1 聚氨酯塑胶跑道简述
 

异氰酸酯与羟基化合物经加聚反应，生成含有氨基甲酸酯基团的大分子主链结构，即聚氨酯。聚氨酯塑胶是指采用浇注方法成型的聚氨酯弹性体，主要由聚氨酯预聚体、扩链剂、催化剂、助剂、颜料、填料等经一系列混合、加工、摊铺浇注而成，聚氨酯塑胶稳定性强，力学性能优异，是铺设运动赛道的不二之选。聚氨酯塑胶跑道包括基础层和胶面层两层结构，基础层通常由无机材料构成，胶面层铺设聚氨酯材料。按聚氨酯胶面层结构可分为全塑型、复合型、混合型、颗粒型四类。按聚氨酯异构体类型可分为甲苯二异氰酸酯(简称TDI)型和二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)型两类。自2018年11月1日起，我国中小学校园塑胶跑道建设开始实施新国标“GB36246-2018”即《中小学合成材料面层运动场地》，新国标对塑胶跑道建设中可能产生的毒害物种类和建成跑道的挥发性有机化合物浓度做出了限定。而国标中明令禁止的铅、铬、汞重金属、甲苯二异氰酸酯和苯系等有毒有害物都是TDI型聚氨酯塑胶跑道中的“常客”。

 

3 聚氨酯塑胶跑道发展趋势
 

随着国内环境形势的日益严峻，环保要求日益加强，开发低成本高性能、环境友好型聚氨酯塑胶跑道材料是大势所趋。总结国内外最新研究成果，可以预测出聚氨酯塑胶跑道行业的未来发展趋势。

 

3.1 纳米改性聚氨酯

 

纳米改性是指在聚氨酯弹性体制备的扩链阶段混入经分散处理的纳米材料，通过原位聚合发制备纳米改性聚氨酯。纳米改性聚氨酯具有良好的综合力学性能，同时能大幅度提高聚氨酯的耐磨性、阻燃性、抗霉性和生命周期。国内首条一流水平的高强度纳米复合聚氨酯塑胶跑道于2008年8月亮相北京奥运会赛场。

纳米改性的核心是在聚氨酯材料中引入层状纳米粒子，保证其均匀分散在的基材中。蒙脱土和纳米二氧化硅都是聚氨酯纳米改性中常用的纳米粒子。陈宇飞等通过原位聚合法将有机化蒙脱土（简称OMMT）掺杂到PUE中，使单体在蒙脱土层间聚合，制备出有机化蒙脱土/聚氨酯弹性体（OMMT/PUE）纳米复合材料。

黄国波等在聚氨酯预聚物中加入纳米SiO2，利用粒子表面的原位聚合效应分散纳米粒子团聚体，分散粒子的诱导结晶作用和与聚氨酯大分子的化学键合，显著提高了聚氨酯弹性体综合性能。

表1是试验纳米塑胶跑道性能指标， 其中蒙脱土添加量和纳米二氧化硅的添加量均为3%左右。

表1 蒙脱土(MMT)、纳米二氧化硅（SiO2）改性聚氨酯弹性体塑胶跑道性能指标