項目所屬科學技術領域:聚丙烯材料是五大通用塑料之一,具有用量大、用途廣、價格便宜、性能優異等特點,其原材料經過改性之后被賦予各種特定功能,如抗氧化、抗老化等,可廣泛應用于各種特定領域。應用于運動地板的高性能化耐候聚丙烯屬于改性高分子材料的新材料與高端制造領域。本項目對國內外戶外運動地板材料的改革創新具有積極的推動作用。
主要科技內容:應用于運動地板的高性能化耐候聚丙烯的核心技術主要體現在以下三個方面:
低收縮性。該聚丙烯料的模塑收縮率在0.6%以下,而未改性聚丙烯的模塑收縮率超過1.5%。
耐候性。由該聚丙烯料模塑制得的運動地板在極冷或極熱環境中取得良好的使用效果,使用年限超過8年。
安全性。該聚丙烯料不僅不會散發出任何危害人體健康的物質,而且應用于運動地板時其柔韌性、回彈性及防滑等特性還可有效預防和減少人員的運動損傷。
在控制收縮率方面,本項目采用添加無機填料和彈性體的方式,利用兩者互配產生的協同效應,將高性能化耐候聚丙烯的模塑收縮率控制在0.6%以下,而聚丙烯原料的模塑收縮率超過1.5%。在耐候性方面,本項目使用了抗氧劑和光穩定劑作為改性劑,使材料樣品經2500小時人工氣候加速老化試驗后,拉伸強度保持率在90%以上,沖擊強度保持率在75%以上,斷裂伸長率保持率在80%以上,而且長久使用不易褪色。然而未添加防老化配方體系的聚丙烯樣品經500小時老化試驗后拉伸斷裂伸長率保持率僅為2%,而且出現表面粉化、變色、力學性能急劇下降等材料破壞現象。在安全性方面,無機填料和彈性體的添加使材料具有優異的柔韌性、回彈性和耐摩擦性,可以有效吸收人體運動的震動能,提高運動人員的安全性。據不完全統計,由該高性能化耐候聚丙烯成型而成的運動地板可使運動人員的損傷率減少達60%。應用證明,使用該材料制成的地板性能優于傳統的水泥地板、木質地板和PVC地板。
技術經濟指標:
近五年,該項目產生間接經濟效益約 120元/m3 ,按 3.3kg/m3 用料計算,共鋪設約80多萬平方米,為下游企業帶來了經濟利益約9600萬元,利潤約1505萬元。經歷2007年到2010 的驗證研發階段,到近六3年的推廣階段,塑料地板占運動地板的市場份額越來越大,從 2010 年的1%增加到2015年的20%。隨著舊場地的改造和地板材料的更新換代,本項目研發產品的市場份額將會快速上升。
促進行業科技進步作用及應用推廣情況:本項目的成功實施,達到了國內先進水平,打破了國外技術壁壘,推動了運動地板用聚丙烯材料的國產化,加速了運動地板材料改革創新的步伐,正逐漸推動體育運動地板由第一代水泥地板、第二代木質地板和第三代PVC膠類地板向第四代聚丙烯地板發展。同時,為了更好地促進行業科技進步和規范行業發展,2010年制定了產品企業標準《改性塑料》Q/HCCL8-2010,同時新增了戶外地板專用料的企業標準。2012年我們再次對標準加以補充。2013年我們將產品進一步細化,制定了產品企業標準《聚丙烯用耐候母粒》Q/HCCL9-2013。本項目成果通過廣州賽琳康體設備有限公司、廣州格田塑料制品有限公司、佛山樂康安體育設備有限公司等體育設備、設施生產專業公司加工成型后,已經應用在廣州亞運會的運動員村、亞洲輪滑球錦標賽、亞洲NBA籃球賽、全國輪滑球錦標賽、全國中學生及業余體校手球錦標賽和高檔幼兒園等場地,其應用效果得到了場地管理部門和運動員們的肯定。
王春江、麥偉宗、李景、喬亞輝、毛云增、楊育農、王浩江、陳蘭輝、陳超、陸銳均
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單位名稱: |
廣州合成材料研究院有限公司 |
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白帆 |
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