双层高弹性环保预制型橡胶卷材及其制备方法与流程

本技术涉及橡胶材料，尤其是涉及双层高弹性环保预制型橡胶卷材及其制备方法。

背景技术：

1、橡胶跑道通常由橡胶材料制成，具有较好的弹性和缓冲性能，能够有效地减少跑步时对身体的冲击和疲劳，此外，橡胶跑道还具有较高的耐磨性和抗滑性，能够保证跑步时的安全性和舒适性，被广泛应用于各种场所，包括体育场、公园和学校等，为人们提供了安全、舒适的跑步环境。

2、预制型橡胶跑道按照功能一般分三层：耐磨柔韧面层、压力缓冲底层以及预制型橡胶跑道卷材和跑道基础的粘结层；面层的主要功能是增加运动者在运动时足底和地面的摩擦系数，传递压力，所以一般面层都是采用密实度高的橡胶卷材辊压出特定的细密防眩晕花纹；底层的主要功能是依靠自身的弹性特性吸收缓冲来自面层传递的压力，底层一般会结合惰性气体微发泡技术然后辊压出特殊的立体网状结构。

3、运动场地的基础有两种：一种是沥青混凝土基础，一种是水泥混凝土基础。预制型橡胶跑道就是将预制型橡胶跑道卷材用聚氨酯胶水粘接在跑道基础上。

4、然而，现有的橡胶跑道材料部分制备工艺复杂，且部分材料重金属及有机挥发物超标，严重危害人体健康；以及现有的橡胶跑道存在弹性较差的问题，导致运动员在跑步时受到较大的冲击和伤害，影响了使用效果和安全性。

5、因此，急需研发一种高弹性、环保的橡胶卷材用于提高橡胶跑道的使用性能和安全性。

技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种高弹性、环保的橡胶卷材，本技术提供双层高弹性环保预制型橡胶卷材及其制备方法。

2、一方面，本技术提供的双层高弹性环保预制型橡胶卷材，包括a层和b层，所述a层包括以下重量份数原料：天然橡胶a 80-120份，聚乙烯吡咯烷酮10-20份，聚乙烯醇10-25份，引发剂1-6份，乙醇10-15份，填料50-80份，硫化剂1-4份，防老剂0.2-0.5份，光稳定剂2-5份；

3、所述b层包括以下重量份数原料：天然橡胶b 80-150份，硅胶30-55份，填料60-80份，硫化剂0.5-3份，防老剂0.1-0.5份，光稳定剂2-5份。

4、通过采用上述技术方案，本技术采用特定的双层结构以及特定的原料制备的双层高弹性环保预制型橡胶卷材具有高弹性，能够更好地吸收冲击力，减少跑步时对身体的冲击，提高跑步的舒适度；同时，该卷材还具有环保、可二次翻新设计等优点，能够延长产品的使用寿命，节约地球资源；

5、本技术a层的原料中，采用特定的天然橡胶a、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，不仅聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇发生交联反应形成三维网络结构，提高了制备的橡胶卷材的弹性，同时也会与天然橡胶a反应，使得天然橡胶a分散更加均匀，以及使天然橡胶a形成一整个三维网络结构，进而增强橡胶卷材的弹性和耐久性，并提高其抗疲劳性能；

6、本技术b层的原料中，采用特定的天然橡胶b和硅胶，可以进一步增强橡胶卷材的弹性和耐久性。

7、可选的，所述a层的原料中，所述聚乙烯吡咯烷酮13-16份，所述聚乙烯醇15-20份。

8、通过采用上述技术方案，本技术选取更优范围的聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，可形成更加稳定的网络结构，制备的双层高弹性环保预制型橡胶卷材的综合性能更加优异。

9、可选的，所述b层的原料中，所述天然橡胶b 100-120份，所述硅胶40-45份。

10、通过采用上述技术方案，本技术选取更优范围的天然橡胶b和硅胶，可以使得天然橡胶b分散的更加均匀，避免了天然橡胶b聚集在一起形成大的团聚体，进而影响加工性能和稳定性以及弹性性能。

