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塑胶跑道
打破沙锅问到底D之卅九：石墨烯塑胶跑道究竟牛不牛？
这几天看到国内一家化工企业推出了石墨烯 PGE 塑胶跑道，并通过国际田径联合会（International Association of Athletics Federations，IAAF）的认证。这让我立马想到央视曾爆光各地学校的“异味跑道”，就是黑心厂家使用回收废电缆的外披废料来节省成本导致。其实，才是健康的祸源，这是塑胶跑道中所含的一种化学溶剂，长期吸入会对人体造成一定损害，会出现减退，肌力降低、睡眠障碍等症状，十分不利于发育期的孩童接触。石墨烯 PGE 塑胶传统塑胶跑道基材使用的是种称为“三元乙丙橡胶（Ethylene Propylene Diene Monomer ，EPDM）”的材料，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，可广泛用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件等领域。这些黑心厂家也知道硫有毒，为何还要在胶水里加入硫呢？这是因为高分子混入硫以后，弹性会变得更好，硫可以像架桥一般把长长的高分子连接起来。硫的添加量越高，橡胶就越硬。而加入硫磺硫化剂就是要使乙烯基产生硫化。
传统塑胶跑道以 EMPD 作为基材，还得加入硫磺硫化剂、无机填充材料进一步混练，工艺比较复杂。石墨烯环保跑道的基材还是采用 PU 及 EDPM 等材料通过共混改性，并高温动态硫化（不需加入硫磺硫化剂）后产生。而“动态硫化”是指将橡胶与不能硫化的热塑性聚合物如 PP、PVC、PA 等树脂在高温、高剪切的混合器中熔融共混，在“交联剂”的作用下将橡胶硫化，得到在微米级别尺寸的微粒硫化橡胶相。不过，在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂还是含有硫的成分。至于缩水甘油醚（Phenyl Glycidyl Ether，PGE）常用作环氧树脂胶黏剂的活性稀释剂，这时候，氧化石墨烯可以混掺在胶黏剂中，通过氧化石墨烯与胶黏剂中端异基预聚物的键结，可以轻轻松松地提高橡胶的弹性模量。
所以说，这个项目是利用了共混工艺来进行硫化，虽然不是通过会比较环保，但硫化工艺还是不可或缺的。而这类做法还是比较像现有碳纤维通过改性石墨烯混掺环氧树脂来做增强体的概念，相对起来工艺比较简单。硬要说是技术有多是谈不上，至少厂家愿意在环保及成本上做改善，这点倒是值得肯定的。
注：
1). PP 与 EPDM 材料之间有更佳的相容性，EPDM 可以采用的硫化体系相对比较成熟，并且 EPDM 具有非常好的耐气候性，终具有合理的原材料成本。
2). 回收废电缆的 EPDM 本来也无可厚非，除了成本考量外，再生胶还有很多优点，像是可塑性佳、混炼过程中动力消耗比原胶少、流动性好，挤出速度快，及容易加工。有经验的厂家还是会加入少许再生胶来提升加工性能。
（作者：刘经理 来源：西安康特塑胶体育制品有限公司）
