本技術(shù)涉及塑膠跑道領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種環(huán)保透氣型跑道及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、塑膠跑道又稱田徑運動跑道，主要由聚氨酯橡膠等材料鋪設(shè)而成，具有平整度好、抗壓強度高、硬度彈性適當(dāng)、物理性能穩(wěn)定的特性，有利于運動員速度和技術(shù)的發(fā)揮，有效地提高運動成績，降低摔傷率。

2、當(dāng)前普遍鋪設(shè)的tdi聚氨酯塑膠跑道，基礎(chǔ)層大多為混凝土施工面，在基礎(chǔ)層上設(shè)置膠面層，膠面層主要是由甲苯二異氰酸酯型聚氨酯、增塑劑、催化劑等原料構(gòu)成，其原料內(nèi)含有多種有毒有害化學(xué)物質(zhì)，如果在鋪設(shè)過程中，有毒物質(zhì)反應(yīng)不完全，這種塑膠跑道就會成為一個“毒氣罐”，對環(huán)境和人體都帶來很大的危害。且這種跑道透氣性不佳，當(dāng)高溫環(huán)境下，地基中的水蒸氣無法透過跑道迅速散發(fā)，跑道易發(fā)生鼓泡等損傷，維修時清理下來的廢舊跑道材料毒性極大，且無法回收利用，會對環(huán)境造成更大的危害。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了提高跑道的透氣性和環(huán)保性能，本技術(shù)提供一種環(huán)保透氣型跑道及其施工方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種環(huán)保透氣型跑道，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種環(huán)保透氣型跑道，包括在基礎(chǔ)層上自上而下依次設(shè)置的膠面層、彈性層和緩沖層，所述膠面層、彈性層和緩沖層的厚度比為15:20:18；所述膠面層包括自上而下依次設(shè)置的耐磨層、透氣層和環(huán)保塑膠底層，所述耐磨層、透氣層和環(huán)保塑膠底層的厚度比為1:1:3；

4、所述透氣層包括以下重量份的原料：無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑?60～70份；彩色三元乙丙橡膠顆粒?25～35份；抗氧劑1010?3～5份；有機硅防水劑?4～6份；碳納米管?5～8份；苧麻纖維?3～5份；咖啡渣4～6份。

5、通過采用上述技術(shù)方案，膠面層作為跑道的最上層，是與人和空氣直接接觸的一層，由環(huán)保塑膠底層、透氣層和耐磨層組成，均具有透氣環(huán)保的作用。其中環(huán)保塑膠底層作為膠面層的基礎(chǔ)，提供了支撐力和最大的功能特性，用料環(huán)保；透氣層可以有效散發(fā)跑道鋪設(shè)過程中的揮發(fā)物，進(jìn)一步減少了污染損害，當(dāng)高溫天氣時，水蒸氣也可以通過透氣層有效散發(fā)，減少了跑道損傷，從而降低了維修頻率，進(jìn)一步提高了環(huán)保性能；耐磨層則降低了跑道的磨損程度，進(jìn)一步降低跑道維修頻率，從而提高環(huán)保性能。

6、透氣層的原料中，采用了環(huán)保的無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑作為粘結(jié)材料和彈性基礎(chǔ)，添加彩色三元乙丙橡膠顆粒增加其彈性和耐磨性，二者作為主要成分制備的層結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的疏水透氣性能；抗氧劑和有機硅防水劑則作為功能助劑，提高透氣層的抗老化能力和防水能力，以降低氣候和水對材料的影響，碳納米管、苧麻纖維和咖啡渣復(fù)配，碳納米管與苧麻纖維均為中空結(jié)構(gòu)，二者結(jié)合形成網(wǎng)狀透氣結(jié)構(gòu)，多方向支撐，咖啡渣則填充在網(wǎng)狀透氣結(jié)構(gòu)中空隙較大的位置，提供更多點狀透氣通道，三者復(fù)配，共同在透氣層中形成了多維度的透氣通道，且又有足夠的支撐力，從而提高了跑道的透氣性能，減少了水蒸氣的聚集，降低了跑道的損傷。

