體育場塑膠跑道材料的選擇

體育場塑膠跑道材料的選擇一、體育場塑膠跑道面層材料的開展簡史：

自1967年在加拿大召開的泛美運(yùn)動(dòng)會(huì)首次使用塑膠跑道起，并在1968年墨西哥奧運(yùn)會(huì)上被正式采用，已有50年的歷史。

我國自1972年開始研制塑膠跑道面層，于1979年9月首次在北京體育館室內(nèi)田徑場鋪設(shè)。我國于1993年公布并實(shí)施了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14833-93。自80年代至今，每年平均月完成300多萬平米的鋪裝面積，產(chǎn)品也經(jīng)歷了更新和換代的過程，生產(chǎn)塑膠跑道材料的廠家也由初期的3家增加到2006年的300多家。塑膠面層被廣泛應(yīng)用于學(xué)校和全民健身的體育場地中。

二、塑膠跑道材料的分類：塑膠跑道按成型工藝可分為復(fù)合型和預(yù)制型兩種。其中復(fù)合型按照固化成型的不同又分為：混合型、透氣型〔疏水型〕。我國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)田徑場地根本上多數(shù)采用混合型面層〔圖1〕。隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的普遍提高，跑道面層的選用也逐步向環(huán)保型、預(yù)制型轉(zhuǎn)化〔圖2〕。混合型面層〔圖1〕

上層硬度HRA40-45氣墊效果下層硬度HRA45-50預(yù)制型橡膠面層〔圖2〕

透氣型塑膠面層（疏水型）

上層為EPDM橡膠顆料下層為黑顆粒EPDM黑顆粒透氣型塑膠面層EPDM顆粒與膠水混合成型透氣型塑膠面層〔疏水型〕多用與普通非徑賽場地使用，如中小學(xué)、幼兒園。塑膠黑顆粒三、塑膠跑道材料使用中的問題：

聚氨酯塑膠跑道，不管是哪種類型，其根本原料都是聚醚多元醇和異氰酸酯。其中異氰酸酯主要為甲苯2，4-二異氰酸酯〔TDI〕。

TDI是聚氨酯工業(yè)生產(chǎn)的重要原料，在配方中參加TDI組分的聚氨酯跑道，為TDI聚氨酯跑道。TDI聚氨酯跑道生產(chǎn)工藝一般為雙組分工藝，即在原料廠按一定比例的TDI和聚醚多元醇反響，制得含異氰酸酯端基的預(yù)聚體〔甲組分〕；以聚醚多元醇、MOCA〔鄰苯二甲酸二辛酯〕、無機(jī)填料、顏料、催化劑和其他助劑等混配的乙組分。施工時(shí)，將甲、乙組分，按一定比例混合，然后均勻地鋪在根底地面上，刮平，在室溫下3～7天完全固化。一般10天后交付使用。

1、現(xiàn)有合成跑道面層材料使用的狀況：

自2004年起，社會(huì)各界對(duì)學(xué)校場地建設(shè)中鋪設(shè)TDI聚氨酯跑道會(huì)釋放有毒氣體，影響師生健康一事十分關(guān)注，并引起國家教育部高度重視。教育部體衛(wèi)藝司就“學(xué)校體育場地建設(shè)〞召集有關(guān)專家進(jìn)行專題研討，與會(huì)者最終達(dá)成共識(shí)：我國大中小學(xué)校要繼續(xù)大力提倡鋪設(shè)塑膠跑道，這是學(xué)校體育開展的大勢(shì)所趨，但同時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行國家關(guān)于塑膠場地檢測(cè)和監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)目前可能存在的個(gè)別生產(chǎn)廠家在操作過程中的不標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)象，專家呼吁在塑膠跑道鋪設(shè)過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2001年12月10日發(fā)布的?室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量?和國家體育總局2003年9月發(fā)布的?人工材料體育場地使用要求及檢驗(yàn)方法第1局部：室外合成面層田徑場地?中對(duì)合成跑道施工過程中產(chǎn)生的游離甲苯二異氰酸酯游離指標(biāo)不超過0.7%的一致規(guī)定。并要求實(shí)用方在場地竣工后應(yīng)邀請(qǐng)國家權(quán)威專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)場地進(jìn)行檢測(cè)，環(huán)保不超標(biāo)、場地體育工藝滿足設(shè)計(jì)要求的場地方可投入教學(xué)使用。2、跑道材料環(huán)保性能分析：在聚氨酯工業(yè)中，經(jīng)常使用的化學(xué)制品多是高活性甚至是有害物質(zhì)，在生產(chǎn)工藝過程中都要求有一定的防護(hù)措施。異氰酸酯的毒性和其揮發(fā)度有關(guān)，室溫下僅TDI和HDI有揮發(fā)性，其它二異氰酸酯揮發(fā)性都很低，大氣中的含量也很低，對(duì)健康影響不大。但在TDI在加熱時(shí)揮發(fā)性很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過空氣中的允異氰酸酯。國際衛(wèi)生組織嚴(yán)格規(guī)定異氰酸酯聚合物中游離單體含量必須控制在0.5％以下。

