本發(fā)明屬于阻燃涂料，具體涉及一種利用廢舊塑膠跑道粉末為助劑制備增強型防水阻燃涂層的方法。

背景技術(shù)：

1、木材從古至今被廣泛的應(yīng)用于建筑、家具制造領(lǐng)域，是傳統(tǒng)的建筑材料之一，其具有可再生、加工性強、美觀、輕質(zhì)化等優(yōu)點。然而木材因其易燃的特性，使得其在使用過程中具有潛在的安全隱患。在火災(zāi)發(fā)生時，木材能夠迅速燃燒并蔓延火勢，從而對生命和財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。為了解決上述問題，提高木材的防火阻燃性能，阻燃木材涂層的研發(fā)成為備受人們關(guān)注的焦點。阻燃木材涂層能夠在木材表面形成一層保護(hù)膜，在遇火時可以通過多種機制起到阻燃作用，例如阻止熱量傳遞到木材內(nèi)部、釋放滅火性氣體抑制燃燒反應(yīng)、在木材表面形成炭層以隔絕熱量和氧氣向材料內(nèi)部傳遞等。

2、塑膠跑道因其具有高彈性、防滑、耐磨等優(yōu)點被廣泛的應(yīng)用于各種田徑體育場地。但是，一般來說塑膠跑道使用期限在5-10年之后就需要進(jìn)行維護(hù)與更換，根據(jù)中國體育用品協(xié)會的保守估計，在2022-2027年間我國將有4.91×108?m2的塑膠跑道需要被更換，將會產(chǎn)生大量的廢棄物。如何妥善處置這些廢舊塑膠跑道，是一個嚴(yán)峻的現(xiàn)實問題。因此，出于環(huán)境保護(hù)和再生廢舊資源的考慮，十分有必要對廢舊的塑膠跑道進(jìn)行妥善地回收利用。但是，對于廢舊塑膠跑道在阻燃涂料方面的應(yīng)用，國內(nèi)外還沒有相關(guān)報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對木材防水阻燃涂料的現(xiàn)實需求和廢舊塑膠跑道的資源化利用途徑不足的問題，本發(fā)明提供了一種利用廢舊塑膠跑道粉末為助劑制備增強型防水阻燃涂層的方法。本發(fā)明以廢舊塑膠跑道粉末作為防水改性劑和助阻燃劑，通過將廢舊塑膠跑道粉末與環(huán)氧樹脂涂料混合，顯著提升了涂料的防水和阻燃性能，擴展了其在木質(zhì)家具、古建筑保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。與傳統(tǒng)的內(nèi)部注入阻燃劑方式相比，本發(fā)明的涂料應(yīng)用方法更加簡便，且能夠有效保持木材的基本性質(zhì)，不會影響其力學(xué)性能、表觀密度等，并且該涂料為粉紅色不透明，具有良好的遮蓋性和裝飾功能。通過廢棄塑膠跑道的回收與再利用，本發(fā)明不僅解決了環(huán)境問題，還促進(jìn)了資源的循環(huán)利用，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。

2、本發(fā)明利用廢舊塑膠跑道粉末為助劑制備增強型防水阻燃涂層的方法，包括如下步驟：

3、步驟1：用水浮選法將破碎后的廢舊塑膠跑道顆粒篩分為密度大于水的重質(zhì)粉末和密度小于水的輕質(zhì)粉末，將重質(zhì)粉末和輕質(zhì)粉末分別放入干燥箱中除去水分。