7、膠面層下設(shè)置了彈性層，彈性層可以提高跑道的彈性和減震性能；彈性層下設(shè)置緩沖層，作為彈性層與基礎(chǔ)層中間的層結(jié)構(gòu)，緩沖層具有彈性和韌性，既可以有效減少跑道損傷對基礎(chǔ)層的損害，也可以有效降低基礎(chǔ)層受氣候影響后的開裂等對跑道的損傷。

8、因此，獲得了提高跑道的透氣性和環(huán)保性能的效果。

9、可選的，所述透氣層還包括以下重量份的原料：疏水改性多孔聚苯乙烯微球?6～8份；海藻酸鈉?5～8份。

10、通過采用上述技術(shù)方案，透氣層中還添加了疏水改性多孔聚苯乙烯微球和海藻酸鈉，疏水改性多孔聚苯乙烯微球具有表面疏水性，且具有優(yōu)異的孔隙，能有效阻水，可以減少水蒸汽在跑道中的聚集，還能有效促進(jìn)水蒸氣在透氣層中的流動，可以沿著透氣通道散發(fā)出去，當(dāng)水蒸氣較多時，海藻酸鈉能夠快速吸水并形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供大量的吸附位點以吸附疏水改性多孔聚苯乙烯微球，進(jìn)一步促進(jìn)水蒸氣的流動和散發(fā)。

11、可選的，所述疏水改性多孔聚苯乙烯微球的制備方法如下：

12、清洗并干燥多孔聚苯乙烯微球，備用；

13、制備涂層溶液：在乙醇中加入少量醋酸溶液并攪拌均勻，緩慢加入硅烷偶聯(lián)劑持續(xù)攪拌，直至溶液變澄清，加入聚四氟乙烯粉末，聚四氟乙烯粉末與多孔聚苯乙烯微球的重量份之比為1:2，再加入少量去離子水繼續(xù)攪拌，使硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生部分水解反應(yīng)，靜置6小時，使硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)一步水解并形成穩(wěn)定的溶膠；

14、浸漬法涂覆涂層；涂層固化；清洗與后處理。

15、通過采用上述技術(shù)方案，在給多孔聚苯乙烯微球做表面疏水改性時，添加了聚四氟乙烯粉末，使得多孔聚苯乙烯微球表面粘結(jié)了較多的聚四氟乙烯粉末，可以有效提高疏水改性多孔聚苯乙烯微球的熱穩(wěn)定性，能進(jìn)一步減少高溫天氣下水蒸氣對其強度的影響，還能夠有效提升疏水改性多孔聚苯乙烯微球的潤滑性能，有助于疏水改性多孔聚苯乙烯微球在透氣層中的分散，且提高跑道的耐磨損性能。

16、可選的，所述環(huán)保塑膠底層包括以下重量份的原料：無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑60～70份；彩色三元乙丙橡膠顆粒?25～35份；細(xì)砂?5～8份；抗氧劑1010?3～5份；碳化硅粉??3～5份；碳納米管?5～8份；有機硅防水劑?4～6份；聚丙烯網(wǎng)狀纖維?6～8份。

17、通過采用上述技術(shù)方案，環(huán)保塑膠底層中，碳納米管提供透氣通道，細(xì)砂、碳化硅粉和聚丙烯網(wǎng)狀纖維的復(fù)配，提高了環(huán)保塑膠底層的拉伸強度和韌性，以對跑道提供更好的支撐力。

18、可選的，所述耐磨層包括以下重量份的原料：無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑?60～70份；彩色三元乙丙橡膠顆粒?20～30份；納米二氧化鈦?6～8份；抗氧劑1010?3～5份；碳化硅粉??3～5份；碳納米管?5～8份。