在國家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)游離TDI規(guī)定為油漆調(diào)配之后低于0.7%，因?yàn)閲鴥?nèi)TDI聚合工業(yè)的水平問題，目前與興旺國家差距甚大，所以從保護(hù)民族工業(yè)的角度出發(fā)，國家制定的標(biāo)準(zhǔn)范圍較寬。

第一，在20℃時(shí)，TDI飽和蒸汽濃度為142mg/kg，炎熱天氣時(shí)聚氨酯跑道的地表溫度在60℃以上，會(huì)使場地空間TDI揮發(fā)氣體的濃度劇增。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的田徑場面積在

10000㎡左右，同時(shí)向大氣中排放TDI氣體的總量不可小視。

第二，人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)的呼吸量是安靜時(shí)的20倍以上，使肺通氣量劇增，在短時(shí)間內(nèi)可吸入大量氣體，即使是吸入極低劑量的

TDI揮發(fā)氣體，由于新陳代謝的提高會(huì)加速有毒氣體在體內(nèi)與血液的結(jié)合，從而影響運(yùn)動(dòng)者的健康。

第五，聚氨酯跑道不僅含有多種有毒有害化學(xué)物質(zhì)、攤鋪施工時(shí)公害嚴(yán)重，而且還因?yàn)樵诰郯滨渲M分中參加了抗細(xì)菌、酵母、真菌的殺蟲劑及高分子量的聚醚，以免受微生物侵襲，致使

TDI聚氨酯跑道難于在自然條件下降解。

鋪設(shè)8000平米的TDI跑道膠面層大約需要140噸聚氨酯膠料，聚氨酯跑道設(shè)計(jì)壽命為8

至10年。國內(nèi)塑膠跑道市場容量將到達(dá)2.15億㎡，其中10％已經(jīng)鋪設(shè)完成，仍然保有近2億㎡

。今后十年每年的社會(huì)需求平均到達(dá)2000多萬㎡

。3、跑道面層材料危害性認(rèn)識(shí)的誤區(qū)：業(yè)主對(duì)運(yùn)動(dòng)場地建設(shè)的招標(biāo)、施工和使用存在著誤區(qū)；施工層層轉(zhuǎn)包，使得施工方會(huì)在施工用料上做文章；施工監(jiān)理缺乏體育工藝意識(shí)，難以保證施工質(zhì)量。

TDI聚氨酯跑道中游離TDI的釋放量，還與季節(jié)、地域有關(guān)。在我國南方的大局部省市中鋪設(shè)TDI聚氨酯跑道，其危害問題將更為突出。

研制和使用對(duì)人體危害較小的MDI合成面層材料，逐步淘汰TDI體系。研制不含NCO基團(tuán)、無溶劑、無臭味、無污染、低本錢的水性聚氨酯跑道材料。大力推廣使用環(huán)保預(yù)制型卷材。四、提倡使用更加環(huán)保的預(yù)制型橡膠跑道材料隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)和深化，對(duì)運(yùn)動(dòng)場地材料環(huán)保性能的要求越來越高，開發(fā)性能先進(jìn)、綠色環(huán)保的換代升級(jí)產(chǎn)品成了必然。自1976年以來，預(yù)制橡膠跑道產(chǎn)品就用于奧運(yùn)會(huì)主賽場，更是引導(dǎo)著高水平田徑比賽場地建設(shè)的潮流和主流。