11、可选的，所述b层的原料中，所述硅胶包括重量比为0.3-0.6:1的b型硅胶和c型硅胶。

12、通过采用上述技术方案，本技术采用特定配比的b型硅胶和c型硅胶，可以进一步提高橡胶卷材的弹性，优化橡胶卷材的性能。

13、可选的，所述b型硅胶的孔容为0.6-0.75ml/g，比表面积为300-400m2/g。

14、可选的，所述c型硅胶的孔容为0.8-1ml/g，比表面积为200-300m2/g。

15、通过采用上述技术方案，本技术选取特定的孔容以及比表面积的b型硅胶和c型硅胶，有助于进一步提高硅胶的吸附性能和透气性能，使其更好地与天然橡胶结合，提高橡胶卷材的综合性能。

16、可选的，所述a层和b层的原料中，所述填料为二氧化硅。

17、可选的，所述二氧化硅为改性二氧化硅，所述改性二氧化硅包括重量比为1:0.01-0.05:0.6-1二氧化硅、钛酸酯偶联剂和乙醇。

18、通过采用上述技术方案，本技术选取二氧化硅作为填料，并对其进行改性，可以改善二氧化硅的表面活性和润湿性，进一步提高其与橡胶分子的结合性能和分散性能，提高橡胶卷材的弹性和稳定性。

19、另一方面，本技术提供一种双层高弹性环保预制型橡胶卷材的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、将a层的原料中的天然橡胶a、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇溶于乙醇中，再加入引发剂，混合搅拌，制备预混物；

21、s2、取预混物和a层的原料中的填料混合搅拌后，再加入a层的原料中的硫化剂、防老剂和光稳定剂混合搅拌，制备a层胶料；

22、s3、将b层的原料中的天然橡胶b和硅胶混合搅拌后，再加入b层的原料中的填料、硫化剂、防老剂和光稳定剂混合搅拌，制备b层胶料；

23、s4、将a层胶料和b层胶料加入成型模具中，进行模压处理，制备双层高弹性环保预制型橡胶卷材。

24、通过采用上述技术方案，本技术的双层高弹性环保预制型橡胶卷材的制备方法简便易行，可工业化生产，并且原料绿色环保，制备的橡胶卷材综合性能优异。

25、可选的，所述s4中，模压处理的温度为140-160℃，模压处理的时间为10-30min。

26、通过采用上述技术方案，本技术通过控制模压处理的温度和时间，可以进一步促进橡胶卷材的交联反应和形态稳定化。

27、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.本技术采用特定的双层结构以及特定的原料制备的双层高弹性环保预制型橡胶卷材具有高弹性，能够更好地吸收冲击力，减少跑步时对身体的冲击，提高跑步的舒适度，以及绿色环保；

29、2.本技术a层的原料中，采用特定的天然橡胶a、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇，不仅聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇发生交联反应形成三维网络结构，提高了制备的橡胶卷材的弹性，同时也会与天然橡胶a反应，使得天然橡胶a分散更加均匀，以及使天然橡胶a形成一整个三维网络结构，进而增强橡胶卷材的弹性；

30、3.本技术b层的原料中，采用特定的天然橡胶b和硅胶，提高天然橡胶b的分散性，可以进一步增强橡胶卷材的弹性；

31、4.本技术的双层高弹性环保预制型橡胶卷材的制备方法简便易行，可工业化生产，并且原料绿色环保，制备的橡胶卷材综合性能优异。

32、具体实施方式

33、以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。

34、本技术设计了双层高弹性环保预制型橡胶卷材，包括a层和b层，所述a层包括以下重量份数原料：天然橡胶a 80-120份，聚乙烯吡咯烷酮10-20份，聚乙烯醇10-25份，引发剂1-6份，乙醇10-15份，填料50-80份，硫化剂1-4份，防老剂0.2-0.5份，光稳定剂2-5份；

35、所述b层包括以下重量份数原料：天然橡胶b 80-150份，硅胶30-55份，填料60-80份，硫化剂0.5-3份，防老剂0.1-0.5份，光稳定剂2-5份。

36、本技术的一种双层高弹性环保预制型橡胶卷材的制备方法，包括以下步骤：

37、s1、将a层的原料中的天然橡胶a、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇溶于乙醇中，再加入引发剂，混合搅拌，制备预混物；

38、s2、取预混物和a层的原料中的填料混合搅拌后，再加入a层的原料中的硫化剂、防老剂和光稳定剂混合搅拌，制备a层胶料；

39、s3、将b层的原料中的天然橡胶b和硅胶混合搅拌后，再加入b层的原料中的填料、硫化剂、防老剂和光稳定剂混合搅拌，制备b层胶料；

40、s4、将a层胶料和b层胶料加入成型模具中，进行模压处理，制备双层高弹性环保预制型橡胶卷材。