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## 预制塑胶跑道生产技术配方要点

预制塑胶跑道由预制成型的卷材构成，其核心在于高性能的面层耐磨层（通常为三元乙丙橡胶EPDM颗粒层）和底层粘接层（多为聚氨酯PU基）。生产过程中的配方设计与工艺控制是决定最终产品物理性能、耐久性及安全环保性的关键。

**一、 面层 (EPDM颗粒层) 主要配方组成与考量**

1.  **主材料：**
    *   **三元乙丙橡胶 (EPDM)：** 作为主要弹性体，提供优异的耐候性、抗紫外线性、耐臭氧老化性和柔韧性。通常选用乙烯含量适中、第三单体（ENB）含量较高的牌号，以保证良好的硫化速度和交联密度。
    *   **填充剂：**
        *   **碳酸钙：** 最常用的白色填充剂，提供体积、降低成本，改善加工性能。需选用高纯度、低吸油值、细度均匀的品种，以保持物理性能和色彩稳定性。
        *   **滑石粉/高岭土：** 有时部分替代或与碳酸钙并用，可改善尺寸稳定性、加工流动性和表面光泽。
    *   **增塑剂：** 通常选用石蜡油（环烷油或石蜡基油），降低胶料粘度，改善加工流动性和低温屈挠性，调整成品硬度。选用低挥发、高闪点、与EPDM相容性好的品种，防止后期迁移渗出。
    *   **硫化体系：** 主要为硫磺硫化体系（促进剂+硫磺+活性剂氧化锌/硬脂酸）或过氧化物硫化体系。
        *   **硫磺体系：** 成本较低，物理性能均衡。需精确控制促进剂（如M、DM、TMTD等）与硫磺的比例，获得最佳交联网络和耐老化性。
        *   **过氧化物体系：** 耐热氧老化性、压缩永久变形性更优，无硫磺喷霜风险，但成本较高，需严格控制硫化温度和时间。
    *   **颜料：** 选用耐晒等级高（7-8级）、耐迁移性好的无机颜料（如氧化铁系）或高性能有机颜料。保证色彩鲜艳持久，不褪色、不污染。配比需精确以保证批次间颜色一致性。
    *   **加工助剂：** 如分散剂（促进填料分散均匀）、内脱模剂（改善出片离辊性）、结构控制剂（改善未硫化胶强度）等。

2.  **配方设计要点：**
    *   **物理性能平衡：** 根据跑道使用等级要求（如竞技、学校、社区），调整EPDM含量、填充剂类型与用量、油品用量，平衡拉伸强度、拉断伸长率、硬度、回弹性等关键指标。
    *   **耐候耐久性：** 高比例的优质EPDM是基础。选择耐候性优异的颜料和助剂，严格控制硫化程度（交联密度）。
    *   **环保安全性：** 选用低多环芳烃（PAHs）含量的油品，避免使用重金属颜料（如铅铬黄）和有毒有害物质（如PAHs、邻苯二甲酸酯类增塑剂、短链氯化石蜡）。
    *   **施工适应性：** 胶粒硬度和表面状态需利于与底层粘接剂的良好浸润和结合。

**二、 底层 (聚氨酯粘接层) 主要配方组成与考量**

1.  **主材料：**
    *   **多元醇：** 通常选用聚醚多元醇（如PPG），分子量和官能度影响最终固化物的硬度、柔韧性、强度及与EPDM颗粒的粘接力。低不饱和度、低含水率是关键。
    *   **异氰酸酯：** 主要为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或其改性体（如液化MDI）。提供与多元醇反应形成聚氨酯的活性基团。NCO含量、粘度、官能度影响反应活性、固化速度和最终性能。预聚体形式更常用。
    *   **填料：** 主要为重质碳酸钙（增加体积、降低成本、调整粘度、改善尺寸稳定性），需高纯度、低吸油值、充分干燥。
    *   **稀释剂/增塑剂：** 如邻苯二甲酸二辛酯（DOP）或其他环保替代品，降低体系粘度，改善施工性和柔韧性（需注意环保要求和迁移风险）。
    *   **催化剂：** 有机锡类（如二月桂酸二丁基锡DBTDL）和胺类催化剂，精确控制固化反应速度（凝胶时间、表干时间、实干时间），适应不同施工环境温度和效率要求。
    *   **流平剂/消泡剂/润湿分散剂：** 改善涂布性、减少气泡、促进对EPDM颗粒和基底的润湿与粘接。