1、專業(yè)性能突出：結(jié)合運(yùn)動(dòng)科學(xué)和材料科學(xué)，采用工廠預(yù)制工藝，能充分滿足和表達(dá)運(yùn)發(fā)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)參與者對(duì)跑道的專業(yè)要求，獨(dú)特的外表凸紋和底部凹巢設(shè)計(jì)提供了適宜的沖擊吸收和能量回送系統(tǒng)，這能夠有效提高運(yùn)動(dòng)成績。

2、運(yùn)動(dòng)平安性能突出：采用立體網(wǎng)狀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，大大增強(qiáng)了跑道的回彈、減震、抗沖擊性能，能夠更加有效地減少運(yùn)發(fā)動(dòng)的肌肉疲勞和微損傷。成型產(chǎn)品由上下兩層復(fù)合而成，表層的凹凸圖案具有優(yōu)良的防滑、耐磨、抗反光作用，亞光外表，無反射光，無眩目感，底層由黑色復(fù)合彈性材料組成，在保證跑道面層厚度的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)了面層的彈性和抗震功能。還具有理想的阻燃、絕緣、隔音性能，對(duì)確保使用者的平安和降低運(yùn)動(dòng)時(shí)的噪音起到至關(guān)重要的作用。3、環(huán)保性能卓著：預(yù)制型環(huán)保橡膠跑道系列產(chǎn)品和配套的膠粘劑從原材料選用到生產(chǎn)加工、現(xiàn)場施工及場地使用均不含任何對(duì)人體有害的化學(xué)成分，且面層無顆粒、無孔隙，任何灰塵、污物均可方便有效地沖洗去除，使用后的跑道面層還可回收再利用，不對(duì)環(huán)境造成任何污染。5、施工、維護(hù)便捷，維修本錢低：復(fù)合橡膠添加無機(jī)納米材料經(jīng)壓光、硫化、穩(wěn)定處理預(yù)制成型，施工時(shí)不需要運(yùn)送大量的物料和施工設(shè)備，不需占用大片現(xiàn)場貯存空間，只需用特制的膠粘劑將其粘貼在基面上即可；在使用過程中，外表無顆粒脫落，無需特別維護(hù)，只需日常清潔保養(yǎng)，維修本錢十分低廉。

6、適合頻繁使用，使用壽命長久：面層為彩色復(fù)合橡膠，具有長久抵御紫外光及多變氣候、氣象條件影響的性能，可全天候使用；不含橡膠顆粒，無脫粒產(chǎn)生，抗尖釘能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的耐磨損性能，非常適合頻繁使用，通常使用壽命長達(dá)15年以上。7、優(yōu)異耐侯性：項(xiàng)目中國標(biāo)準(zhǔn)IAAF相應(yīng)IAAF/ISSS標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試手段1、硬度（邵A），度45—6045—60——實(shí)驗(yàn)室/現(xiàn)場2、拉伸強(qiáng)度，Mpa≥0.7≥0.5≥0.5實(shí)驗(yàn)室3、扯斷伸長率，%≥90≥40≥40實(shí)驗(yàn)室4、壓縮復(fù)原率，%95————實(shí)驗(yàn)室5、回彈值，%≥20≥20——實(shí)驗(yàn)室6、摩擦系數(shù)相當(dāng)0.5—600.50.5實(shí)驗(yàn)室7、表面平整度≥85%；3mm/2m6mm/4m，3mm/1m6mm/4m，3mm/1m現(xiàn)場8、表面厚度≥13mm，輔區(qū)另計(jì)5%≥10mm；其余≥12mm現(xiàn)場9、緩沖性能——35—50%實(shí)