19、通過采用上述技術(shù)方案，碳納米管提供透氣通道，納米二氧化鈦和碳化硅粉既能降低紫外線損傷，還能提供優(yōu)異的機械強度，從而提高耐磨層的耐磨性。

20、可選的，所述緩沖層包括以下重量份的原料：sbs改性瀝青?30～50份；彩色三元乙丙橡膠顆粒?15～20份；聚丙烯網(wǎng)狀纖維?6～8份；硬脂酸鈉5～10份；礦粉?10～20份；木質(zhì)素纖維?8～12份。

21、通過采用上述技術(shù)方案，緩沖層采用sbs改性瀝青作為主要粘結(jié)材料和支撐材料，聚丙烯網(wǎng)狀纖維和木質(zhì)素纖維復(fù)配，以提高緩沖層的強度和透氣性。

22、可選的，所述彈性層包括以下重量份的原料：無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑?50～70份；彩色三元乙丙橡膠顆粒?10～20份；微發(fā)泡tpu顆粒?20～25份；硅酸鈣?6～8份；中空玻璃微珠?6～8份；聚丙烯腈纖維?5～8份。

23、通過采用上述技術(shù)方案，彈性層中，采用微發(fā)泡tpu顆粒來替代部分彩色三元乙丙橡膠顆粒，有效提升了彈性層的彈性和韌性，聚丙烯腈纖維具有優(yōu)異的疏水性，能夠在彈性層中作為網(wǎng)狀剛性支撐，硅酸鈣能夠吸收水分，以緩解水分上升而影響到膠面層的情況，中空玻璃微珠和微發(fā)泡tpu顆粒沿著聚丙烯腈纖維分布，能夠產(chǎn)生透氣通道，以提高跑道的透氣性能。

24、第二方面，本技術(shù)提供一種環(huán)保透氣型跑道的施工方法，采用如下的技術(shù)方案：

25、一種環(huán)保透氣型跑道的施工方法，包括以下步驟：

26、（1）基層清理與驗收：施工前，基層的承載力、平整度、坡度應(yīng)驗收合格且無較大裂縫，基層表面應(yīng)干燥、干凈；

27、（2）分別制備膠面層、彈性層和緩沖層的材料，備用；

28、（3）在基層上攤鋪緩沖層，固化后再攤鋪彈性層，待其自然固化；每層固化后需進(jìn)行打磨、找平等處理；

29、（4）在彈性層上噴涂環(huán)保塑膠底層，固化后噴涂透氣層，透氣層固化后噴涂耐磨層，待其自然固化；每層固化后需進(jìn)行打磨、找平等處理。

30、通過采用上述技術(shù)方案，采用上述施工方法，施工后的跑道具有優(yōu)異的透氣性能和環(huán)保性能。

31、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

32、1、由于本技術(shù)添加透氣層，透氣層中采用環(huán)保的無溶劑單組分聚氨酯膠粘劑作為粘結(jié)材料和彈性基礎(chǔ)，添加彩色三元乙丙橡膠顆粒增加其彈性和耐磨性，二者作為主要成分制備的層結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的疏水透氣性能；抗氧劑和有機硅防水劑則作為功能助劑，提高透氣層的抗老化能力和防水能力，以降低氣候和水對材料的影響，碳納米管、苧麻纖維和咖啡渣復(fù)配，共同在透氣層中形成了多維度的透氣通道，且又有足夠的支撐力，從而提高了跑道的透氣性能，減少了水蒸氣的聚集，降低了跑道的損傷。獲得了提高跑道的透氣性和環(huán)保性能的效果。

33、2、本技術(shù)中優(yōu)選采用疏水改性多孔聚苯乙烯微球和海藻酸鈉，海藻酸鈉能夠快速吸水并形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供大量的吸附位點以吸附疏水改性多孔聚苯乙烯微球，能有效阻水，可以減少水蒸汽在跑道中的聚集，還能有效促進(jìn)水蒸氣在透氣層中的流動，可以沿著透氣通道散發(fā)出去。獲得了提高跑道的透氣性和環(huán)保性的效果。

34、3、本技術(shù)的施工方法，施工后的跑道具有優(yōu)異的透氣性和環(huán)保性能。