2.  **配方设计要点：**
    *   **粘接性能：** 这是底层的核心。需优化多元醇与异氰酸酯的类型与配比（NCO/OH比例），确保对EPDM颗粒、无纺布/网格布增强层以及水泥/沥青基础形成强力且持久的化学结合与物理锚固。
    *   **力学性能与弹性：** 调整多元醇官能度、分子量与填料用量，获得所需的拉伸强度、撕裂强度、延伸率和回弹性，以支撑面层并传递冲击能量。
    *   **施工性能：** 粘度需适中，流平性好，开放时间（适用期）与固化速度需匹配施工工艺（刮涂、辊涂等）和环境条件（温湿度）。
    *   **环保性：** 选用低VOC或无VOC的原材料，避免使用禁用或限用的有害溶剂和增塑剂。

**三、 关键生产工艺流程控制**

1.  **原材料预处理：** 填料、颜料充分干燥；预聚体、多元醇恒温储存。
2.  **精确配料与混合：**
    *   **EPDM层：** 密炼机或高速搅拌机中，按严格顺序和工艺（时间、温度、加料顺序）将EPDM、油、填料、助剂、颜料、硫化剂等混合均匀，形成色泽均一、分散良好的混炼胶。混炼后经开炼机薄通、出片冷却。
    *   **PU底层：** 反应釜或行星搅拌机中，将多元醇、填料、增塑剂、助剂等充分分散均匀，制成A组分；异氰酸酯预聚体作为B组分。A、B组分需分别精确计量。
3.  **成型硫化：**
    *   **EPDM层：** 混炼胶经挤出机挤出、压延机压延成所需厚度片材，或经模具硫化成型为颗粒。精确控制硫化温度、压力和时间是保证交联密度和物理性能的关键。硫化后冷却、检验、裁切。
4.  **复合与收卷：**
    *   将硫化好的EPDM颗粒层（或片材）、增强层（如聚酯无纺布或网格布）与现场涂布的PU粘接层（或在工厂预涂布）在专用复合生产线上进行热压或冷压复合。控制复合温度、压力、速度，确保层间粘接牢固无气泡。
    *   复合后经冷却、定长裁切、检验、收卷包装。

**四、 核心性能指标参考**

*   **物理机械性能：** 拉伸强度、拉断伸长率、硬度（邵A）、撕裂强度、压缩永久变形、回弹值。
*   **功能性：** 冲击吸收、垂直变形（体现缓冲减震性能）。
*   **耐久性：** 人工气候老化（氙灯、UV）后性能保持率、耐水解性、抗霉菌性。
*   **安全环保性：** 重金属含量（铅、镉、铬、汞等）、多环芳烃（PAHs）含量、邻苯二甲酸酯类含量、挥发性有机化合物（VOC）释放量、固体废弃物含量等需符合相关标准（如GB 36246-2018《中小学合成材料面层运动场地》等）要求。
*   **抗滑性：** 湿态临界滑移值。
*   **颜色稳定性：** 耐人工气候（氙弧灯）色牢度。

**总结**

预制塑胶跑道的生产是系统工程，其核心技术在于EPDM面层和PU底层的精细化配方设计与严格的工艺过程控制。面层配方需平衡EPDM、填充剂、油、颜料及硫化体系的配比，以实现优异的耐候、耐磨、色彩稳定性和物理性能；底层配方则需精确调控多元醇、异氰酸酯、填料及助剂，确保对颗粒层和基础的强力粘接及结构支撑。整个生产过程对原材料质量、配比精度、混合均匀度、硫化/固化条件及复合工艺的控制至关重要，最终目标是生产出符合物理性能、使用功能及环保安全标准要求的卷材产品。

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