与垂直变形
                检测仪 Delta0222,东莞市高升电子精密科技公司 ;
                抗滑值测定仪 PD-3,天津市美特斯试验厂 ;电子多
                功能试验机 GT-TCS-2000,高铁检测仪器有限公司。                            图 1 复合型 PVC 塑胶跑道的结构设计
                1.3 粉煤灰活化料的制备                                     内冷混,温度降至 45℃时,放料至储料仓。
                    活化是对物料进行表面活化处理或分子官能团                              造粒工艺,将上述混合好的物料经精密计量喂料
                化处理改性的一种有效的技术方法,有利于改善物料                           器送入挤出机中挤出、拉条、冷却、切粒制成 PVC 塑
                的相容性,增加界面的黏结性能,提高产品的强度和                           胶跑道颗粒料 ;然后经自动压片机对造粒好的物料进
                韧性  [1] 。本文采用硅烷偶联剂,对粉煤灰进行表面活                      行压片试验,试验合格后,经挤出、压延成型 PVC 塑
                化处理制备改性剂。其制备方法 :  将粉煤灰和硅烷偶                        胶跑道。
                联剂,按适量比例计量,以粉煤灰重量份的 3.5%  硅                           PVC 塑胶跑道的成型工艺 ;分别挤出、压延成
                烷偶联剂投入高速混合机内捏合至温度 85 ℃,时间                         型 PVC 塑胶跑道 a 层,配方 c 层和 e 层,其加工工艺
                8~10  min 排料转入冷混,冷混温度控制在 45℃时放                    控制 :挤出机转速 150  r/min,挤出机机身温度 : 一区
                料,便制备得到粉煤灰活化料。                                    140℃、二区 138℃、三区 138℃、四区 135℃、五区
                1.4 配方及加工工艺                                       135 ℃,连接器温度,132 ;机头温度 :  一区 135 ℃、
                    从产品的整体结构和实用性研究分析,研究者在                         二区 138 ℃、三区 142 ℃。压光机温度 ;上辊 90 ℃,
                设计过程中充分考虑了运动员的生物力学需要及立体                           下辊 80℃,牵引速度根据壁厚灵活调整。  对于不同
                网状的内部结构,以适应人们在运动中有更佳的活动                           的配方,其温度控制也不尽相同,因此要根据不同的
                能力,为起动、蹬跳、滑步、制动等各种专业剧烈技                           条件进行合理的控制和调整,以达到挤出,压延的稳
                术动作提供极佳的爆发力弹性动力结构,减少人们在                           定成型。
                运动时的肌肉疲劳和微损伤。为此设计了两种配方 ;                              压片工艺 ;将挤出生产 PVC 塑胶跑道颗粒料,按
                一种主要是解决 PVC 塑胶跑道的耐磨防滑,抗菌、耐                        模具要求尺寸大小,计量好用量放入模具内,并置于
                老化等性能。如图 1 所示, a 层,其配方 ( 质量份 ):PVC                自动压片机内,关上安全门。上模温度 175℃  ,下模
                树脂(DG-1300),100 ;稳定剂,2.5 ;   DOTP,75 ;            温度 175℃,预热 3  min,预热压力 12  MPa,保压压
                DOA,5 ;抗冲改性剂 HL-ACM,5 ;抗氧剂 (1010),                力 135 MPa,保压时间 5 min,冷却时间 3 min。取压
                0.2 ;紫外线吸收剂 (UV-531),0.3 ;润滑剂 (TPS-6),            片试验检测。
                0.5; PVC 耐磨止滑剂 661, 7;  纳米氧化锌 (CY-JH05),
                5。另一配方,是一种高弹性封闭式 PVC 发泡配方,                        2 结果与讨论
                主要是解决产品的抗冲击性和缓冲性等性能,如图 1
                                                                  2.1 活化料对 PVC 配方的改性机理
                所示,c 层,为了进一步改善 PVC 塑胶跑道更具有舒
                                                                      纸塑混合材料是由废旧纸塑编织袋与聚丙烯(PP)
                适和稳定性,将 e 层和 c 层,设计为材料相同的配方,                      的混合料。纸的主要成份是木质素,是复杂的非结晶
                其配方 :PVC 树脂(DG-1300),100 ;稳定剂,2.5 ;               性高分子聚合物,PVC 是极性高分子材料,而聚丙
                DOTP,70 ; DOA,3 ;抗冲 改性 剂 HL-ACM,7 ;               烯(PP)属于非极性热塑性高分子材料,它们属于不
                抗氧剂 (1010),0.3 ;润滑剂 (TPS-6),0.5 ;   膨胀剂           同类型的高分子材料。由于木质材料的强极性和吸水
                (JH-205),3.5 ;离聚物型成型剂 (WY-68),2.5 ;纳              性具有很高的表面能,这样就限制了它们的相容性                     [2] 。
                米氧化锌 (CY-JH05),5 ;超细 CaCO 3 ,50 ;粉煤灰
                                                                  同时 PVC 配方中含有碳酸钙等无机填料,会影响物料
                活化料,15 ;纸塑混合材料,10。
                                                                  的分散性,因此必须通过改性处理,使活化料的表面
                    混合工艺 ;将活化粉煤灰改性料,按配比称量好                        性能由无机性向有机性过渡来增大与纸塑混合料的相
                后,投放到 PVC 配方体系中进行高速混合。热混时间                        容性,增强物料的界面黏结强度  。其改性机理 :  偶联
                约 8~10  min,温度达到 120℃时,即可放料至冷混机
                                                                  剂分子中存在两种不同的基团 ;一种基团,可与无机

                      年
                2019     第   45 卷                                                                      ·33·
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