4、步驟2：將聚磷酸銨、季戊四醇、氧化鋅和重質(zhì)粉末按比例加入球磨機中球磨混合。

5、步驟3：將球磨后的產(chǎn)物與環(huán)氧樹脂和聚酰胺型固化劑加入到反應(yīng)器中，進(jìn)一步攪拌，獲得混合涂料。

6、步驟4：將步驟3獲得的混合涂料均勻地涂覆到被保護(hù)木材的表面。

7、步驟5：將適量輕質(zhì)粉末借助氣流均勻噴灑在涂層表面。

8、步驟6：在輕質(zhì)粉末覆蓋涂層的表面噴灑無水乙醇。

9、步驟7：對涂層進(jìn)行高溫烘烤或者熱風(fēng)吹掃。

10、所述廢舊塑膠跑道來自于運動場、操場或人行步道翻修過程中的廢棄物，經(jīng)破碎篩分后形成直徑≤150μm的顆粒。

11、原料組成按質(zhì)量份數(shù)構(gòu)成如下：

12、環(huán)氧樹脂（e44型）80份，聚酰胺型固化劑20份，聚磷酸銨10份，季戊四醇5份，氧化鋅4份，重質(zhì)粉末1-20份。

13、進(jìn)一步地，步驟1中，干燥溫度為90℃，時間為12?h。

14、進(jìn)一步地，步驟2中，球磨時間為2?h，球磨機轉(zhuǎn)速為50?rpm。

15、進(jìn)一步地，步驟3中，攪拌溫度為25℃，攪拌時間為30?min，轉(zhuǎn)速為100?rpm。

16、進(jìn)一步地，步驟4中，涂料涂覆厚度為400?μm。

17、進(jìn)一步地，步驟5中，輕質(zhì)粉末的噴灑的表面密度為100?g/m2。

18、進(jìn)一步地，步驟6中，無水乙醇的噴灑量為100?ml/m2。

19、進(jìn)一步地，步驟7中，高烘烤或熱風(fēng)吹掃的溫度為90℃，時間為10?min。

20、經(jīng)化驗可知，輕質(zhì)粉末的主要成分為有機聚合物，包括聚氨酯和乙丙橡膠等；重質(zhì)粉末的主要成分為包覆少量有機物的無機物，包括碳酸鈣和二氧化硅等。將重質(zhì)粉末與聚磷酸銨、季戊四醇、氧化鋅一同球磨，促進(jìn)了幾種物質(zhì)的物理和化學(xué)融合——粒徑經(jīng)球磨后變得更小；且利用機械力促進(jìn)重質(zhì)粉末表面的有機物斷鍵產(chǎn)生羧基、氨基和碳自由基等官能團，進(jìn)而與季戊四醇和氧化鋅表面的羥基官能團反應(yīng)。如此，不僅能顯著提升重質(zhì)粉末、聚磷酸銨、季戊四醇和氧化鋅在涂料體系中的分散均質(zhì)性，而且還能提高氧化鋅催化聚磷酸銨分解的速度，進(jìn)而加快誘導(dǎo)重質(zhì)粉末中碳酸鈣分解，產(chǎn)生二氧化碳，協(xié)同阻燃。同時表層的輕質(zhì)粉末，因其有機聚合物較多所以在涂料表層可在涂料表層形成致密疏水保護(hù)層。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

22、本發(fā)明利用廢舊塑膠跑道粉末增強了涂料的防水性和阻燃性，解決了廢舊塑膠跑道的回收再利用難題，避免了固廢資源浪費、減少了自然資源開發(fā)、減輕了環(huán)保壓力，助力了可持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)特征：

1.一種利用廢舊塑膠跑道粉末為助劑制備增強型防水阻燃涂層的方法，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用廢舊塑膠跑道粉末為助劑制備增強型防水阻燃涂層的方法。本發(fā)明以廢舊塑膠跑道粉末作為防水改性劑和助阻燃劑，通過將廢舊塑膠跑道粉末與環(huán)氧樹脂涂料混合，顯著提升了涂料的防水和阻燃性能，擴展了其在木質(zhì)家具、古建筑保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。通過廢棄塑膠跑道的回收與再利用，本發(fā)明不僅解決了環(huán)境問題，還促進(jìn)了資源的循環(huán)利用，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。

技術(shù)研發(fā)人員：郝文濤,陸宇升,潘顯祥,蔣慶,楊文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥工業(yè)大學(xué)智能制造技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8